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WO2015182185A1 - カプセル型内視鏡装置 - Google Patents

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Publication number
WO2015182185A1
WO2015182185A1 PCT/JP2015/055201 JP2015055201W WO2015182185A1 WO 2015182185 A1 WO2015182185 A1 WO 2015182185A1 JP 2015055201 W JP2015055201 W JP 2015055201W WO 2015182185 A1 WO2015182185 A1 WO 2015182185A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
unit
imaging unit
capsule endoscope
frame rate
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2015/055201
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
政敏 穂満
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Corp filed Critical Olympus Corp
Priority to JP2015532212A priority Critical patent/JP5815166B1/ja
Publication of WO2015182185A1 publication Critical patent/WO2015182185A1/ja
Priority to US14/993,504 priority patent/US9763565B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/045—Control thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/00002—Operational features of endoscopes
    • A61B1/00004—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing
    • A61B1/00009—Operational features of endoscopes characterised by electronic signal processing of image signals during a use of endoscope
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/041—Capsule endoscopes for imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/05—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by the image sensor, e.g. camera, being in the distal end portion

Definitions

  • the present invention relates to a capsule endoscope apparatus that is introduced into a subject and moves within the body cavity of the subject to acquire information on the subject.
  • capsule endoscope devices that incorporate an imaging function, a wireless communication function, and the like in a capsule-shaped casing that is formed in a size that can be introduced into the digestive tract of a subject such as a patient.
  • This capsule endoscope apparatus is swallowed from the mouth of the subject, and then moves inside the subject such as in the digestive tract by peristaltic motion, etc., and sequentially captures the inside of the subject to generate image data.
  • Image data is transmitted wirelessly sequentially.
  • a similarity calculation circuit that calculates the similarity between two images that are temporally changed is provided, and based on the detection result, the frame of the imaging unit is provided.
  • a technique for switching rates is known (see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 since the similarity calculation circuit must be provided in the capsule endoscope apparatus, the configuration of the capsule endoscope apparatus is complicated, and two images that change in time are used. Therefore, the frame rate of the imaging unit could not be switched instantaneously.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a capsule endoscope apparatus that can instantaneously switch the frame rate of an imaging unit with a simple configuration.
  • a capsule endoscope apparatus is a capsule endoscope apparatus that can be introduced into a subject, and images the inside of the subject.
  • An imaging unit that generates image data in the subject
  • a luminance distribution measuring unit that measures a luminance distribution of an image corresponding to the image data generated by the imaging unit, and the luminance measured by the luminance distribution measuring unit
  • An imaging control unit that switches a frame rate of the imaging unit based on the distribution.
  • the imaging control unit is configured such that a region whose luminance is lower than a predetermined value is a central portion of the image in the luminance distribution measured by the luminance distribution measuring unit. If the area where the luminance is lower than a predetermined value is distributed outside the center of the image, the frame rate of the imaging unit is changed. It is characterized by switching to a frame smaller than the reference frame rate.
  • the imaging unit is arranged on a central axis in a longitudinal direction of the capsule endoscope apparatus, and images a different imaging region.
  • the luminance distribution measuring unit includes an imaging unit and a second imaging unit, and the luminance distribution measuring unit applies the first image corresponding to the first image data generated by the first imaging unit and the second image data generated by the second imaging unit.
  • a luminance distribution of each corresponding second image is measured, and the imaging control unit includes a region whose luminance is lower than a predetermined value in the luminance distribution of each of the first image and the second image measured by the luminance distribution measuring unit.
  • the frame rate of each of the first imaging unit and the second imaging unit is larger than a reference frame rate.
  • the frame rate of each of the first imaging unit and the second imaging unit is set to a reference frame rate. It is characterized by switching to a lower frame rate.
  • the luminance distribution measurement unit may calculate the luminance distribution using luminance in a plurality of dotted regions of the first image and the second image, respectively. It is characterized by measuring.
  • the luminance distribution measurement unit may calculate the luminance distribution using luminance in a plurality of dotted regions of the first image and the second image, respectively. It is characterized by measuring.
  • the capsule endoscope apparatus has an effect that the frame rate of the imaging unit can be instantaneously switched with a simple configuration.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a capsule endoscope system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the capsule endoscope apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a color filter of the imaging unit in the capsule endoscope apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an outline of processing executed by the capsule endoscope apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating an example of a state of a capsule endoscope in a lumen of a subject.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating an example of a state of a capsule endoscope in a lumen of a subject.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating an image corresponding to the image data captured by the imaging unit under the situation of FIG. 5A.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of another state of the capsule endoscope apparatus in the lumen of a subject.
  • 6B is a diagram illustrating an image corresponding to the image data captured by the imaging unit under the situation of FIG. 6A.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of another state of the capsule endoscope apparatus in the lumen of a subject.
  • FIG. 7B is a diagram illustrating an image corresponding to the image data captured by the imaging unit under the situation of FIG. 7A.
  • FIG. 8 is a determination method for determining the position of a lumen in an image based on the luminance distribution measured by the luminance distribution measurement unit by the imaging control unit of the capsule endoscope apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is a figure which shows typically the outline
  • FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the measurement method of the luminance distribution measurement unit of the capsule endoscope apparatus according to the modification of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an outline of processing executed by the capsule endoscope apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of the capsule endoscope apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an outline of processing executed by the capsule endoscope apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13A is a diagram illustrating an example of a state of the capsule endoscope apparatus in the lumen of a subject.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating a first image corresponding to the first image data captured by the first imaging unit under the situation of FIG. 13A.
  • FIG. 13C is a diagram illustrating a second image corresponding to the second image data captured by the second imaging unit under the situation of FIG. 13A.
  • FIG. 14A is a diagram illustrating an example of another state of the capsule endoscope apparatus in the lumen of a subject.
  • FIG. 13A is a diagram illustrating an example of a state of the capsule endoscope apparatus in the lumen of a subject.
  • FIG. 14B is a diagram illustrating a first image corresponding to the first image data captured by the first imaging unit under the situation of FIG. 14A.
  • FIG. 14C is a diagram illustrating a second image corresponding to the second image data captured by the second imaging unit under the situation of FIG. 14A.
  • FIG. 15A is a diagram illustrating an example of another state of the capsule endoscope apparatus in the lumen of a subject.
  • FIG. 15B is a diagram illustrating a first image corresponding to the first image data captured by the first imaging unit under the situation of FIG. 15A.
  • FIG. 15C is a diagram illustrating a second image corresponding to the second image data captured by the second imaging unit under the situation of FIG. 15A.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a capsule endoscope system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a capsule endoscope system 1 shown in FIG. 1 is transmitted from a capsule endoscope apparatus 2 that captures an in-vivo image in a subject 100 and a capsule endoscope apparatus 2 that is introduced into the subject 100.
  • a receiving antenna unit 3 that receives a wireless signal
  • a receiving antenna unit 3 that is detachably connected
  • a receiving device 4 that records or displays the wireless signal received by the receiving antenna unit 3 by performing predetermined processing
  • a capsule type An image processing device 5 for processing and / or displaying an image corresponding to the image data in the subject 100 imaged by the endoscope device 2.
  • the capsule endoscope apparatus 2 has an imaging function for imaging the inside of the subject 100, a wireless communication function for transmitting in-vivo information including image data obtained by imaging the inside of the subject 100 to the receiving antenna unit 3, and Have The capsule endoscope apparatus 2 passes through the esophagus in the subject 100 by being swallowed into the subject 100, and moves in the body cavity of the subject 100 by the peristaltic movement of the digestive tract cavity. The capsule endoscope apparatus 2 sequentially images the inside of the body cavity of the subject 100 at a minute time interval, for example, 0.5 second interval (2 fps) while moving in the body cavity of the subject 100, and the taken subject 100 The image data is generated and transmitted to the receiving antenna unit 3 sequentially.
  • the detailed configuration of the capsule endoscope apparatus 2 will be described later.
  • the receiving antenna unit 3 includes receiving antennas 3a to 3h.
  • the receiving antennas 3a to 3h receive radio signals from the capsule endoscope apparatus 2 and transmit them to the receiving apparatus 4.
  • the receiving antennas 3a to 3h are configured using loop antennas, and are positions corresponding to predetermined positions on the external surface of the subject 100, for example, each organ in the subject 100 that is a passage path of the capsule endoscope apparatus 2. Placed in.
  • the receiving device 4 records the image data in the subject 100 included in the radio signal transmitted from the capsule endoscope device 2 via the receiving antennas 3a to 3h, or an image corresponding to the image data in the subject 100. Is displayed.
  • the receiving device 4 records position information of the capsule endoscope device 2, time information indicating time, and the like in association with image data received via the receiving antennas 3a to 3h.
  • the receiving device 4 receives the signal while being inspected by the capsule endoscope device 2, for example, from the mouth of the subject 100 until it passes through the digestive tract and is discharged from the subject 100. It is stored in an apparatus holder (not shown) and carried by the subject 100.
  • the receiving device 4 is removed from the subject 100 after the examination by the capsule endoscope device 2 is completed, and is connected to the image processing device 5 for transferring image data received from the capsule endoscope device 2.
  • the image processing device 5 displays an image corresponding to the image data in the subject 100 acquired via the receiving device 4.
  • the image processing device 5 includes a cradle 51 that reads image data and the like from the receiving device 4 and an operation input device 52 such as a keyboard and a mouse.
  • the cradle 51 receives related information such as image data from the receiving device 4, position information associated with the image data, time information, and identification information of the capsule endoscope device 2.
  • the acquired various information is transferred to the image processing apparatus 5.
  • the operation input device 52 receives input from the user.
  • the user While operating the operation input device 52, the user observes a living body part inside the subject 100, for example, the esophagus, stomach, small intestine, large intestine, and the like while viewing images in the subject 100 sequentially displayed by the image processing apparatus 5.
  • the subject 100 is diagnosed.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the capsule endoscope apparatus 2.
  • the capsule endoscope apparatus 2 shown in FIG. 2 includes a housing 20, a power supply unit 21, an optical system 22, an imaging unit 23, an illumination unit 24, a signal processing unit 25, a transmission unit 26, and a recording. A unit 27, a timer 28, a receiving unit 29, and a control unit 30.
  • the housing 20 has a capsule shape formed so as to be easily inserted into the subject 100.
  • the housing 20 includes a cylindrical tube portion 201, a dome-shaped dome portion 202 and a dome portion 203 that respectively close the opening ends on both sides of the tube portion 201.
  • the cylinder part 201 and the dome part 202 are formed using an opaque colored member that blocks visible light.
  • the dome 203 is configured using an optical member that can transmit light in a predetermined wavelength band such as visible light. As shown in FIG.
  • the casing 20 formed by the cylindrical portion 201, the dome portion 202, and the dome portion 203 includes a power supply unit 21, an optical system 22, an imaging unit 23, an illumination unit 24, a signal
  • the processing unit 25, the transmission unit 26, the recording unit 27, the timer 28, the reception unit 29, and the control unit 30 are accommodated.
  • the power supply unit 21 supplies power to each unit in the capsule endoscope apparatus 2.
  • the power supply unit 21 is configured using a primary battery or secondary battery such as a button battery, and a power supply circuit that boosts the power supplied from the button battery.
  • the power supply unit 21 has a magnetic switch, and switches the power supply on / off state by a magnetic field applied from the outside.
  • the optical system 22 is configured using a plurality of lenses, and focuses reflected light of the illumination light irradiated by the illumination unit 24 on the imaging surface of the imaging unit 23 to form a subject image.
  • the optical system 22 is disposed in the housing 20 so that the optical axis coincides with the central axis O in the longitudinal direction of the housing 20.
  • the imaging unit 23 generates image data of the subject 100 by receiving a subject image formed by the optical system 22 on the light receiving surface and performing photoelectric conversion under the control of the control unit 30. Specifically, under the control of the control unit 30, the imaging unit 23 captures the subject 100 at a reference frame rate, for example, a frame rate of 4 fps, and generates image data of the subject 100.
  • the image pickup unit 23 is an image pickup device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) composed of a plurality of pixels arranged two-dimensionally and a color filter stacked on each of the plurality of pixels. It is configured using.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the color filter 231 of the imaging unit 23.
  • the color filter 231 is configured using a Bayer array color filter in which the filter Gr, the filter Gb, the filter R, and the filter B are a set T1.
  • the imaging unit 23 is disposed in the housing 20 so that the light receiving surface of the imaging unit 23 is orthogonal to the central axis O.
  • the illumination unit 24 irradiates illumination light toward the subject within the imaging field of the imaging unit 23 in synchronization with the frame rate of the imaging unit 23 under the control of the control unit 30. In addition, the illumination unit 24 irradiates illumination light toward a subject in the imaging field of the imaging unit 23 with a predetermined intensity under the control of the control unit 30.
  • the illumination unit 24 is configured using an LED (Light Emitting Diode), a drive circuit, and the like.
  • the signal processing unit 25 performs predetermined image processing on the image data input from the imaging unit 23 and outputs the image data to the transmission unit 26.
  • the predetermined image processing is noise reduction processing, gain-up processing, or the like.
  • the transmission unit 26 wirelessly transmits the image data sequentially input from the signal processing unit 25 to the outside.
  • the transmission unit 26 is configured using a transmission antenna and a modulation circuit that modulates image data into a radio signal by performing signal processing such as modulation.
  • the recording unit 27 records programs indicating various operations executed by the capsule endoscope apparatus 2, identification information for identifying the capsule endoscope apparatus 2, and the like.
  • Timer 28 has a timekeeping function.
  • the timer 28 outputs time measurement data to the control unit 30.
  • the receiving unit 29 receives a radio signal transmitted from the outside and outputs it to the control unit 30.
  • the reception unit 29 is configured using a reception antenna and a demodulation circuit that performs signal processing such as demodulation of a radio signal and outputs the signal to the control unit 30.
  • the control unit 30 controls the operation of each unit of the capsule endoscope apparatus 2.
  • the control unit 30 is configured using a CPU (Central Processing Unit).
  • the control unit 30 includes a luminance distribution measurement unit 301 and a photographing control unit 302.
  • the luminance distribution measuring unit 301 measures the luminance distribution of the image corresponding to the image data generated by the imaging unit 23.
  • the imaging control unit 302 switches the frame rate of the imaging unit 23 based on the luminance distribution of the image measured by the luminance distribution measuring unit 301. Specifically, in the luminance distribution measured by the luminance distribution measuring unit 301, the imaging control unit 302 uses the frame rate of the imaging unit 23 as a reference frame when an area having a luminance lower than a predetermined value is distributed in the center of the image. When the frame rate is switched to a frame rate higher than the rate, and the region where the luminance is lower than the predetermined value is distributed outside the center of the image, the frame rate of the imaging unit 23 is switched to a frame rate lower than the reference frame rate.
  • the imaging control unit 302 switches the frame rate of the imaging unit 23 from 4 fps to 8 fps when a region where the luminance is lower than a predetermined value is distributed in the center of the image.
  • the frame rate of the imaging unit 23 is switched from 4 fps to 2 fps.
  • the predetermined value is 0.3 when the full scale of luminance is assumed to be 1.
  • the imaging control unit 302 adjusts the intensity of illumination light emitted by the illumination unit 24 based on the luminance distribution of the image measured by the luminance distribution measurement unit 301.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an outline of processing executed by the capsule endoscope apparatus 2.
  • the imaging unit 23 images the imaging region irradiated with the illumination light by the illumination unit 24 (step S ⁇ b> 101).
  • the luminance distribution measuring unit 301 measures the luminance distribution of the image corresponding to the image data generated by the imaging unit 23 (step S102).
  • the imaging control unit 302 determines whether or not the region whose luminance is lower than the predetermined value is the central portion of the image based on the measurement result measured by the luminance distribution measuring unit 301 (step S103).
  • the imaging control unit 302 determines that the low luminance region is the center of the image (step S103: Yes)
  • the imaging control unit 302 has a higher frame rate than the reference frame rate.
  • the mode is switched to (4 fps ⁇ 8 fps) (step S104).
  • the capsule endoscope apparatus 2 proceeds to step S106 described later.
  • step S103 when the shooting control unit 302 determines that the region whose luminance is lower than the predetermined value is not the central portion of the image (step S103: No), the shooting control unit 302 sets the frame rate of the imaging unit 23 from the reference frame. The frame rate is switched to a small low frame rate (4 fps ⁇ 2 fps) (step S105). After step S105, the capsule endoscope apparatus 2 proceeds to step S106 described later.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating an example of the state (state 1) of the capsule endoscope apparatus 2 in the lumen of the subject 100.
  • FIG. FIG. 5B is a diagram illustrating an image corresponding to the image data captured by the imaging unit 23 under the situation of FIG. 5A.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example of another state (state 2) of the capsule endoscope apparatus 2 in the lumen of the subject 100.
  • FIG. FIG. 6B is a diagram illustrating an image corresponding to the image data captured by the imaging unit 23 under the situation of FIG. 6A.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of another state (state 3) of the capsule endoscope apparatus 2 in the lumen of the subject 100.
  • FIG. FIG. 7B is a diagram illustrating an image corresponding to the image data captured by the imaging unit 23 under the situation of FIG. 7A.
  • the capsule endoscope apparatus 2 has a lumen when the central axis O of the capsule endoscope apparatus 2 faces the lumen direction (arrow Ar) of the subject 100. Since no friction occurs, the moving speed in the lumen is increased. For this reason, when the frame rate of the imaging unit 23 is smaller than the reference frame rate (for example, 4 fps) (for example, 2 fps), the capsule endoscope apparatus 2 increases information on the lumen that cannot be imaged, while When the frame rate is larger than the reference frame rate (for example, 8 fps), information on lumens that cannot be photographed decreases.
  • the reference frame rate for example, 4 fps
  • the reference frame rate for example, 8 fps
  • the central axis O of the capsule endoscope apparatus 2 is in the lumen direction (arrow Ar) of the subject 100.
  • the capsule endoscope apparatus 2 captures information on the same lumen, and the frame rate of the imaging unit 23 is the reference frame. Even if the rate is smaller than the rate, information on the lumen that cannot be imaged does not occur.
  • images taken by the capsule endoscope apparatus 2 are images W1 to W3 shown in FIGS. 5B to 7B, respectively.
  • Each of the images W1 to W3 includes a lumen 100a and a lumen inner wall 100b.
  • the lumen 100a is less reflected than the surrounding, for example, the lumen inner wall 100b, because the illumination light irradiated by the illumination unit 24 is less reflected.
  • the lumen 100a has a luminance of almost zero.
  • the distance that the capsule endoscope apparatus 2 travels the lumen per unit time is equal to the capsule in the lumen if the center axis O of the capsule endoscope apparatus 2 and the center of the lumen coincide with each other. Since the moving speed of the mold endoscope apparatus 2 is increased, the distance is increased. On the other hand, the distance that the capsule endoscope apparatus 2 travels through the lumen per unit time is such that the center axis O of the capsule endoscope apparatus 2 and the center of the lumen do not coincide with each other. The moving speed of the capsule endoscope apparatus 2 in the inside becomes slow. That is, the distance that the capsule endoscope apparatus 2 travels through the lumen per unit time is determined according to the direction of the lumen that the capsule endoscope apparatus 2 is photographing (condition 1).
  • the amount of lumen information per unit time that can be acquired by the capsule endoscope apparatus 2 increases as the distance that the capsule endoscope apparatus 2 travels through the lumen per unit time increases (Condition 2).
  • condition 3 the amount of lumen information per unit time that can be acquired by the capsule endoscope apparatus 2 also increases (condition 3).
  • the frame rate of the imaging unit 23 in the capsule endoscope apparatus 2 is set according to the direction of the lumen in which the capsule endoscope apparatus 2 is photographing.
  • the imaging control unit 302 determines the frame of the imaging unit 23 based on the luminance distribution measured with respect to the image corresponding to the image data generated by the imaging unit 23. Switch rates. That is, the imaging control unit 302 is a lumen whose brightness is lower than the surrounding area in the image corresponding to the image data generated by the imaging unit 23 based on the brightness distribution of the image measured by the brightness distribution measuring unit 301. The position of 100a is determined, and the frame rate of the imaging unit 23 is switched based on the determination result and the position in the image.
  • FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an outline of a determination method in which the imaging control unit 302 determines the position of the lumen in the image based on the luminance distribution measured by the luminance distribution measuring unit 301.
  • the entire image range of the image for which the luminance distribution measuring unit 301 calculates the luminance is ⁇ 50 to +50 in the horizontal direction, ⁇ 50 to +50 in the vertical direction, and the region of the central portion C1 is ⁇ 25 to +25 in the horizontal direction.
  • the vertical direction is -25 to +25.
  • the lumen region M1 will be described as a circle.
  • the imaging control unit 302 when the low-luminance region M1 is distributed in the central portion C1 of the image W4, the capsule endoscope apparatus 2 It is determined that the central axis O matches the lumen direction, that is, the lumen is present at the center C1 in the image.
  • the imaging control unit 302 determines that the center of the capsule endoscope apparatus 2 when the low-luminance region M1 is distributed outside the central portion C1 of the image W4. It is determined that the axis O does not match the lumen direction, that is, there is a lumen other than the central portion C1 in the image.
  • the imaging control unit 302 switches the frame rate of the imaging unit 23 based on the luminance distribution of the image measured by the luminance distribution measuring unit 301.
  • step S106 when an instruction signal for instructing the end of the operation of the capsule endoscope apparatus 2 is input from the outside via the receiving unit 29, the operation of the capsule endoscope apparatus 2 is ended (step S106: Yes). The capsule endoscope apparatus 2 ends this process. On the other hand, when the instruction signal for instructing the end of the operation of the capsule endoscope apparatus 2 is not input from the outside via the receiving unit 29, the operation of the capsule endoscope apparatus 2 is not ended (step S106). : No), the capsule endoscope apparatus 2 returns to step S101.
  • the imaging control unit 302 switches the frame rate of the imaging unit 23 based on the luminance distribution of the image measured by the luminance distribution measuring unit 301, the configuration is simple.
  • the frame rate of the imaging unit 23 can be switched instantaneously.
  • the information in the lumen is obtained by the imaging control unit 302 switching the frame rate of the imaging unit 23 under the condition of the capsule endoscope apparatus 2 in the lumen. Can be acquired efficiently, so that the power saving of the capsule endoscope apparatus 2 can be performed, and the operation time of the capsule endoscope apparatus 2 can be lengthened.
  • the luminance distribution measuring unit 301 uses one type of pixel among the plurality of pixels constituting the imaging unit 23. However, as shown in FIG.
  • the luminance distribution of the image may be measured using the luminance in the dotted area P1 (multi-spot photometry). Thereby, the calculation amount of the luminance distribution measuring unit 301 can be reduced.
  • the capsule endoscope apparatus according to the second embodiment has the same configuration as that of the capsule endoscope apparatus 2 according to the first embodiment described above, and the processing to be executed is different. For this reason, below, the process which the capsule endoscope apparatus which concerns on this Embodiment 2 performs is demonstrated.
  • symbol is attached
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an outline of processing executed by the capsule endoscope apparatus 2 according to the second embodiment.
  • step S201 and step S202 respectively correspond to step S101 and step S202 of FIG. 4 described above.
  • step S203 the imaging control unit 302 switches the frame rate of the imaging unit 23 from the reference frame rate based on the luminance distribution measured by the luminance distribution measuring unit 301.
  • the imaging control unit 302 switches the frame rate of the imaging unit 23 from 4 fps to 8 fps based on the luminance distribution measured by the luminance distribution measurement unit 301.
  • the imaging unit 23 images the imaging region irradiated with the illumination light by the illumination unit 24 (step S204).
  • the imaging control unit 302 determines whether or not a predetermined time has elapsed after switching the frame rate of the imaging unit 23 from the reference frame rate based on the time data input from the timer 28 (step S205). ).
  • a predetermined time for example, 30 seconds has elapsed after switching the frame rate of the imaging unit 23 from the reference frame rate (step S205: Yes)
  • the capsule endoscope apparatus 2 The process proceeds to step S206 described later.
  • the imaging control unit 302 determines that the predetermined time has not elapsed after switching the frame rate of the imaging unit 23 from the reference frame rate (step S205: No)
  • the capsule endoscope apparatus 2 Return to step S204.
  • step S206 the imaging control unit 302 switches the frame rate of the imaging unit 23 to the reference frame rate. Specifically, the imaging control unit 302 switches the frame rate of the imaging unit 23 from, for example, 8 fps to 4 fps.
  • step S207: Yes when an instruction signal instructing the end of the operation of the capsule endoscope apparatus 2 is input from the outside via the receiving unit 29 and the operation of the capsule endoscope apparatus 2 is ended (step S207: Yes), The capsule endoscope apparatus 2 ends this process.
  • step S207 when the instruction signal for instructing the end of the operation of the capsule endoscope apparatus 2 is not input from the outside via the receiving unit 29, the operation of the capsule endoscope apparatus 2 is not ended (step S207). : No), the capsule endoscope apparatus 2 returns to step S201.
  • the imaging control unit 302 since the imaging control unit 302 switches the frame rate of the imaging unit 23 based on the luminance distribution of the image measured by the luminance distribution measuring unit 301, the configuration is simple.
  • the frame rate of the imaging unit 23 can be switched instantaneously.
  • a predetermined time elapses after the imaging control unit 302 switches the frame rate of the imaging unit 23 from the reference frame rate based on the time data input from the timer 28.
  • the information in the lumen can be efficiently acquired by switching the frame rate of the imaging unit 23 to the reference frame rate, so that the power saving of the capsule endoscope apparatus 2 can be performed. it can.
  • the capsule endoscope apparatus according to the third embodiment is different in configuration from the capsule endoscope apparatus 2 according to the first embodiment described above.
  • the capsule endoscope apparatus according to the present embodiment includes two imaging units that image different imaging regions. For this reason, in the following, after describing the configuration of the capsule endoscope apparatus according to the third embodiment, a process executed by the capsule endoscope apparatus according to the third embodiment will be described.
  • symbol is attached
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a functional configuration of the capsule endoscope apparatus according to the third embodiment.
  • a capsule endoscope apparatus 2a shown in FIG. 11 includes an optical system 31, an imaging unit 32, and an illumination unit 33 in addition to the configuration of the capsule endoscope apparatus 2 according to the first embodiment described above.
  • the capsule endoscope apparatus 2a includes a casing 20a instead of the casing 20 and the control unit 30 of the capsule endoscope apparatus 2 according to the first embodiment described above.
  • the housing 20a has a capsule shape formed so as to be easily inserted into the subject 100.
  • the housing 20a includes a cylindrical tube portion 201, and a dome-shaped dome portion 202a and a dome portion 203 that respectively close the opening ends on both sides of the tube portion 201.
  • the dome 202a is configured using an optical member that can transmit light in a predetermined wavelength band such as visible light.
  • the housing 20a is arranged on the central axis in the longitudinal direction of the capsule endoscope apparatus 2a, and houses the imaging unit 23 and the imaging unit 32 that capture different imaging regions.
  • the optical system 31 has the same configuration as the optical system 22 described above, and focuses the reflected light of the illumination light irradiated by the illumination unit 33 on the imaging surface of the imaging unit 32 to form a subject image.
  • the optical system 31 is arranged in the housing 20a so that the optical axis coincides with the central axis O in the longitudinal direction of the housing 20a.
  • the imaging unit 32 has a configuration similar to that of the imaging unit 23 described above. Under the control of the control unit 30, the optical system 31 receives a subject image formed on the light receiving surface and performs photoelectric conversion. Image data of the subject 100 is generated. Further, the imaging unit 32 is disposed in the housing 20 a so that the light receiving surface of the imaging unit 32 is orthogonal to the central axis O. In the third embodiment, the imaging unit 23 functions as a first imaging unit, and the imaging unit 32 functions as a second imaging unit. Therefore, hereinafter, the imaging unit 23 will be described as the first imaging unit 23, and the imaging unit 32 will be described as the second imaging unit 32.
  • the illumination unit 33 has the same configuration as the illumination unit 24 described above, and is directed toward a subject in the imaging field of the imaging unit 32 in synchronization with the frame rate of the imaging unit 32 under the control of the control unit 30. Irradiate with illumination light.
  • FIG. 12 is a flowchart showing an outline of processing executed by the capsule endoscope apparatus 2a.
  • the imaging control unit 302 first irradiates the illumination unit 24 and the illumination unit 33 with illumination light, and performs first imaging on an imaging region in which the illumination unit 24 and the illumination unit 33 irradiate irradiation light.
  • the unit 23 and the second imaging unit 32 are caused to capture images (step S301).
  • the luminance distribution measurement unit 301 measures the luminance distribution of each of the two images corresponding to the two image data generated by the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 (step S302).
  • the imaging control unit 302 has a region whose luminance is lower than a predetermined value in the luminance distribution of each of the two images generated by the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 measured by the luminance distribution measuring unit 301. It is determined whether or not the center portion (step S303). In the luminance distribution of each of the two images generated by the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 measured by the luminance distribution measuring unit 301 by the imaging control unit 302, a region where the luminance is lower than a predetermined value is the central portion of the image. (Step S303: Yes), the imaging control unit 302 switches the frame rates of the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 to a higher frame rate than the reference frame rate (step S304).
  • the imaging control unit 302 switches the frame rate of the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 from the standard 4 fps to the high frame rate of 16 fps (4 fps ⁇ 16 fps).
  • the capsule endoscope apparatus 2a proceeds to step S306 described later.
  • step S303 in the luminance distribution of each of the two images generated by the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 measured by the luminance distribution measuring unit 301 by the imaging control unit 302, an area whose luminance is lower than a predetermined value is an image. If it is determined that it is not the central portion (step S303: No), the imaging control unit 302 switches the frame rates of the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 to a lower frame rate that is smaller than the reference frame rate (step S305). Specifically, the imaging control unit 302 switches the frame rate of the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 from the standard 4 fps to the low frame rate of 2 fps (4 fps ⁇ 2 fps). After step S305, the capsule endoscope apparatus 2a proceeds to step S306 described later.
  • the first imaging unit 23 and the second imaging unit based on the luminance distribution obtained by the imaging control unit 302 measuring the two images generated by the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 by the luminance distribution measuring unit 301, the first imaging unit 23 and the second imaging unit. A situation where 32 frame rates are switched will be described.
  • FIG. 13A is a diagram illustrating an example of the state (state 1) of the capsule endoscope apparatus 2a in the lumen of the subject 100.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating a first image corresponding to the first image data captured by the first imaging unit 23 under the situation of FIG. 13A.
  • FIG. 13C is a diagram illustrating a second image corresponding to the second image data captured by the second imaging unit 32 under the situation of FIG. 13A.
  • 14A is a diagram showing an example of another state (state 2) of the capsule endoscope apparatus 2a in the lumen of the subject 100.
  • FIG. FIG. 14B is a diagram illustrating a first image corresponding to the first image data captured by the first imaging unit 23 under the situation of FIG. 14A.
  • FIG. 14C is a diagram illustrating a second image corresponding to the second image data captured by the second imaging unit 32 under the situation of FIG. 14A.
  • FIG. 15A is a diagram illustrating an example of another state (state 3) of the capsule endoscope apparatus 2a in the lumen of the subject 100.
  • FIG. 15B is a diagram illustrating a first image corresponding to the first image data captured by the first imaging unit 23 under the situation of FIG. 15A.
  • FIG. 15C is a diagram illustrating a second image corresponding to the second image data captured by the second imaging unit 32 under the situation of FIG. 15A.
  • the capsule endoscope apparatus 2a performs the first imaging when the central axis O of the capsule endoscope apparatus 2a and the lumen direction (arrow Ar) of the subject 100 coincide with each other.
  • the lumen 100a is included in the center of each of the first image W10 and the second image W11 generated by the unit 23 and the second imaging unit 32 (see FIGS. 13B and 13C).
  • the central axis O of the capsule endoscope apparatus 2a and the lumen direction (arrow Ar) of the subject 100 are the same. If not, for example, if the optical axis of one of the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 is deviated from the lumen direction of the subject, the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 generate The first image W21 and the second image W22 to be taken, or the first image W31 and the second image W32 are taken at positions where the lumen 100a is shifted from the center.
  • the imaging control unit 302 includes two images based on the luminance distributions of the two images generated by the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 measured by the luminance distribution measuring unit 301, respectively.
  • the frame rate of each of the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 is switched to a higher frame rate than the reference frame rate (4 fps). ⁇ 16 fps).
  • the imaging control unit 302 distributes the range where the luminance is lower than the predetermined value in the two images generated by the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 to the peripheral part which is shifted from the central part.
  • the frame rate of each of the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 is switched to a lower frame rate that is smaller than the reference frame rate (4 fps ⁇ 2 fps).
  • step S306 when an instruction signal for instructing the end of the operation of the capsule endoscope apparatus 2a is input from the outside via the receiving unit 29, the operation of the capsule endoscope apparatus 2a is ended (step S306: Yes).
  • step S306 Yes
  • step S306 Yes
  • step S306 Yes
  • step S306 No
  • step S306 No
  • the capsule endoscope apparatus 2a returns to Step S301.
  • the first imaging unit 23 and the second imaging unit based on the luminance distributions of the first image and the second image measured by the luminance distribution measuring unit 301 by the imaging control unit 302. Since the 32 frame rates are switched, the frame rate can be switched instantaneously with a simple configuration.
  • the imaging control unit 302 switches the frame rates of the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 in the situation of the capsule endoscope apparatus 2a in the lumen.
  • the information in the lumen of the subject 100 can be efficiently acquired, so that the power consumption of the capsule endoscope apparatus 2a can be reduced, and the operation time of the capsule endoscope apparatus 2a can be reduced. Can be lengthened.
  • the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 are based on the luminance distributions of the first image and the second image measured by the luminance distribution measuring unit 301 by the imaging control unit 302.
  • the frame rate of the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 is changed when a predetermined time has elapsed after the switching of the frame rate of the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32. May be switched to a reference frame rate (for example, 16 fps ⁇ 4 fps). Thereby, the information in a lumen can be acquired efficiently.
  • the luminance distribution measurement unit 301 uses a predetermined one type of pixel of each of the first image and the second image generated by the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32. Although the luminance distribution is measured, the luminance distribution may be measured using the luminance in the plurality of point-like regions P1 of the first image and the second image, respectively (see FIG. 9). Thereby, the calculation amount of the luminance distribution measuring unit 301 can be reduced.
  • the imaging control unit 302 switches the frame rates of the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 to match, but the first imaging unit 23 and the second imaging unit 32 There is no need to match the frame rates. For example, only the first imaging unit 23 may be switched to a high frame rate.
  • the present invention can include various embodiments not described herein, and various design changes can be made within the scope of the technical idea specified by the claims. It is.

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Abstract

　単純な構成で瞬時に撮像部のフレームレートを切り替えることができるカプセル型内視鏡装置を提供する。カプセル型内視鏡装置２は、被検体内を撮像して、被検体内の画像データを生成する撮像部２３と、撮像部２３が生成した画像データに対応する画像の輝度分布を測定する輝度分布測定部３０１と、輝度分布測定部３０１が測定した輝度分布に基づいて、撮像部２３のフレームレートを切り替える撮影制御部３０２と、を備える。

Description

カプセル型内視鏡装置
　本発明は、被検体に導入され、被検体の体腔内を移動して被検体の情報を取得するカプセル型内視鏡装置に関する。
　従来、内視鏡の分野では、患者等の被検体の消化管内に導入可能な大きさに形成されたカプセル形状の筐体内に撮像機能や無線通信機能等を内蔵したカプセル型内視鏡装置が知られている。このカプセル型内視鏡装置は、被検体の口から飲み込まれた後、蠕動運動等によって消化管内等の被検体内部を移動しながら、被検体内部を順次撮像して画像データを生成し、この画像データを順次無線送信する。
　このようなカプセル型内視鏡装置において、省電力化を行うため、時間的に前後する２つの画像の類似度を算出する類似度算出回路を設け、この検出結果に基づいて、撮像部のフレームレートを切り替える技術が知られている（特許文献１参照）。
特開２００９－１７２２８７号公報
　しかしながら、上述した特許文献１では、カプセル型内視鏡装置内に類似度算出回路を設けなければならないため、カプセル型内視鏡装置の構成が複雑になるうえ、時間的に前後する２つの画像が必要なため、瞬時に撮像部のフレームレートを切り替えることができなかった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単純な構成で瞬時に撮像部のフレームレートを切り替えることができるカプセル型内視鏡装置を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るカプセル型内視鏡装置は、被検体に導入可能なカプセル型内視鏡装置であって、前記被検体内を撮像して、該被検体内の画像データを生成する撮像部と、前記撮像部が生成した前記画像データに対応する画像の輝度分布を測定する輝度分布測定部と、前記輝度分布測定部が測定した前記輝度分布に基づいて、前記撮像部のフレームレートを切り替える撮影制御部と、を備えることを特徴とする。
　また、本発明に係るカプセル型内視鏡装置は、上記発明において、前記撮影制御部は、前記輝度分布測定部が測定した前記輝度分布において、輝度が所定値より低い領域が前記画像の中心部に分布する場合、前記撮像部のフレームレートを基準のフレームレートより大きいフレームレートに切り替える一方、輝度が所定値より低い領域が前記画像の中心部以外に分布する場合、前記撮像部のフレームレートを基準のフレームレートより小さいフレームに切り替えることを特徴とする。
　また、本発明に係るカプセル型内視鏡装置は、上記発明において、前記撮像部は、当該カプセル型内視鏡装置の長手方向における中心軸上に配置され、互いに異なる撮像領域を撮像する第１撮像部および第２撮像部を有し、前記輝度分布測定部は、前記第１撮像部が生成する第１画像データに対応する第１画像および前記第２撮像部が生成する第２画像データに対応する第２画像それぞれの輝度分布を測定し、前記撮影制御部は、前記輝度分布測定部が測定した前記第１画像および前記第２画像それぞれの輝度分布において、輝度が所定値より低い領域が前記第１画像および前記第２画像それぞれの中心部に分布する場合、前記第１撮像部および前記第２撮像部それぞれのフレームレートを基準のフレームレートより大きいフレームレートに切り替える一方、輝度が所定値より低い領域が前記第１画像または前記第２画像の中心部以外に分布する場合、前記第１撮像部および前記第２撮像部それぞれのフレームレートを基準のフレームレートより小さいフレームレートに切り替えることを特徴とする。
　また、本発明に係るカプセル型内視鏡装置は、上記発明において、前記輝度分布測定部は、前記第１画像および前記第２画像それぞれの複数の点状領域における輝度を用いて前記輝度分布を測定することを特徴とする。
　また、本発明に係るカプセル型内視鏡装置は、上記発明において、前記輝度分布測定部は、前記第１画像および前記第２画像それぞれの複数の点状領域における輝度を用いて前記輝度分布を測定することを特徴とする。
　本発明に係るカプセル型内視鏡装置によれば、単純な構成で瞬時に撮像部のフレームレートを切り替えることができるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。 図２は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡装置の機能構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡装置における撮像部のカラーフィルタを模式的に示す図である。 図４は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図５Ａは、被検体の管腔内におけるカプセル型内視鏡の状態の一例を示す図である。 図５Ｂは、図５Ａの状況下で撮像部が撮像した画像データに対応する画像を示す図である。 図６Ａは、被検体の管腔内におけるカプセル型内視鏡装置の別の状態の一例を示す図である。 図６Ｂは、図６Ａの状況下で撮像部が撮像した画像データに対応する画像を示す図である。 図７Ａは、被検体の管腔内におけるカプセル型内視鏡装置の別の状態の一例を示す図である。 図７Ｂは、図７Ａの状況下で撮像部が撮像した画像データに対応する画像を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡装置の撮影制御部が輝度分布測定部によって測定された輝度分布に基づいて、画像内における管腔の位置を判定する判定方法の概要を模式的に示す図である。 図９は、本発明の実施の形態１の変形例に係るカプセル型内視鏡装置の輝度分布測定部の測定方法の別の一例を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態２に係るカプセル型内視鏡装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図１１は、本発明の実施の形態３に係るカプセル型内視鏡装置の機能構成を示すブロック図である。 図１２は、本発明の実施の形態３に係るカプセル型内視鏡装置が実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図１３Ａは、被検体の管腔内におけるカプセル型内視鏡装置の状態の一例を示す図である。 図１３Ｂは、図１３Ａの状況下で第１撮像部が撮像した第１画像データに対応する第１画像を示す図である。 図１３Ｃは、図１３Ａの状況下で第２撮像部が撮像した第２画像データに対応する第２画像を示す図である。 図１４Ａは、被検体の管腔内におけるカプセル型内視鏡装置の別の状態の一例を示す図である。 図１４Ｂは、図１４Ａの状況下で第１撮像部が撮像した第１画像データに対応する第１画像を示す図である。 図１４Ｃは、図１４Ａの状況下で第２撮像部が撮像した第２画像データに対応する第２画像を示す図である。 図１５Ａは、被検体の管腔内におけるカプセル型内視鏡装置の別の状態の一例を示す図である。 図１５Ｂは、図１５Ａの状況下で第１撮像部が撮像した第１画像データに対応する第１画像を示す図である。 図１５Ｃは、図１５Ａの状況下で第２撮像部が撮像した第２画像データに対応する第２画像を示す図である。
　以下、本発明を実施するための形態を図面とともに詳細に説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明において参照する各図は、本発明の内容を理解でき得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎない。即ち、本発明は、各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。また、以下の説明において、被検体の体内に導入されて被検体の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡装置から無線信号を受信して被検体の体内画像を表示する処理装置を含むカプセル型内視鏡システムを例示するが、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、同一の構成には同一の符号を付して説明する。
（実施の形態１）
　〔カプセル型内視鏡システムの概略構成〕
　図１は、本発明の実施の形態１に係るカプセル型内視鏡システムの概略構成を示す模式図である。
　図１に示すカプセル型内視鏡システム１は、被検体１００内の体内画像を撮像するカプセル型内視鏡装置２と、被検体１００内に導入されるカプセル型内視鏡装置２から送信される無線信号を受信する受信アンテナユニット３と、受信アンテナユニット３が着脱自在に接続され、受信アンテナユニット３が受信した無線信号に所定の処理を行って記録または表示する受信装置４と、カプセル型内視鏡装置２によって撮像された被検体１００内の画像データに対応する画像の処理および／または表示する画像処理装置５と、を備える。
　カプセル型内視鏡装置２は、被検体１００内を撮像する撮像機能と、被検体１００内を撮像して得られた画像データを含む体内情報を受信アンテナユニット３へ送信する無線通信機能と、を有する。カプセル型内視鏡装置２は、被検体１００内に飲み込まれることによって被検体１００内の食道を通過し、消化管腔の蠕動運動によって被検体１００の体腔内を移動する。カプセル型内視鏡装置２は、被検体１００の体腔内を移動しながら微小な時間間隔、例えば０.５秒間隔（２ｆｐｓ）で被検体１００の体腔内を逐次撮像し、撮像した被検体１００内の画像データを生成して受信アンテナユニット３へ順次送信する。なお、カプセル型内視鏡装置２の詳細な構成は後述する。
　受信アンテナユニット３は、受信アンテナ３ａ～３ｈを備える。受信アンテナ３ａ～３ｈは、カプセル型内視鏡装置２から無線信号を受信して受信装置４へ送信する。受信アンテナ３ａ～３ｈは、ループアンテナを用いて構成され、被検体１００の体外表面上の所定位置、例えばカプセル型内視鏡装置２の通過径路である被検体１００内の各臓器に対応した位置に配置される。
　受信装置４は、受信アンテナ３ａ～３ｈを介してカプセル型内視鏡装置２から送信された無線信号に含まれる被検体１００内の画像データを記録または被検体１００内の画像データに対応する画像を表示する。受信装置４は、カプセル型内視鏡装置２の位置情報および時間を示す時間情報等を、受信アンテナ３ａ～３ｈを介して受信した画像データに対応付けて記録する。受信装置４は、カプセル型内視鏡装置２による検査が行われている間、例えば被検体１００の口から導入され、消化管内を通過して被検体１００内から排出されるまでの間、受信装置ホルダ（図示せず）に収納されて被検体１００に携帯される。受信装置４は、カプセル型内視鏡装置２による検査の終了後、被検体１００から取り外され、カプセル型内視鏡装置２から受信した画像データ等の転送のため、画像処理装置５と接続される。
　画像処理装置５は、受信装置４を介して取得した被検体１００内の画像データに対応する画像を表示する。画像処理装置５は、受信装置４から画像データ等を読み取るクレードル５１と、キーボードやマウス等の操作入力デバイス５２と、を備える。クレードル５１は、受信装置４が装着される際に、受信装置４から画像データや、この画像データに関連付けられた位置情報、時間情報およびカプセル型内視鏡装置２の識別情報等の関連情報を取得し、取得した各種情報を画像処理装置５へ転送する。操作入力デバイス５２は、ユーザによる入力を受け付ける。ユーザは、操作入力デバイス５２を操作しつつ、画像処理装置５が順次表示する被検体１００内の画像を見ながら、被検体１００内部の生体部位、例えば食道、胃、小腸および大腸等を観察し、被検体１００を診断する。
　〔カプセル型内視鏡装置の構成〕
　次に、図１で説明したカプセル型内視鏡装置２の詳細な構成について説明する。図２は、カプセル型内視鏡装置２の機能構成を示すブロック図である。
　図２に示すカプセル型内視鏡装置２は、筐体２０と、電源部２１と、光学系２２と、撮像部２３と、照明部２４と、信号処理部２５と、送信部２６と、記録部２７と、タイマ２８と、受信部２９と、制御部３０と、を有する。
　筐体２０は、被検体１００に挿入し易い大きさに形成されたカプセル型の形状をなす。筐体２０は、筒状の筒部２０１、筒部２０１の両側開口端をそれぞれ塞ぐドーム形状のドーム部２０２およびドーム部２０３を有する。筒部２０１およびドーム部２０２は、可視光を遮光する不透明な有色の部材を用いて形成される。ドーム部２０３は、可視光等の所定の波長帯域の光を透過可能な光学部材を用いて構成される。これらの筒部２０１、ドーム部２０２およびドーム部２０３によって形成される筐体２０は、図２に示すように、電源部２１と、光学系２２と、撮像部２３と、照明部２４と、信号処理部２５と、送信部２６と、記録部２７と、タイマ２８と、受信部２９と、制御部３０と、を収容する。
　電源部２１は、カプセル型内視鏡装置２内の各部に電源を供給する。電源部２１は、ボタン電池等の一次電池または二次電池と、ボタン電池から供給された電力の昇圧等を行う電源回路と、を用いて構成される。また、電源部２１は、磁気スイッチを有し、外部から印加された磁界によって電源のオンオフ状態を切り替える。
　光学系２２は、複数のレンズを用いて構成され、照明部２４が照射した照明光の反射光を撮像部２３の撮像面に集光して被写体像を結像する。光学系２２は、光軸が筐体２０の長手方向の中心軸Ｏと一致するように筐体２０内に配置される。
　撮像部２３は、制御部３０の制御のもと、光学系２２が受光面に結像した被写体像を受光して光電変換を行うことによって、被検体１００の画像データを生成する。具体的には、撮像部２３は、制御部３０の制御のもと、基準のフレームレート、例えば４ｆｐｓのフレームレートによって被検体１００を撮像して被検体１００の画像データを生成する。撮像部２３は、２次元状に配列された複数の画素と該複数の画素それぞれに積層されたカラーフィルタとで構成されるＣＣＤ（Charge　Coupled　Device）やＣＭＯＳ（Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor）等の撮像素子を用いて構成される。
　図３は、撮像部２３のカラーフィルタ２３１を模式的に示す図である。図３に示すように、カラーフィルタ２３１は、フィルタＧｒ、フィルタＧｂ、フィルタＲおよびフィルタＢを一組Ｔ１とするベイヤ配列のカラーフィルタを用いて構成される。また、撮像部２３は、撮像部２３の受光面が中心軸Ｏに対して直交するように筐体２０内に配置される。
　照明部２４は、制御部３０の制御のもと、撮像部２３のフレームレートに同期して、撮像部２３の撮像視野内の被写体に向けて照明光を照射する。また、照明部２４は、制御部３０の制御のもと、所定の強度で撮像部２３の撮像視野内の被写体に向けて照明光を照射する。照明部２４は、ＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）および駆動回路等を用いて構成される。
　信号処理部２５は、撮像部２３から入力された画像データに対して所定の画像処理を行って送信部２６へ出力する。ここで、所定の画像処理とは、ノイズ低減処理やゲインアップ処理等である。
　送信部２６は、信号処理部２５から順次入力された画像データを外部に無線送信する。送信部２６は、送信アンテナと、画像データを変調等の信号処理を施して無線信号に変調する変調回路と、を用いて構成される。
　記録部２７は、カプセル型内視鏡装置２が実行する各種動作を示すプログラムおよびカプセル型内視鏡装置２を識別する識別情報等を記録する。
　タイマ２８は、計時機能を有する。タイマ２８は、計時データを制御部３０へ出力する。
　受信部２９は、外部から送信された無線信号を受信して制御部３０へ出力する。受信部２９は、受信アンテナと、無線信号を復調等の信号処理を行って制御部３０へ出力する復調回路と、を用いて構成される。
　制御部３０は、カプセル型内視鏡装置２の各部の動作を制御する。制御部３０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）を用いて構成される。制御部３０は、輝度分布測定部３０１と、撮影制御部３０２と、を有する。
　輝度分布測定部３０１は、撮像部２３が生成した画像データに対応する画像の輝度分布を測定する。
　撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１が測定した画像の輝度分布に基づいて、撮像部２３のフレームレートを切り替える。具体的には、撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１が測定した輝度分布において、輝度が所定値より低い領域が画像の中心部に分布する場合、撮像部２３のフレームレートを基準のフレームレートより大きいフレームレートに切り替える一方、輝度が所定値より低い領域が画像の中心部以外に分布する場合、撮像部２３のフレームレートを基準のフレームレートより小さいフレームレートに切り替える。例えば、撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１が測定した輝度分布において、輝度が所定値より低い領域が画像の中心部に分布する場合、撮像部２３のフレームレートを４ｆｐｓから８ｆｐｓへ切り替える一方、輝度が所定値より低い領域が画像の中心部以外に分布する場合、撮像部２３のフレームレートを４ｆｐｓから２ｆｐｓに切り替える。ここで、所定値とは、輝度のフルスケールを１と仮定した場合、０.３である。また、撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１が測定した画像の輝度分布に基づいて、照明部２４が照射する照明光の強度を調整する。
　〔カプセル型内視鏡装置の処理〕
　次に、上述したカプセル型内視鏡装置２が実行する処理について説明する。図４は、カプセル型内視鏡装置２が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
　図４に示すように、まず、撮像部２３は、照明部２４が照明光を照射した撮像領域を撮像する（ステップＳ１０１）。
　続いて、輝度分布測定部３０１は、撮像部２３が生成した画像データに対応する画像の輝度分布を測定する（ステップＳ１０２）。
　その後、撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１によって測定された測定結果に基づいて、所定値より輝度の低い領域が画像の中心部であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。撮影制御部３０２が輝度の低い領域が画像の中心部であると判断した場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、撮影制御部３０２は、撮像部２３のフレームレートを基準のフレームレートより大きい高速のフレームレート（４ｆｐｓ→８ｆｐｓ）に切り替える（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の後、カプセル型内視鏡装置２は、後述するステップＳ１０６へ移行する。
　ステップＳ１０３において、撮影制御部３０２が所定値より輝度の低い領域が画像の中心部でないと判断した場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、撮影制御部３０２は、撮像部２３のフレームレートを基準のフレームより小さい低速のフレームレート（４ｆｐｓ→２ｆｐｓ）に切り替える（ステップＳ１０５）。ステップＳ１０５の後、カプセル型内視鏡装置２は、後述するステップＳ１０６へ移行する。
　ここで、撮影制御部３０２が撮像部２３のフレームレートを切り替える切替方法について説明する。
　図５Ａは、被検体１００の管腔内におけるカプセル型内視鏡装置２の状態（状態１）の一例を示す図である。図５Ｂは、図５Ａの状況下で撮像部２３が撮像した画像データに対応する画像を示す図である。図６Ａは、被検体１００の管腔内におけるカプセル型内視鏡装置２の別の状態（状態２）の一例を示す図である。図６Ｂは、図６Ａの状況下で撮像部２３が撮像した画像データに対応する画像を示す図である。図７Ａは、被検体１００の管腔内におけるカプセル型内視鏡装置２の別の状態（状態３）の一例を示す図である。図７Ｂは、図７Ａの状況下で撮像部２３が撮像した画像データに対応する画像を示す図である。
　図５Ａ～図７Ａに示すように、カプセル型内視鏡装置２は、カプセル型内視鏡装置２の中心軸Ｏが被検体１００の管腔方向（矢印Ａｒ）を向いている場合、管腔と接触しないため、摩擦が生じないことによって、管腔内の移動速度が早くなる。このため、カプセル型内視鏡装置２は、撮像部２３のフレームレートが基準のフレームレート（例えば４ｆｐｓ）より小さい場合（例えば２ｆｐｓ）、撮影できない管腔の情報が多くなる一方、撮像部２３のフレームレートが基準のフレームレートより大きい場合（例えば８ｆｐｓ）、撮影できない管腔の情報が少なくなる。
　これに対して、図６Ａおよび図７Ａに示すように、カプセル型内視鏡装置２は、カプセル型内視鏡装置２の中心軸Ｏが被検体１００の管腔方向（矢印Ａｒ）に対して傾いている場合、管腔と接触するため、摩擦が生じることによって、管腔内の移動速度が遅くなる。このため、カプセル型内視鏡装置２は、撮像部２３のフレームレートが基準のフレームレートより大きい場合、同じ管腔の情報を撮影することになるうえ、撮像部２３のフレームレートが基準のフレームレートより小さい場合であっても、撮影できない管腔の情報が発生しないことになる。
　図５Ａ～図７Ａそれぞれの状況下において、カプセル型内視鏡装置２が撮影する画像は、図５Ｂ～図７Ｂそれぞれに示す画像Ｗ１～画像Ｗ３となる。画像Ｗ１～画像Ｗ３それぞれには、管腔１００ａと管腔内壁１００ｂが含まれる。管腔１００ａは、照明部２４が照射した照明光の反射が少ないため、周辺、例えば管腔内壁１００ｂに比して輝度が低くなる。具体的には、管腔１００ａは、輝度がほぼ０となる。
　また、カプセル型内視鏡装置２が単位時間当たりに管腔を進む距離は、カプセル型内視鏡装置２の中心軸Ｏと管腔の中心とが一致していれば、管腔内におけるカプセル型内視鏡装置２の移動速度が早くなるので、距離が大きくなる。これに対して、カプセル型内視鏡装置２が単位時間当たりに管腔を進む距離は、カプセル型内視鏡装置２の中心軸Ｏと管腔の中心とが一致していなければ、管腔内におけるカプセル型内視鏡装置２の移動速度が遅くなる。即ち、カプセル型内視鏡装置２が単位時間当たりに管腔を進む距離は、カプセル型内視鏡装置２が撮影している管腔の方向に応じて定まる（条件１）。
　さらに、カプセル型内視鏡装置２が取得可能な単位時間当たりの管腔の情報量は、カプセル型内視鏡装置２が単位時間当たりに管腔を進む距離が大きいほど多い（条件２）。
　さらにまた、カプセル型内視鏡装置２における撮像部２３のフレームレートが大きければ、カプセル型内視鏡装置２が取得可能な単位時間当たりの管腔の情報量も多くなる（条件３）。
　従って、条件１～条件３に基づいて、カプセル型内視鏡装置２における撮像部２３のフレームレートは、カプセル型内視鏡装置２が撮影している管腔の方向によって設定する。
　そこで、本実施の形態１では、撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１が撮像部２３によって生成された画像データに対応する画像に対して測定した輝度分布に基づいて、撮像部２３のフレームレートを切り替える。即ち、撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１が測定した画像の輝度分布に基づいて、撮像部２３が生成した画像データに対応する画像内において輝度が周辺の領域より低い領域である管腔１００ａの位置を判定し、この判定結果と画像内における位置とに基づいて、撮像部２３のフレームレートを切り替える。
　ここで、撮影制御部３０２が輝度分布測定部３０１によって測定された輝度分布に基づいて、画像内における管腔の位置を判定する判定方法について説明する。図８は、撮影制御部３０２が輝度分布測定部３０１によって測定された輝度分布に基づいて、画像内における管腔の位置を判定する判定方法の概要を模式的に示す図である。図８において、輝度分布測定部３０１が輝度を算出する画像の全画像範囲を水平方向が－５０～＋５０、垂直方向が－５０～＋５０とし、中心部Ｃ１の領域を水平方向が－２５～＋２５、垂直方向を－２５～＋２５とする。さらに、管腔の領域Ｍ１を円として説明する。
　図８に示すように、撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１が測定した輝度分布において、輝度が低い領域Ｍ１が画像Ｗ４の中心部Ｃ１に分布する場合、カプセル型内視鏡装置２の中心軸Ｏと管腔方向とが一致している、即ち、画像内の中心部Ｃ１に管腔があると判定する。これに対して、撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１が測定した輝度分布において、輝度が低い領域Ｍ１が画像Ｗ４の中心部Ｃ１以外に分布する場合、カプセル型内視鏡装置２の中心軸Ｏと管腔方向とが一致していない、即ち、画像内の中心部Ｃ１以外に管腔があると判定する。
　このように、撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１が測定した画像の輝度分布に基づいて、撮像部２３のフレームレートを切り替える。これにより、本実施の形態１によれば、被検体１００の管腔内におけるカプセル型内視鏡装置２の状況に応じたフレームレートで撮影することができるので、管腔の情報を効率的に取得することができ、省電力化を行うことができる。この結果、カプセル型内視鏡装置２の動作時間を長くすることができる。
　図４に戻り、ステップＳ１０６以降の説明を続ける。
　ステップＳ１０６において、受信部２９を介して外部からカプセル型内視鏡装置２の動作の終了を指示する指示信号が入力されカプセル型内視鏡装置２の動作を終了する場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、カプセル型内視鏡装置２は、本処理を終了する。これに対して、受信部２９を介して外部からカプセル型内視鏡装置２の動作の終了を指示する指示信号が入力されず、カプセル型内視鏡装置２の動作を終了しない場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、カプセル型内視鏡装置２は、ステップＳ１０１へ戻る。
　以上説明した本発明の実施の形態１によれば、撮影制御部３０２が輝度分布測定部３０１によって測定された画像の輝度分布に基づいて、撮像部２３のフレームレートを切り替えるので、単純な構成で撮像部２３のフレームレートを瞬時に切り替えることができる。
　また、本発明の実施の形態１によれば、管腔内におけるカプセル型内視鏡装置２の状況下において、撮影制御部３０２が撮像部２３のフレームレートを切り替えることによって、管腔内の情報を効率的に取得することができるので、カプセル型内視鏡装置２の省電力化を行うことができ、カプセル型内視鏡装置２の動作時間を長くすることができる。
　なお、本発明の実施の形態１では、輝度分布測定部３０１は、撮像部２３を構成する複数の画素における１種類の画素を用いていたが、図９に示すように、画像Ｗ４の複数の点状領域Ｐ１における輝度を用いて画像の輝度分布を測定してもよい（マルチスポット測光）。これにより、輝度分布測定部３０１の演算量を低減することができる。
（実施の形態２）
　次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２に係るカプセル型内視鏡装置は、上述した実施の形態１に係るカプセル型内視鏡装置２と同様の構成を有し、実行する処理が異なる。このため、以下においては、本実施の形態２に係るカプセル型内視鏡装置が実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係るカプセル型内視鏡装置２と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　〔カプセル型内視鏡装置の処理〕
　図１０は、本実施の形態２に係るカプセル型内視鏡装置２が実行する処理の概要を示すフローチャートである。
　図１０において、ステップＳ２０１およびステップＳ２０２は、上述した図４のステップＳ１０１およびステップＳ２０２にそれぞれ対応する。
　ステップＳ２０３において、撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１が測定した輝度分布に基づいて、撮像部２３のフレームレートを基準のフレームレートから切り替える。例えば、撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１が測定した輝度分布に基づいて、撮像部２３のフレームレートを４ｆｐｓから８ｆｐｓに切り替える。
　続いて、撮像部２３は、照明部２４が照明光を照射した撮像領域を撮像する（ステップＳ２０４）。
　続いて、撮影制御部３０２は、タイマ２８から入力される時刻データに基づいて、撮像部２３のフレームレートを基準のフレームレートから切り替え後、所定時間経過しているか否かを判断する（ステップＳ２０５）。撮影制御部３０２が撮像部２３のフレームレートを基準のフレームレートから切り替え後、所定時間、例えば３０秒経過していると判断した場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、カプセル型内視鏡装置２は、後述するステップＳ２０６へ移行する。これに対して、撮影制御部３０２が撮像部２３のフレームレートを基準のフレームレートから切り替え後、所定時間経過していないと判断した場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、カプセル型内視鏡装置２は、ステップＳ２０４へ戻る。
　ステップＳ２０６において、撮影制御部３０２は、撮像部２３のフレームレートを基準のフレームレートに切り替える。具体的には、撮影制御部３０２は、撮像部２３のフレームレートを、例えば８ｆｐｓから４ｆｐｓに切り替える。
　続いて、受信部２９を介して外部からカプセル型内視鏡装置２の動作の終了を指示する指示信号が入力されカプセル型内視鏡装置２の動作を終了する場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、カプセル型内視鏡装置２は、本処理を終了する。これに対して、受信部２９を介して外部からカプセル型内視鏡装置２の動作の終了を指示する指示信号が入力されず、カプセル型内視鏡装置２の動作を終了しない場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、カプセル型内視鏡装置２は、ステップＳ２０１へ戻る。
　以上説明した本発明の実施の形態２によれば、撮影制御部３０２が輝度分布測定部３０１によって測定された画像の輝度分布に基づいて、撮像部２３のフレームレートを切り替えるので、単純な構成で撮像部２３のフレームレートを瞬時に切り替えることができる。
　また、本発明の実施の形態２によれば、撮影制御部３０２がタイマ２８から入力される時刻データに基づいて、撮像部２３のフレームレートを基準のフレームレートから切り替え後、所定の時間が経過した場合、撮像部２３のフレームレートを基準のフレームレートに切り替えることによって、管腔内の情報を効率的に取得することができるので、カプセル型内視鏡装置２の省電力化を行うことができる。
（実施の形態３）
　次に、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３に係るカプセル型内視鏡装置は、上述した実施の形態１に係るカプセル型内視鏡装置２と構成が異なる。具体的には、本実施の形態に係るカプセル型内視鏡装置は、互いに異なる撮像領域を撮像する２つの撮像部を備える。このため、以下においては、本実施の形態３に係るカプセル型内視鏡装置の構成を説明後、本実施の形態３に係るカプセル型内視鏡装置が実行する処理について説明する。なお、上述した実施の形態１に係るカプセル型内視鏡装置２と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
　〔カプセル型内視鏡装置の構成〕
　図１１は、本実施の形態３に係るカプセル型内視鏡装置の機能構成を示すブロック図である。
　図１１に示すカプセル型内視鏡装置２ａは、上述した実施の形態１に係るカプセル型内視鏡装置２の構成に加えて、光学系３１と、撮像部３２と、照明部３３と、備える。また、カプセル型内視鏡装置２ａは、上述した実施の形態１に係るカプセル型内視鏡装置２の筐体２０および制御部３０に換えて、筐体２０ａを備える。
　筐体２０ａは、被検体１００に挿入し易い大きさに形成されたカプセル型の形状をなす。筐体２０ａは、筒状の筒部２０１、筒部２０１の両側開口端をそれぞれ塞ぐドーム形状のドーム部２０２ａおよびドーム部２０３を有する。ドーム部２０２ａは、可視光等の所定の波長帯域の光を透過可能な光学部材を用いて構成される。また、筐体２０ａは、カプセル型内視鏡装置２ａの長手方向における中心軸上に配置され、互いに異なる撮像領域を撮像する撮像部２３および撮像部３２を収容する。
　光学系３１は、上述した光学系２２と同様の構成を有し、照明部３３が照射した照明光の反射光を撮像部３２の撮像面に集光して被写体像を結像する。光学系３１は、光軸が筐体２０ａの長手方向の中心軸Ｏと一致するように筐体２０ａ内に配置される。
　撮像部３２は、上述した撮像部２３と同様の構成を有し、制御部３０の制御のもと、光学系３１が受光面に結像した被写体像を受光して光電変換を行うことによって、被検体１００の画像データを生成する。また、撮像部３２は、撮像部３２の受光面が中心軸Ｏに対して直交するように筐体２０ａ内に配置される。なお、本実施の形態３では、撮像部２３が第１撮像部として機能し、撮像部３２が第２撮像部として機能する。このため、以下において、撮像部２３を第１撮像部２３と説明し、撮像部３２を第２撮像部３２として説明する。
　照明部３３は、上述した照明部２４と同様の構成を有し、制御部３０の制御のもと、撮像部３２のフレームレートに同期して、撮像部３２の撮像視野内の被写体に向けて照明光を照射する。
　〔カプセル型内視鏡装置の処理〕
　次に、カプセル型内視鏡装置２ａが実行する処理について説明する。図１２は、カプセル型内視鏡装置２ａが実行する処理の概要を示すフローチャートである。
　図１２に示すように、まず、撮影制御部３０２は、照明部２４および照明部３３それぞれに照明光を照射させるとともに、照明部２４および照明部３３が照射光を照射した撮像領域を第１撮像部２３および第２撮像部３２それぞれに撮像させる（ステップＳ３０１）。
　続いて、輝度分布測定部３０１は、第１撮像部２３および第２撮像部３２が生成した２つの画像データに対応する２つの画像それぞれの輝度分布を測定する（ステップＳ３０２）。
　その後、撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１によって測定された第１撮像部２３および第２撮像部３２が生成した２つの画像それぞれの輝度分布おいて輝度が所定値より低い領域が画像の中心部であるか否かを判断する（ステップＳ３０３）。撮影制御部３０２が輝度分布測定部３０１によって測定された第１撮像部２３および第２撮像部３２が生成した２つの画像それぞれの輝度分布において輝度が所定値より低い領域が画像の中心部であると判断した場合（ステップＳ３０３：Ｙｅｓ）、撮影制御部３０２は、第１撮像部２３および第２撮像部３２のフレームレートを基準のフレームレートより大きい高速のフレームレートに切り替える（ステップＳ３０４）。具体的には、撮影制御部３０２は、第１撮像部２３および第２撮像部３２のフレームレートを基準の４ｆｐｓから高速のフレームレートの１６ｆｐｓに切り替える（４ｆｐｓ→１６ｆｐｓ）。ステップＳ３０４の後、カプセル型内視鏡装置２ａは、後述するステップＳ３０６へ移行する。
　ステップＳ３０３において、撮影制御部３０２が輝度分布測定部３０１によって測定された第１撮像部２３および第２撮像部３２が生成した２つの画像それぞれの輝度分布において輝度が所定値より低い領域が画像の中心部でないと判断した場合（ステップＳ３０３：Ｎｏ）、撮影制御部３０２は、第１撮像部２３および第２撮像部３２のフレームレートを基準のフレームレートより小さい低速のフレームレートに切り替える（ステップＳ３０５）。具体的には、撮影制御部３０２は、第１撮像部２３および第２撮像部３２のフレームレートを基準の４ｆｐｓから低速のフレームレートの２ｆｐｓに切り替える（４ｆｐｓ→２ｆｐｓ）。ステップＳ３０５の後、カプセル型内視鏡装置２ａは、後述するステップＳ３０６へ移行する。
　ここで、撮影制御部３０２が輝度分布測定部３０１によって第１撮像部２３および第２撮像部３２が生成した２つの画像を測定した輝度分布に基づいて、第１撮像部２３および第２撮像部３２のフレームレートを切り替える状況について説明する。
　図１３Ａは、被検体１００の管腔内におけるカプセル型内視鏡装置２ａの状態（状態１）の一例を示す図である。図１３Ｂは、図１３Ａの状況下で第１撮像部２３が撮像した第１画像データに対応する第１画像を示す図である。図１３Ｃは、図１３Ａの状況下で第２撮像部３２が撮像した第２画像データに対応する第２画像を示す図である。図１４Ａは、被検体１００の管腔内におけるカプセル型内視鏡装置２ａの別の状態（状態２）の一例を示す図である。図１４Ｂは、図１４Ａの状況下で第１撮像部２３が撮像した第１画像データに対応する第１画像を示す図である。図１４Ｃは、図１４Ａの状況下で第２撮像部３２が撮像した第２画像データに対応する第２画像を示す図である。図１５Ａは、被検体１００の管腔内におけるカプセル型内視鏡装置２ａの別の状態（状態３）の一例を示す図である。図１５Ｂは、図１５Ａの状況下で第１撮像部２３が撮像した第１画像データに対応する第１画像を示す図である。図１５Ｃは、図１５Ａの状況下で第２撮像部３２が撮像した第２画像データに対応する第２画像を示す図である。
　図１３Ａに示すように、カプセル型内視鏡装置２ａは、カプセル型内視鏡装置２ａの中心軸Ｏと被検体１００の管腔方向（矢印Ａｒ）とが一致している場合、第１撮像部２３および第２撮像部３２が生成する第１画像Ｗ１０および第２画像Ｗ１１それぞれの中心部に管腔１００ａが含まれる（図１３Ｂおよび図１３Ｃを参照）。
　これに対して、図１４Ａおよび図１５Ａに示すように、カプセル型内視鏡装置２ａは、カプセル型内視鏡装置２ａの中心軸Ｏと被検体１００の管腔方向（矢印Ａｒ）とが一致していない場合、例えば第１撮像部２３および第２撮像部３２のどちらか一方の光軸が被検体の管腔方向からずれている場合、第１撮像部２３および第２撮像部３２が生成する第１画像Ｗ２１および第２画像Ｗ２２、または第１画像Ｗ３１および第２画像Ｗ３２それぞれの中心部から管腔１００ａがずれた位置で撮影される。
　そこで、本実施の形態３では、撮影制御部３０２は、輝度分布測定部３０１が測定した第１撮像部２３および第２撮像部３２がそれぞれ生成した２つの画像の輝度分布に基づいて、２つの画像内において輝度が所定値より低い範囲が中心部に分布している場合、第１撮像部２３および第２撮像部３２それぞれのフレームレートを基準のフレームレートより大きい高速のフレームレートに切り替える（４ｆｐｓ→１６ｆｐｓ）。これに対して、撮影制御部３０２は、第１撮像部２３および第２撮像部３２がそれぞれ生成した２つの画像内において輝度が所定値より低い範囲が一方でも中心部からずれた周辺部に分布している場合、第１撮像部２３および第２撮像部３２それぞれのフレームレートを基準のフレームレートより小さい低速のフレームレートに切り替える（４ｆｐｓ→２ｆｐｓ）。これにより、カプセル型内視鏡装置２ａの中心軸Ｏと被検体１００の管腔方向とが一致しているか否かを正確に判断することができる。
　図１２に戻り、ステップＳ３０６以降の説明を続ける。
　ステップＳ３０６において、受信部２９を介して外部からカプセル型内視鏡装置２ａの動作の終了を指示する指示信号が入力されカプセル型内視鏡装置２ａの動作を終了する場合（ステップＳ３０６：Ｙｅｓ）、カプセル型内視鏡装置２ａは、本処理を終了する。これに対して、受信部２９を介して外部からカプセル型内視鏡装置２ａの動作の終了を指示する指示信号が入力されず、カプセル型内視鏡装置２ａの動作を終了しない場合（ステップＳ３０６：Ｎｏ）、カプセル型内視鏡装置２ａは、ステップＳ３０１へ戻る。
　以上説明した本実施の形態３によれば、撮影制御部３０２が輝度分布測定部３０１によって測定された第１画像および第２画像の輝度分布に基づいて、第１撮像部２３および第２撮像部３２のフレームレートを切り替えるので、単純な構成でフレームレートを瞬時に切り替えることができる。
　また、本発明の実施の形態３によれば、管腔内におけるカプセル型内視鏡装置２ａの状況下において、撮影制御部３０２が第１撮像部２３および第２撮像部３２のフレームレートを切り替えることによって、被検体１００の管腔内の情報を効率的に取得することができるので、カプセル型内視鏡装置２ａの省電力化を行うことができ、カプセル型内視鏡装置２ａの動作時間を長くすることができる。
　なお、本発明の実施の形態３では、撮影制御部３０２が輝度分布測定部３０１によって測定された第１画像および第２画像の輝度分布に基づいて、第１撮像部２３および第２撮像部３２のフレームレートを切り替えていたが、第１撮像部２３および第２撮像部３２のフレームレートを切り替えた後、所定の時間が経過した場合、第１撮像部２３および第２撮像部３２のフレームレートを基準のフレームレートに切り替えてもよい（例えば１６ｆｐｓ→４ｆｐｓ）。これにより、管腔内の情報を効率的に取得することができる。
　また、本発明の実施の形態３では、輝度分布測定部３０１が第１撮像部２３および第２撮像部３２によって生成された第１画像および第２画像それぞれの所定の１種類の画素を用いて輝度分布を測定したが、第１画像および第２画像それぞれの複数の点状領域Ｐ１における輝度を用いて輝度分布を測定してもよい（図９を参照）。これにより、輝度分布測定部３０１の演算量を低減することができる。
　また、本発明の実施の形態３では、撮影制御部３０２が第１撮像部２３および第２撮像部３２のフレームレートを合わせて切り替えていたが、第１撮像部２３および第２撮像部３２のフレームレートを合わせる必要はなく、例えば第１撮像部２３のみを高速のフレームレートに切り替えてもよい。
　このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態を含みうるものであり、請求の範囲によって特定される技術的思想の範囲内で種々の設計変更等を行うことが可能である。
　１　カプセル型内視鏡システム
　２，２ａ　カプセル型内視鏡装置
　３　受信アンテナユニット
　３ａ～３ｈ　受信アンテナ
　４　受信装置
　５　画像処理装置
　２０，２０ａ　筐体
　２１　電源部
　２２，３１　光学系
　２３，３２　撮像部
　２４，３３　照明部
　２５　信号処理部
　２６　送信部
　２７　記録部
　２８　タイマ
　２９　受信部
　３０　制御部
　１００　被検体
　１００ａ　管腔
　１００ｂ　管腔内壁
　３０１　輝度分布測定部
　３０２　撮影制御部

Claims (5)

  1. 　被検体に導入可能なカプセル型内視鏡装置であって、
    　前記被検体内を撮像して、該被検体内の画像データを生成する撮像部と、
    　前記撮像部が生成した前記画像データに対応する画像の輝度分布を測定する輝度分布測定部と、
    　前記輝度分布測定部が測定した前記輝度分布に基づいて、前記撮像部のフレームレートを切り替える撮影制御部と、
    　を備えることを特徴とするカプセル型内視鏡装置。
  2. 　前記撮影制御部は、前記輝度分布測定部が測定した前記輝度分布において、輝度が所定値より低い領域が前記画像の中心部に分布する場合、前記撮像部のフレームレートを基準のフレームレートより大きいフレームレートに切り替える一方、輝度が所定値より低い領域が前記画像の中心部以外に分布する場合、前記撮像部のフレームレートを基準のフレームレートより小さいフレームに切り替えることを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡装置。
  3. 　前記撮像部は、
    　当該カプセル型内視鏡装置の長手方向における中心軸上に配置され、互いに異なる撮像領域を撮像する第１撮像部および第２撮像部を有し、
    　前記輝度分布測定部は、
    　前記第１撮像部が生成する第１画像データに対応する第１画像および前記第２撮像部が生成する第２画像データに対応する第２画像それぞれの輝度分布を測定し、
    　前記撮影制御部は、
    　前記輝度分布測定部が測定した前記第１画像および前記第２画像それぞれの輝度分布において、輝度が所定値より低い領域が前記第１画像および前記第２画像それぞれの中心部に分布する場合、前記第１撮像部および前記第２撮像部それぞれのフレームレートを基準のフレームレートより大きいフレームレートに切り替える一方、輝度が所定値より低い領域が前記第１画像または前記第２画像の中心部以外に分布する場合、前記第１撮像部および前記第２撮像部それぞれのフレームレートを基準のフレームレートより小さいフレームレートに切り替えることを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡装置。
  4. 　前記輝度分布測定部は、前記第１画像および前記第２画像それぞれの複数の点状領域における輝度を用いて前記輝度分布を測定することを特徴とする請求項３に記載のカプセル型内視鏡装置。
  5. 　前記撮影制御部は、前記撮像部のフレームレートを切り替え後、所定の時間が経過した場合、前記撮像部のフレームレートを基準のフレームレートに切り替えることを特徴とする請求項１に記載のカプセル型内視鏡装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019003597A1 (ja) * 2017-06-26 2019-01-03 オリンパス株式会社 画像処理装置、カプセル型内視鏡システム、画像処理装置の作動方法、及び画像処理装置の作動プログラム
JP2023548226A (ja) * 2020-11-06 2023-11-15 アンコン テクノロジーズ カンパニー リミテッド 画像処理方法、電子機器および可読記憶媒体

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10143364B2 (en) * 2015-07-23 2018-12-04 Ankon Technologies Co., Ltd Controlled image capturing method including position tracking and system used therein
JP7073145B2 (ja) * 2018-03-12 2022-05-23 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 医療用調光制御装置、および医療用調光制御装置の作動方法
CN109480746A (zh) * 2019-01-14 2019-03-19 深圳市资福医疗技术有限公司 智能控制胶囊式内窥镜在消化道不同部位工作方法及装置
US12387299B2 (en) 2020-12-31 2025-08-12 Stryker Corporation Systems and methods for low-light image enhancement

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004154176A (ja) * 2002-11-01 2004-06-03 Olympus Corp 内視鏡撮像装置
JP2004521662A (ja) * 2000-05-15 2004-07-22 ギブン・イメージング・リミテツド インビボカメラのキャプチャレートおよび表示レートを制御するためのシステム
WO2006100808A1 (ja) * 2005-03-22 2006-09-28 Osaka University カプセル内視鏡画像表示制御装置
US7623690B2 (en) * 2004-03-30 2009-11-24 Carestream Health, Inc. System and method for classifying in vivo images according to anatomical structure
JP2010524557A (ja) * 2007-09-06 2010-07-22 アイスリーシステム コーポレーション 画像のフレームレートを制御できるカプセル型内視鏡
WO2014042096A1 (ja) * 2012-09-11 2014-03-20 オリンパス株式会社 医療システム

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8401262B2 (en) * 2001-06-20 2013-03-19 Given Imaging, Ltd Device, system and method for motility measurement and analysis
US20060184039A1 (en) * 2001-07-26 2006-08-17 Dov Avni Apparatus and method for light control in an in-vivo imaging device
US7195588B2 (en) 2004-03-01 2007-03-27 Olympus Corporation Endoscope image pick-up apparatus
JP5035987B2 (ja) 2008-01-28 2012-09-26 富士フイルム株式会社 カプセル内視鏡、およびカプセル内視鏡の動作制御方法
US9324145B1 (en) * 2013-08-08 2016-04-26 Given Imaging Ltd. System and method for detection of transitions in an image stream of the gastrointestinal tract

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004521662A (ja) * 2000-05-15 2004-07-22 ギブン・イメージング・リミテツド インビボカメラのキャプチャレートおよび表示レートを制御するためのシステム
JP2004154176A (ja) * 2002-11-01 2004-06-03 Olympus Corp 内視鏡撮像装置
US7623690B2 (en) * 2004-03-30 2009-11-24 Carestream Health, Inc. System and method for classifying in vivo images according to anatomical structure
WO2006100808A1 (ja) * 2005-03-22 2006-09-28 Osaka University カプセル内視鏡画像表示制御装置
JP2010524557A (ja) * 2007-09-06 2010-07-22 アイスリーシステム コーポレーション 画像のフレームレートを制御できるカプセル型内視鏡
WO2014042096A1 (ja) * 2012-09-11 2014-03-20 オリンパス株式会社 医療システム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019003597A1 (ja) * 2017-06-26 2019-01-03 オリンパス株式会社 画像処理装置、カプセル型内視鏡システム、画像処理装置の作動方法、及び画像処理装置の作動プログラム
JP2023548226A (ja) * 2020-11-06 2023-11-15 アンコン テクノロジーズ カンパニー リミテッド 画像処理方法、電子機器および可読記憶媒体
JP7540087B2 (ja) 2020-11-06 2024-08-26 アンコン テクノロジーズ カンパニー リミテッド 画像処理方法、電子機器および可読記憶媒体
JP7540087B6 (ja) 2020-11-06 2024-09-13 安翰科技（武漢）股分有限公司 画像処理方法、電子機器および可読記憶媒体

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