(57)【要約】内視鏡システムは、第１カプセル内視鏡装置１００、第２カプセル内視鏡装置３００を含む。第１カプセル内視鏡装置１００は、第２カプセル内視鏡装置３００よりも以前に生体内に投入される。その第１カプセル内視鏡装置１００は、第１撮像素子１２０と、第１撮像素子１２０による撮像動作を制御する第１制御部１１０と、を有する。第２カプセル内視鏡装置３００は、第２撮像素子３２０と、第１カプセル内視鏡装置１００に関する第１情報に基づいて、第２撮像素子３２０による撮像動作の制御の変更処理を行う第２制御部３１０と、を有する。
2016203548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１カプセル内視鏡装置と、
第２カプセル内視鏡装置と、
を含み、
前記第２カプセル内視鏡装置よりも以前に生体内に投入された前記第１カプセル内視鏡装置は、
第１撮像素子と、
前記第１撮像素子による撮像動作を制御する第１制御部と、
を有し、
前記第２カプセル内視鏡装置は、
第２撮像素子と、
前記第１カプセル内視鏡装置に関する第１情報に基づいて、前記第２撮像素子による撮像動作の制御の変更処理を行う第２制御部と、
を有することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項２】
請求項１において、
前記第２制御部は、
前記第１情報に基づくトリガー信号により、前記第２撮像素子による前記撮像動作の起動又はフレームレートの切り替えを前記変更処理として行うことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項３】
請求項２において、
前記第１情報は、前記第１カプセル内視鏡装置の電池の残量情報であることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項４】
請求項２において、
前記第１情報は、前記第１カプセル内視鏡装置による撮像画像、前記第１カプセル内視鏡装置が前記生体内に投入されてから前記第２カプセル内視鏡装置が前記生体内に投入されるまでの時間差の情報、及び前記第１カプセル内視鏡装置の前記生体内における位置の情報の少なくとも１つであることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項５】
請求項２において、
前記第１情報を受けて、前記トリガー信号を出力する処理装置を含み、
前記第２制御部は、
前記処理装置からの前記トリガー信号を受けた場合に、前記変更処理を行うことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１カプセル内視鏡装置は、
前記第１カプセル内視鏡装置の電池の残量情報を前記第１情報として送信する第１通信部を有し、
前記処理装置は、
前記電池の残量が所定量以下となったときから所定時間が経過した場合に前記トリガー信号を出力することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項７】
請求項６において、
前記所定時間は、前記第１カプセル内視鏡装置が前記生体内に投入されてから前記第２カプセル内視鏡装置が前記生体内に投入されるまでの時間差に対応するものであることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項８】
請求項５において、
前記第１カプセル内視鏡装置は、
前記第１カプセル内視鏡装置の電池の残量情報と、前記第１カプセル内視鏡装置による撮像画像とを前記第１情報として送信する第１通信部を有し、
前記処理装置は、
前記電池の残量が所定量以下となったときの前記第１カプセル内視鏡装置の前記生体内における位置情報を、前記撮像画像に基づいて取得し、
前記第２カプセル内視鏡装置による撮像画像に基づいて、前記第２カプセル内視鏡装置の前記生体内における位置が、前記位置情報が表す位置に一致したと判定した場合に、前記トリガー信号を出力することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項９】
請求項８において、
前記処理装置は、
前記電池の残量が所定量以下となったときから所定時間後を基準とする所定時間範囲内において、前記一致の判定がなされた場合に、前記トリガー信号を出力することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１０】
請求項５において、
前記処理装置は、体外装置であり、
前記第２カプセル内視鏡装置は、
前記トリガー信号を受信する第２通信部を有することを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１１】
請求項１において、
前記第１情報に基づいて、前記第２カプセル内視鏡装置を前記生体内に投入するか否か又は投入するタイミングを判断するための投入判断用情報を提示処理する処理装置を含むことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１２】
撮像素子と、
前記撮像素子による撮像動作を制御する制御部と、
を含むカプセル内視鏡装置であって、
前記カプセル内視鏡装置は、第１動作モードと第２動作モードに設定可能であり、
前記カプセル内視鏡装置が前記第２動作モードに設定された場合、
前記制御部は、
前記第２動作モードに設定された前記カプセル内視鏡装置よりも以前に生体内に投入され前記第１動作モードに設定されたカプセル内視鏡装置に関する第１情報に基づいて、前記撮像素子による撮像動作の制御の変更処理を行うことを特徴とするカプセル内視鏡装置。
【請求項１３】
第１カプセル内視鏡装置と、
第２カプセル内視鏡装置と、
前記第２カプセル内視鏡装置よりも以前に生体内に投入された前記第１カプセル内視鏡装置に関する第１情報に基づいて、前記第２カプセル内視鏡装置を前記生体内に投入するか否か又は投入するタイミングを判断するための投入判断用情報を提示処理する処理装置と、
を含むことを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記第１情報は、前記第１カプセル内視鏡装置の電池の残量情報であることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１５】
請求項１３において、
前記第１情報は、前記第１カプセル内視鏡装置が前記生体内に投入されてからの経過時間情報であることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１６】
請求項１３において、
前記投入判断用情報は、前記第１カプセル内視鏡装置が前記生体のターゲット範囲を撮影し終えたか否かを表す情報であることを特徴とする内視鏡システム。
【請求項１７】
請求項１３において、
前記投入判断用情報は、前記第１カプセル内視鏡装置による撮像画像であることを特徴とする内視鏡システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡システム及びカプセル内視鏡装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
カプセル内視鏡装置は小型であるため、内蔵できる電池の容量が限られている。そのため、長い消化管を撮影するために電源の節約が必要になる。電源を節約する手法として、例えば特許文献１のようにフレームレートを制御する手法がある。特許文献１では、時系列に撮像された少なくとも２枚の画像を比較することによってカプセル内視鏡装置の運動を測定する。そして、カプセル内視鏡装置の運動が比較的に遅いと判断した場合には、撮像フレームレートを低速に変更し、カプセル内視鏡装置の運動が比較的に速いと判断した場合には、撮像フレームレートを高速に変更する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２３８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような対応をとってもなお、撮影の途中で電池の残量が無くなってしまい、診断漏れが発生する可能性がある。例えば、特許文献１では、患者がカプセル内視鏡を口から飲み込んでから体外に排出するまでの間に、長時間にリアルタイムに２枚の画像を比較することによってカプセル内視鏡装置の運動を測定し、撮像フレームレートを適応的に制御する。そのため、撮像枚数が膨大に膨らみ、カプセル内蔵の電池が途中で切れてしまう可能性がある。【０００５】
本発明の幾つかの態様によれば、電池の残量が無くなることによる撮影漏れを低減できる内視鏡システム及びカプセル内視鏡装置等を提供できる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、第１カプセル内視鏡装置と、第２カプセル内視鏡装置と、を含み、前記第２カプセル内視鏡装置よりも以前に生体内に投入された前記第１カプセル内視鏡装置は、第１撮像素子と、前記第１撮像素子による撮像動作を制御する第１制御部と、を有し、前記第２カプセル内視鏡装置は、第２撮像素子と、前記第１カプセル内視鏡装置に関する第１情報に基づいて、前記第２撮像素子による撮像動作の制御の変更処理を行う第２制御部と、を有する内視鏡システムに関係する。【０００７】
本発明の一態様によれば、第２カプセル内視鏡装置よりも以前に生体内に投入された第１カプセル内視鏡装置に関する第１情報に基づいて、第２カプセル内視鏡装置の第２撮像素子による撮像動作の制御の変更処理が行われる。これにより、第１、第２カプセル内視鏡装置によるリレー撮影が可能となり、電池の残量が無くなることによる撮影漏れを低減することが可能になる。【０００８】
また本発明の他の態様は、撮像素子と、前記撮像素子による撮像動作を制御する制御部と、を含むカプセル内視鏡装置であって、前記カプセル内視鏡装置は、第１動作モードと第２動作モードに設定可能であり、前記カプセル内視鏡装置が前記第２動作モードに設定された場合、前記制御部は、前記第２動作モードに設定された前記カプセル内視鏡装置よりも以前に生体内に投入され前記第１動作モードに設定されたカプセル内視鏡装置に関する第１情報に基づいて、前記撮像素子による撮像動作の制御の変更処理を行うことを特徴とするカプセル内視鏡装置に関係する。【０００９】
また本発明の更に他の態様は、第１カプセル内視鏡装置と、第２カプセル内視鏡装置と、前記第２カプセル内視鏡装置よりも以前に生体内に投入された前記第１カプセル内視鏡に関する第１情報に基づいて、前記第２カプセル内視鏡装置を前記生体内に投入するか否か又は投入するタイミングを判断するための投入判断用情報を提示処理する処理装置と、を含む内視鏡システムに関係する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、リレー方式の撮影の説明図。
【図２】図２は、第１実施形態における内視鏡システムの構成例。
【図３】図３は、第２実施形態における内視鏡システムの構成例。
【図４】図４は、第１の動作例の説明図。
【図５】図５は、第２の動作例の説明図。
【図６】図６は、分析部の詳細な構成例。
【図７】図７は、ＢｏＦアルゴリズム処理の流れを示す図。
【図８】図８は、ＬＢＰ特徴量ベクトルの算出処理の説明図。
【図９】図９は、ＨＳＶ特徴量ベクトルの算出処理の説明図。
【図１０】図１０は、ＨＯＧ特徴量ベクトルの算出処理の説明図。
【図１１】図１１は、分析判断部の詳細な構成例。
【図１２】図１２は、ヒストグラム作成処理の説明図。
【図１３】図１３は、ヒストグラムの一致判断処理の説明図。
【図１４】図１４は、第２実施形態の変形例における内視鏡システムの構成例。
【図１５】図１５は、第３実施形態における内視鏡システムの構成例。
【図１６】図１６は、第３の実施形態における動作例の説明図。
【図１７】図１７は、内視鏡システムの変形構成例。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１２】
１．第１の実施形態
消化管は、例えば胃や十二指腸、小腸、大腸等の部位に分かれているが、小腸はスコープ型の内視鏡で観察することが難しいため、従来はカプセル内視鏡装置は主に小腸を観察するために用いられている。しかしながら、患者の負担等を考えると大腸を含めてカプセル内視鏡装置で撮影できることが望ましい。大腸を含めて撮影しようとすると、小腸までの場合に比べて撮影時間が長くなるため、電池の節約への要求がより厳しくなるという課題がある。
【００１３】
図１に示すように、カプセル内視鏡装置１００を患者に飲ませ、上部消化管から撮影を行ったとする。カプセル内視鏡装置１００が撮影し続けられる時間は電池の容量によっておおよそ決まっているため、例えばカプセル内視鏡装置１００の進む速さが遅い場合や途中で止まってしまった場合等には、小腸や大腸の途中で電池が切れる可能性がある。このような場合、撮影すべき範囲を途中までしか撮影できず、診断に支障をきたす。
【００１４】
そこで本実施形態では、診断漏れの抑制を実現するため、一人の患者に対して、カプセル内視鏡装置による一回の検診に２つのカプセル内視鏡装置１００、３００を用いる。検診する時に、患者に一つのカプセル内視鏡装置１００を飲んでもらい、患者の体内を撮像する。それから、一定の時間が経ってから、患者に２つ目のカプセル内視鏡装置３００を飲んでもらう。このように、時間差をつけて２つのカプセル内視鏡装置１００、３００を患者体内に投入し、リレーの方式で体内を撮像することで、１つのカプセル内視鏡装置１００で検診する場合に発生する電池切れによる診断漏れを抑制する効果が得られる。
【００１５】
図２に、第１の実施形態における内視鏡システムの構成例を示す。内視鏡システムは、第１カプセル内視鏡装置１００、第２カプセル内視鏡装置３００を含む。
【００１６】
第１カプセル内視鏡装置１００は、第２カプセル内視鏡装置３００よりも以前（前又は同時）に生体内に投入される。その第１カプセル内視鏡装置１００は、第１撮像素子１２０と、第１撮像素子１２０による撮像動作を制御する第１制御部１１０と、を有する。第２カプセル内視鏡装置３００は、第２撮像素子３２０と、第１カプセル内視鏡装置１００に関する第１情報に基づいて、第２撮像素子３２０による撮像動作の制御の変更処理を行う第２制御部３１０と、を有する。
【００１７】
このような内視鏡システムにより、２つのカプセル内視鏡装置１００、３００によるリレー方式での撮影が可能となり、１つのカプセル内視鏡装置のみを用いる場合に比べて広い範囲（長い時間）の撮影が可能となる。これにより、目標とする撮影範囲の途中で電池の容量が無くなり、全範囲が撮影されない（即ち、診断漏れにつながる）ことを、防ぐことができる。また、第１カプセル内視鏡装置１００に関する第１情報を用いることで、適切なタイミングで第２撮像素子３２０による撮像動作を開始させる（又はフレームレートを切り替える）ことが可能となり、適切な撮影のリレーを行うことが可能になる。
【００１８】
ここで、第１情報とは、第１カプセル内視鏡装置１００に関する情報であれば何でもよい。例えば、第１カプセル内視鏡装置１００が生成又は送信する情報、第１カプセル内視鏡装置１００の特性に関する情報、第１カプセル内視鏡装置１００の生体内での挙動に関する情報、第１カプセル内視鏡装置１００に対してユーザーが行う操作に関する情報、第１カプセル内視鏡装置１００に対してユーザーが操作を行った時間（又は操作を行ってから経過した時間）の情報、第１カプセル内視鏡装置１００が何らかの動作を行った時間（又は動作を行ってから経過した時間）の情報、第１カプセル内視鏡装置１００の位置に関する情報、第１カプセル内視鏡装置１００が所定の位置に到達した時間（又は到達してから経過した時間）の情報等を想定できる。
【００１９】
また本実施形態では、第２制御部３１０は、第１情報に基づくトリガー信号により、第２撮像素子３２０による撮像動作の起動又はフレームレートの切り替えを変更処理として行う。
【００２０】
なお、撮像動作の制御の変更処理は上記に限定されず、その変更処理の後における第２カプセル内視鏡装置３００の電力消費よりも変更処理の前における第２カプセル内視鏡装置３００の電力消費が小さいものであれば、何でもよい。
【００２１】
例えば図３等で後述するように内視鏡システムが体外装置２００を含み、体外装置２００が第１カプセル内視鏡装置１００から第１情報を受信してトリガー信号を送信し、第２制御部３１０は、体外装置２００からのトリガー信号に基づいて変更処理を行ってもよい。或いは、図１７等で後述するように第２カプセル内視鏡装置３００が第１カプセル内視鏡装置１００から第１情報を受信し、第２制御部３１０（又は第２カプセル内視鏡装置３００に含まれる処理装置）は、その第１情報に基づいてトリガー信号を生成してもよい。
【００２２】
このように、第１情報に基づいてトリガー信号が生成されることで、第２撮像素子３２０による撮像動作の起動又はフレームレートの切り替えを行うことができる。トリガー信号により変更処理が行われたときに、第２カプセル内視鏡装置３００に撮影がリレーされ、第１カプセル内視鏡装置１００の電池が切れた後の撮影範囲を撮影することが可能となる。
【００２３】
また本実施形態では、第１情報は、第１カプセル内視鏡装置１００の電池の残量情報である。具体的には、第１情報は、第１カプセル内視鏡装置１００の電池の残量が所定量以下となったことを表す情報である。
【００２４】
電池の残量の判断手法としては、種々のものを想定できる。例えば、電池からの消費電力をカウントし、それが所定の電力量に達したときに、電池の残量が所定量以下となったと判断できる。或いは、第１カプセル内視鏡装置１００が動作を開始（電源を投入）してから所定の時間経過したときに、電池の残量が所定量以下となったと判断してもよい。電池の残量は、例えば残りの電力量であってもよいし、或いはカプセル内視鏡装置の残りの可動時間であってもよい。
【００２５】
このように、電池の残量情報を第１情報とすることで、電池の残量情報に基づいて第２カプセル内視鏡装置３００の撮像を制御できる。即ち、第１カプセル内視鏡装置１００の電池の残量が少なくなり、撮影を継続できなくなったときに、第２カプセル内視鏡装置３００にリレーし、撮影を続けることが可能になる。
【００２６】
また本実施形態では、第１情報は、第１カプセル内視鏡装置１００による撮像画像、第１カプセル内視鏡装置１００が生体内に投入されてから第２カプセル内視鏡装置３００が生体内に投入されるまでの時間差の情報、及び第１カプセル内視鏡装置１００の生体内における位置の情報の少なくとも１つである。
【００２７】
時間差の情報としては種々のものが想定できる。例えば、医師が予め設定した（例えば図３の体外装置２００、或いは第２カプセル内視鏡装置３００に記憶させた）情報であってもよい。或いは、第２カプセル内視鏡装置３００を投入したときに医師が設定した（例えば図３の体外装置２００、或いは第２カプセル内視鏡装置３００に記憶させた）情報であってもよい。或いは、所定の時間差情報が予め設定されていてもよい。或いは、第１カプセル内視鏡装置１００と第２カプセル内視鏡装置３００が起動したときに、その旨の信号を体外装置２００（又は第２カプセル内視鏡装置３００）に送信し、体外装置２００（又は第２カプセル内視鏡装置３００）が、その信号から時間差情報を取得してもよい。
【００２８】
第１カプセル内視鏡装置１００による撮像画像を第１情報とすることで、その撮像画像から第１カプセル内視鏡装置１００の生体内での位置を判断できる。そして、その位置に応じて第２カプセル内視鏡装置３００の撮像動作を変更できる。また、第１カプセル内視鏡装置１００が生体内に投入されてから第２カプセル内視鏡装置３００が生体内に投入されるまでの時間間隔情報を第１情報とすることで、第１カプセル内視鏡装置１００を生体内に投入してから、その時間間隔（又は、その前後の時間）が経過したときに第２カプセル内視鏡装置３００の撮像動作を変更できる。
【００２９】
２．第２実施形態
２．１．内視鏡システム
図３に、第２の実施形態における内視鏡システムの構成例を示す。内視鏡システムは、第１カプセル内視鏡装置１００、体外装置２００（広義には処理装置）、第２カプセル内視鏡装置３００を含む。第１カプセル内視鏡装置１００は、撮像部１０１、Ａ／Ｄ変換部１０２、撮像画像送信部１０３、情報送信部１０４、電源部１０５、光源部１０９、制御部１１０を含む。体外装置２００は、撮像画像受信部２０１、画像処理部２０２、画像保存部２０３、分析部２０４、情報送受信部２０６、制御部２０７を含む。第２カプセル内視鏡装置３００は、撮像部３０１、Ａ／Ｄ変換部３０２、撮像画像送信部３０３、情報受信部３０４、電源部３０５、光源部３０９、制御部３１０を含む。
【００３０】
第１カプセル内視鏡装置１００においては、制御部１１０の制御により光源部１０９が照明光を出射し、被写体を照明する。その被写体からの反射光は、撮像部１０１の光学レンズ系を介して撮像部１０１の撮像素子に入射する。撮像部１０１の撮像素子は、アナログ撮像画像をＡ／Ｄ変換部１０２へ転送する。撮像素子は、例えば原色単版配列（ベイヤ配列）の撮像素子に対応する。
【００３１】
撮像部１０１は、Ａ／Ｄ変換部１０２を介して撮像画像送信部１０３へ接続している。撮像画像送信部１０３は、無線を介して体外装置２００にある撮像画像受信部２０１へ接続する。また、情報送信部１０４は、無線を介して体外装置２００にある情報送受信部２０６へ接続する。光源部１０９は、撮像部１０１、Ａ／Ｄ変換部１０２、撮像画像送信部１０３、情報送信部１０４、光源部１０９及び制御部１１０へ接続している。制御部１１０は、撮像部１０１、Ａ／Ｄ変換部１０２、撮像画像送信部１０３、情報送信部１０４、電源部１０５、及び光源部１０９と双方向に接続している。
【００３２】
Ａ／Ｄ変換部１０２は、制御部１１０の制御により、撮像部１０１からのアナログ撮像画像をデジタル化してデジタル撮像画像（以下撮像画像と省略）に変換し、その撮像画像を撮像画像送信部１０３へ転送する。撮像画像送信部１０３は、制御部１１０の制御により、無線を介して体外装置２００にある撮像画像受信部２０１へ撮像画像を送信する。
【００３３】
本実施形態では、無線を介して、撮像画像を圧縮せずに体外装置２００へ送信する構成となっているが、この構成に限定する必要はない。例えば、撮像画像を一旦圧縮して体外装置２００へ送信する構成にしてもよい。
【００３４】
電源部１０５は、第１カプセル内視鏡装置１００内の各部に持続的に電力を送る。電源部１０５に蓄積されている電力量（電池の残量）が所定の量以下になると、電源がまもなく切れる（例えば、１５分後に電源が切れる）というシグナルを情報として情報送信部１０４を介して、無線経由で体外装置２００にある情報送受信部２０６へ送信する。
【００３５】
体外装置２００においては、撮像画像受信部２０１は、画像処理部２０２を介して画像保存部２０３へ接続している。情報送受信部２０６は、無線を介して第２カプセル内視鏡装置３００にある情報受信部３０４に接続する。画像保存部２０３は、分析部２０４を介して情報送受信部２０６へ接続している。制御部２０７は、撮像画像受信部２０１、画像処理部２０２、画像保存部２０３、分析部２０４及び情報送受信部２０６と双方向に接続している。
【００３６】
撮像画像受信部２０１は、無線を介して第１カプセル内視鏡装置１００から転送されてきた撮像画像を受信し、その撮像画像を画像処理部２０２へ転送する。
【００３７】
画像処理部２０２は、制御部２０７の制御に基づいて、撮像画像受信部２０１からの撮像画像に対して画像処理を行う。例えば、公知の、補間処理や、カラーマネジメント処理、エッジ強調処理、階調変換処理などを実施する。画像処理部２０２は、制御部２０７の制御に基づいて、処理後の３板のＲＧＢ画像（各画素にＲＧＢの画素値が存在する画像）を画像保存部２０３へ転送する。画像保存部２０３は、そのＲＧＢ画像を、第１カプセル内視鏡装置１００による撮像画像として保存する。
【００３８】
本実施形態では、小腸及び大腸を通過しながら撮像した撮像画像に基づき病変を診断するためのカプセル状の内視鏡に対応している。患者の体外に排出される前に、カプセル状の内視鏡に内蔵される電源が切れることが原因で発生する診断漏れを抑制するため、２つのカプセル状の内視鏡を異なるタイミングで患者体内に投入する。まず、第１カプセル内視鏡装置１００を患者に口から飲んでもらう。続いて、所定の期間（例えば数時間、数十時間、数日など）を経て、第２カプセル内視鏡装置３００を患者に口から飲んでもらう。このように、２つのカプセル状の内視鏡がリレー方式で患者体内を撮像し続けることは、本実施形態の特徴である。
【００３９】
第１カプセル内視鏡装置１００は、患者の体内に投入されてから撮像し続けて撮像画像を撮像画像送信部１０３経由で無線を介して体外装置２００にある撮像画像受信部２０１へ送信する。第１カプセル内視鏡装置１００を投入後に所定の期間を経て、第２カプセル内視鏡装置３００は、患者体内に投入される。第２カプセル内視鏡装置３００は、スリープ状態に設定されており、患者の体内に投入された後は直ぐには撮影を開始しない。スリープ状態は、撮影を行わずに消費電力を低減した状態である。スリープ状態では、情報受信部３０４は、体外装置２００にある情報送受信部２０６からの撮像を起動するためのシグナル情報（トリガー信号）を待つ。或いは、第２カプセル内視鏡装置３００は、患者の体内に投入されてから、まず低撮像フレームレート（例えば、６ｆｐｍ：６枚／分で撮像）で撮像してもよい。そして、体外装置２００にある情報送受信部２０６からの撮像を起動するためのシグナル情報（トリガー信号）を受信した場合に、高撮像フレームレートに切り替えてもよい。第２カプセル内視鏡装置３００での撮像を起動させるためのシグナル情報を情報送受信部２０６が送信する手法は、後述する。
【００４０】
情報送受信部２０６からの撮像を起動するためのシグナル情報が情報受信部３０４に送られてきたら、制御部３１０の制御により、撮像部３０１を稼動させ撮像を開始する。撮像部３０１の撮像素子から出力されたアナログ撮像画像はＡ／Ｄ変換部３０２へ転送される。Ａ／Ｄ変換部３０２は、制御部３１０の制御により、撮像部３０１からのアナログ撮像画像をデジタル化してデジタル撮像画像（以下撮像画像と省略）に変換し、その撮像画像を撮像画像送信部３０３へ転送する。撮像画像送信部３０３は、制御部３１０の制御により、無線を介して体外装置２００にある撮像画像受信部２０１へ撮像画像を送信する。
【００４１】
本実施形態では、無線を介して、撮像画像を圧縮せずに体外装置２００へ送信する構成となっているが、この構成に限定する必要はない。例えば、撮像画像を一旦圧縮して体外装置２００へ送信する構成にしてもよい。
【００４２】
画像処理部２０２は、制御部２０７の制御に基づいて、撮像画像受信部２０１からの撮像画像に対して画像処理を行う。例えば、公知の、補間処理や、カラーマネジメント処理、エッジ強調処理、階調変換処理などを実施する。画像処理部２０２は、制御部２０７の制御に基づいて、処理後の３板のＲＧＢ画像を画像保存部２０３へ転送する。画像保存部２０３は、そのＲＧＢ画像を、第２カプセル内視鏡装置３００による撮像画像として保存する。
【００４３】
なお、光源部１０９、３０９は、例えばＬＥＤ等の光源と、光源からの照明光を被写体に照射するレンズと、で構成される。撮像部１０１、３０１は、例えば対物レンズと、対物レンズによる像を光電変換する撮像素子と、で構成される。Ａ／Ｄ変換部１０２は、例えば撮像素子のチップやＣＰＵ等に内蔵されたＡ／Ｄ変換回路や、ＡＳＩＣ等によるＡ／Ｄ変換回路で構成される。電源部１０５、３０５は、例えば電池と、その電池からの電源を各部へ供給する電源供給回路と、で構成される。撮像画像送信部１０３、３０３、情報送信部１０４、情報受信部３０４、撮像画像受信部２０１、情報送受信部２０６は、例えばＡＳＩＣ等による無線通信回路や、ＣＰＵ等に内蔵された無線通信回路で構成される。制御部１１０、２０７、３１０、画像処理部２０２、分析部２０４は、例えばＣＰＵやＭＰＵ、ＡＳＩＣ等による処理装置で構成される。画像保存部２０３は、例えばＲＡＭや不揮発性メモリ、ハードディスクドライブ、光学ドライブ等の記憶装置で構成される。
【００４４】
体外装置２００としては、例えば内視鏡システムの専用品として設計された処理装置を想定できる。或いは、汎用の処理装置（例えばパーソナルコンピューターやサーバー、モバイル機器等）を体外装置として用いてもよい。この場合、体外装置としての機能は、アプリケーションソフトウェアとして実現されてもよい。
【００４５】
２．２．内視鏡システムの動作
以下、第２カプセル内視鏡装置３００での撮像を起動させるためのシグナル情報（トリガー信号）を第２カプセル内視鏡装置３００へ送信する手法を説明する。
【００４６】
図４に、第１の動作例の説明図を示す。第１カプセル内視鏡装置１００が体内に投入された後、電源部１０５に残っている電力量（電池残量）が所定量ｔｈ１以下になった場合、電源がまもなく切れるというシグナル情報（電池切れ信号）を、情報送信部１０４を介して、無線経由で体外装置２００にある情報送受信部２０６へ送信する。
【００４７】
情報送受信部２０６が、第１カプセル内視鏡装置１００からの電池切れ信号を受信すると、制御部２０７が、電池切れ信号を受信したタイミングからの経過時間をタイマーにより計測する。第１カプセル内視鏡装置１００を投入してから第２カプセル内視鏡装置３００を投入するまでの時間間隔をＴ１とする場合、制御部２０７が、タイマーのカウントがＴ１になったことを検出すると、情報送受信部２０６が、トリガー信号を第２カプセル内視鏡装置３００の情報受信部３０４へ送信する。情報受信部３０４がトリガー信号を受信すると、制御部３１０が撮像部３０１による撮像を開始させる。トリガー信号を受信する前は、例えば電源部３０５から光源部３０９、撮像部３０１、Ａ／Ｄ変換部３０２、撮像画像送信部３０３への電源供給が停止されており、情報受信部３０４と制御部３１０がトリガー信号を待つ状態となっている。そして、トリガー信号を受信すると電源部３０５から各部への電源供給が開始され、撮像を開始する。このようにして、第２カプセル内視鏡装置３００は、トリガー信号によって撮像動作が起動されるまで電力を節約する。
【００４８】
或いは、情報受信部３０４がトリガー信号を受信するまでは、撮像部３０１が通常のフレームレートよりも低フレームレートで撮影を行ってもよい。この場合、電源部３０５から各部への電源供給は行われているが、光源部３０９の発光頻度や撮像部３０１の撮影頻度、撮像画像送信部３０３が画像を送信する頻度が、フレームレートと同様に低くなり、電力が節約される。
【００４９】
なお、タイマーが計測する時間は、投入時間の差Ｔ１と同じでなくてもよい。例えば、投入時間の差Ｔ１よりも所定時間αだけ短い時間（又は所定時間αだけ長い時間）を計測し、その時間が経過したときにトリガー信号が送信されてもよい。第１カプセル内視鏡装置１００と第２カプセル内視鏡装置３００が体内で全く同じ速さで進む場合は、時間Ｔ１後に第２カプセル内視鏡装置３００を起動すればよいが、実際には進む速さは異なるので、そのマージンをとることができる。
【００５０】
なお、上記では第１カプセル内視鏡装置１００から体外装置２００に電池切れ信号を送信するが、これに限定されず、第１カプセル内視鏡装置１００から第２カプセル内視鏡装置３００へ直接に（体外装置２００を経由せずに）電池切れ信号を送信してもよい。例えば、第２カプセル内視鏡装置３００は、電池切れ信号を受信したときに直ぐに撮影を開始する（又は高フレームレートに切り替える）。或いは、第２カプセル内視鏡装置３００は、電池切れ信号を受信した後に所定時間（Ｔ１又は、Ｔ１±α）が経過したときにトリガー信号を生成し、撮影を開始し（又は高フレームレートに切り替え）てもよい。
【００５１】
図５に、第２の動作例の説明図を示す。この動作例では、第１カプセル内視鏡装置１００の電池残量が所定量以下となったときの位置を画像認識で特定することで、より正確な位置で第２カプセル内視鏡装置３００のフレームレートを切り替え、診断漏れを抑制する。
【００５２】
第１の動作例と同様に、第１カプセル内視鏡装置１００を投入してから第２カプセル内視鏡装置３００を投入するまでの時間間隔をＴ１とする。電源部１０５に残っている電力量（電池残量）が所定量ｔｈ１以下になった場合、電池切れ信号を、情報送信部１０４を介して、無線経由で体外装置２００にある情報送受信部２０６へ送信する。
【００５３】
第２の動作例では、第２カプセル内視鏡装置３００が体内に投入された後、撮像部３０１は低撮像フレームレート（例えば、６ｆｐｍ：６枚／分で撮像）で撮像を行う。この撮像画像は、撮像画像送信部３０３から体外装置２００の撮像画像受信部２０１へ送信される。また第１カプセル内視鏡装置１００の撮像部１０１は通常のフレームレート（例えば、６ｆｐｓ：６枚／秒で撮像）で撮像を行っている。その撮像画像は、撮像画像送信部１０３から体外装置２００の撮像画像受信部２０１へ送信される。
【００５４】
電池切れ信号を受信した場合、その受信した時点の前後の撮像画像が画像保存部２０３から分析部２０４へ転送される。例えば、電池切れ信号を受信した時点から所定時間前までの撮像画像と、電池切れ信号を受信した時点から位置が一致したと判定されるまでの撮像画像とが、転送される。撮像画像としては、第１、第２カプセル内視鏡装置１００、３００の双方のものが転送される。
【００５５】
分析部２０４は、体外装置２００が電池切れ信号を受信した時点における第１カプセル内視鏡装置１００の体内での位置を、第１カプセル内視鏡装置１００の撮像画像に基づいて画像処理で分析する。また、第２カプセル内視鏡装置３００の体内での位置を、第２カプセル内視鏡装置３００の撮像画像に基づいて画像処理で分析する。そして、第２カプセル内視鏡装置３００の位置が、体外装置２００が電池切れ信号を受信した時点における第１カプセル内視鏡装置１００の位置に一致したと分析部２０４が判断した場合に、情報送受信部２０６が第２カプセル内視鏡装置３００にトリガー信号を送信する。
【００５６】
情報受信部３０４がトリガー信号を受信すると、制御部３１０が撮像部３０１による撮像のフレームレートを、低撮像フレームレートから高撮像フレームレート（例えば、６ｆｐｓ：６枚／秒で撮像）へ切り替える。或いは、トリガー信号が受信された後は、撮像画像から被写体の動き量（例えば動きベクトル）を検出し、その動き量に応じて撮像フレームレートを多段階（例えば、２ｆｐｓ〜１２ｆｐｓ）に切り替えてもよい。動き量が大きいほど高い撮像フレームレートを設定し、撮影漏れを防ぐ。
【００５７】
２．３．分析部
図６に、分析部２０４の詳細な構成例を示す。分析部２０４は、分類部４０１、分類部４０２、分析判断部４０３、記憶部４０４を含む。画像保存部２０３は、分類部４０１と分類部４０２へそれぞれ接続している。分類部４０１と分類部４０２は、それぞれ分析判断部４０３を経由して情報送受信部２０６へ接続している。記憶部４０４は、分類部４０１と分類部４０２へそれぞれ接続している。制御部２０７は、分類部４０１、分類部４０２、分析判断部４０３および記憶部４０４と双方向に接続している。
【００５８】
患者に口から飲み込まれたカプセル内視鏡装置１００、３００は、食道、胃、小腸、大腸の順に経由して肛門から排出される。小腸は、さらに十二指腸、空腸と回腸から構成されている。胃が十二指腸を介して空腸とつながり、回腸が回盲弁によって大腸とつながっている。大腸は、さらに結腸、直腸から構成されている。カプセル内視鏡装置１００、３００が通過する食道、胃、小腸、大腸は全て管腔状となっているが、各部位によって、内壁の色、血管の分布、絨毛の有無、絨毛の太さ、絨毛分布の密度など特徴が異なる。本実施形態では、画像認識技術（例えば公知の画像認識技術）により、色、勾配及びテクスチャの少なくとも一つの特徴量に基づいて撮像画像を学習及び分類し、その分類処理においては、撮像画像に、どの部位が写っているのかを判断する。
【００５９】
本実施形態の画像認識では、カプセル内視鏡装置１００、３００を患者に飲ませる前に、予め学習処理が行われており、その学習結果を記憶部４０４へ格納しておく。そして、情報送受信部２０６が第１カプセル内視鏡装置１００から電池切れ信号を受信したら、制御部２０７の制御により、分類部４０１が、第１カプセル内視鏡装置１００の複数の撮像画像（電池切れ信号を受信した時点の前後に撮像された画像処理済の複数枚の撮像画像）を画像保存部２０３から時系列的に読み込み、分類処理を実施する。電池切れ信号を受信した時点から第１カプセル内視鏡装置１００の電源部１０５の電力が切れるまでの間に撮像された撮像画像に対して、分類処理を実施してもよい。分類部４０２は、第２カプセル内視鏡装置３００の複数の撮像画像（電池切れ信号を受信した時点の前後に低フレームレートで撮像された画像処理済の複数枚の撮像画像）を画像保存部２０３から時系列的に読み込み、分類処理を実施する。
【００６０】
本実施形態では、ＢｏＦ（Bag-of-Features）と呼ばれる、対象物の位置によらない画像認識技術のアルゴリズムを用いる。図７は、ＢｏＦアルゴリズム処理の流れを示す図である。この技術は、文書検索手法であるＢａｇ−ｏｆ−Ｗｏｒｄｓを画像認識に適用したもので、学習と分類の２段階の処理から構成されている。
【００６１】
学習の段階では、まず、複数の学習画像を選ぶ。本実施形態では、絨毛の密度、絨毛の色、絨毛の太さなどの情報に基づいて、「絨毛Ａ」、「絨毛Ｂ」、「絨毛Ｃ」などの複数の絨毛類の分類項目を設定する。また、粘膜の色、血管分布、血管の太さなどの情報に基づいて、「粘膜Ａ」、「粘膜Ｂ」、「粘膜Ｃ」などの複数の粘膜類の分類項目を設定する。また、絨毛と粘膜以外のものを「その他」の分類項目に設定する。そして、それらの分類項目の被写体が写った学習画像を選ぶ。分類項目の設定については、処理コスト、分類精度などを考慮し設定してよい。
【００６２】
学習においては、学習画像から複数の小さいサンプル領域を抽出し、特徴量抽出処理によって特徴量ベクトルを算出し、クラスタリング処理によってビジュアルワード（Visual Word、以下ではＶＷと省略する）という観察基準を選出する。例えば、公知のＫ−ｍｅａｎｓ法を利用できる。次に、各学習画像から空間方向において順次抽出した各々の小領域に対して、上記と同様に特徴量ベクトルを算出し、その特徴量ベクトルとＶＷとの間の距離を求める。この距離が最も小さいＶＷに一票を投票する。１枚の学習画像の全部の小領域に対する投票処理が完了したら、その画像に対応するＢｏＦヒストグラムが生成される。最終的に、学習画像の枚数分のＢｏＦヒストグラムが生成される。これらのＢｏＦヒストグラム及びそれらを成分とするＢｏＦベクトルを用いて画像を分類するための学習識別器を構築する。例えば、ＳＶＭ（Support Vector Machine）という学習識別器アルゴリズムを採用できる。
【００６３】
この学習識別器に関する情報と学習画像からのＢｏＦヒストグラム及びそれらを成分とするＢｏＦベクトルの情報を事前に算出し、記憶部４０４に保存する。
【００６４】
分類の段階では、分類するための撮像画像を順に入力し、撮像画像から空間方向において順次抽出した各々の小領域に対して、上記と同様に特徴量ベクトルを算出し、その特徴量ベクトルとＶＷとの間の距離を求める。この距離が最も小さいＶＷに一票を投票する。１枚の撮像画像の全部の小領域に対する投票処理が完了したら、その撮像画像に対応するＢｏＦのヒストグラムが生成される。次に、学習画像から生成されたＢｏＦヒストグラムを用いてＳＶＭ識別器により識別を行い、その識別結果（分類結果）を出力する。
【００６５】
撮像画像を用いて上記のようにＢｏＦヒストグラムを作成し、記憶部４０４に保存された学習用画像のＢｏＦヒストグラム及びそれを成分とするＢｏＦベクトルと、ＳＶＭ識別器からの分類用画像のＢｏＦヒストグラム及びそれを成分とするＢｏＦベクトルと、を比較し、どの分類項目に属するかを示す分類インデックス指標を与える。このように、分類部４０１と分類部４０２において、読込まれた撮像画像に対してそれぞれ分類を実施し、分類インデックス指標を与える。両方の撮像画像の分類インデックス指標を分析判断部４０３へ転送する。
【００６６】
本実施形態では、撮像画像の色、勾配及びテクスチャの少なくとも１つの特徴量で特徴量ベクトルを算出する構成となっている。
【００６７】
図８は、ＬＢＰ（Local-Binary-Pattern）特徴量ベクトルの算出処理の説明図である。まず、画像をブロックに分割する。１つのブロックにおいて、各注目画素を中心とするセル（３画素×３画素）を設定する。そのセルにおいて、注目画素（図８でハッチングされた画素）と近傍画素（周囲の８個の画素）との輝度値の大小関係から０又は１を割り当てる。その０又は１を順に並べて８ビットのＬＢＰコードを生成する。ブロック内の全てのセルのＬＢＰコードを集計してヒストグラムを生成し、ブロック単位のヒストグラムを生成する。次に、ブロックを移動し、同様な処理を実施し、１枚の画像内にあるブロック数分のヒストグラムを作成する。さらに、ブロックごとにヒストグラムを正規化し、ＬＢＰ特徴量ベクトルを生成する。
【００６８】
図９は、ＨＳＶ（Hue-Saturation-Value：ＨＳＶは色相（Hue）、彩度（Saturation）、明度（Value）の３成分からなる色空間）特徴量ベクトルの算出処理の説明図である。ＨＳＶ色空間を、色相方向、彩度方向及び明度方向にそれぞれ複数の領域に分割する。まず、画像の各画素のＲＧＢ画素値をＨＳＶ表色系の画素値に変換する。変換後のＨＳＶ画像をブロックに分割し、ブロック単位で色相に関する彩度、及び明度を要素とするヒストグラムを算出する。続いて、ブロックを移動し、同様な処理を実施し、１枚の画像内にあるブロック数分のヒストグラムを作成する。さらに、ブロックごとにヒストグラムを正規化し、ＨＳＶ特徴量ベクトルを生成する。
【００６９】
図１０は、ＨＯＧ（Histogram-of-Oriented-Gradient）特徴量ベクトルの算出処理の説明図である。画像の局所領域をブロックに分割し、画素毎に輝度勾配情報（勾配方向と重みなど）を算出し、ブロック単位で輝度勾配のヒストグラムを算出する。次に、ブロックを移動し、同様な処理を実施し、１枚の画像にあるブロック数分のヒストグラムを作成する。さらに、ブロックごとにヒストグラムを正規化し、ＨＯＧ特徴量ベクトルを生成する。
【００７０】
なお、上記の実施形態では、ＬＢＰ特徴量、ＨＳＶ特徴量及びＨＯＧ特徴量を用いて学習及び分類を実施する構成となっているが、このような構成に限定する必要はない。勾配、色及びテクスチャに関するあらゆる特徴量を必要に応じて用い、学習及び分類を実施することが可能である。
【００７１】
図１１に、分析判断部４０３の詳細な構成例を示す。分析判断部４０３は、ヒストグラム部５０１、ヒストグラム部５０２、一致判断部５０３、記憶部５０４を含む。分類部４０１は、ヒストグラム部５０１へ接続している。分類部４０２は、ヒストグラム部５０２へ接続してきる。ヒストグラム部５０１とヒストグラム部５０２は、それぞれ一致判断部５０３へ接続している。記憶部５０４は、ヒストグラム部５０１、ヒストグラム部５０２及び一致判断部５０３へそれぞれ接続している。制御部２０７は、ヒストグラム部５０１、ヒストグラム部５０２、一致判断部５０３及び記憶部５０４と双方向に接続している。
【００７２】
ヒストグラム部５０１は、分類部４０１からの撮像画像の分類結果を用い、分類項目に基づいてヒストグラムを作成し、そのヒストグラムを一致判断部５０３へ転送する。即ち、絨毛Ａ〜Ｃ、粘膜Ａ〜Ｃ、その他等の各分類項目に分類された撮像画像の枚数を集計し、ヒストグラムを作成する。同様に、ヒストグラム部５０２は、分類部４０２からの撮像画像の分類結果を用い、分類項目に基づいてヒストグラムを作成し、そのヒストグラムを一致判断部５０３へ転送する。
【００７３】
第２カプセル内視鏡装置３００は、トリガー信号を受信する前において、低撮像フレームレートで撮像を実施するが、第１カプセル内視鏡装置１００は、低撮像フレームレートより高い高撮像フレームレートで撮像している。よって、同じ期間中、異なる枚数の撮像画像がそれぞれ撮像される。そこで、分析部２０４は、第１カプセル内視鏡装置１００の撮像画像に対して、間引き処理を行う。例えば、第１カプセル内視鏡装置１００の撮像フレームが６ｆｐｍであり、第２カプセル内視鏡装置３００の撮像フレームが２ｆｐｓである場合、第１カプセル内視鏡装置１００の撮像画像を時系列的に３枚毎に１枚の撮像画像を抽出する。そうすることによって、単位時間において同一枚数の撮像画像を比較することができる。
【００７４】
図１２は、ヒストグラム作成処理の説明図である。第１カプセル内視鏡装置１００が体外装置２００に電池切れ信号を送信してから電源が切れるまでの期間（例えば１５分）をＰ１とする。ヒストグラム部５０１は、制御部２０７の制御に基づいて、このＰ１期間中の第１カプセル内視鏡装置１００の撮像画像の間引き画像（画像枚数Ｎとする）の分類結果のヒストグラムを作成する。作成されたヒストグラムを一致判断部５０３へ転送する。ヒストグラム部５０２は、制御部２０７の制御に基づいて、第２カプセル内視鏡装置３００がトリガー信号を受けてから時系列に撮像された画像をＮ枚画像単位で一つの比較区間とし、その区間の分類結果のヒストグラムを作成して一致判断部５０３へ転送する。一つの区間のヒストグラムを作成したら、時系列方向でｎ枚（ｎはｎ≧１の整数）画像をシフトして、次のＮ枚画像からなる新しい区間で同じ判定を実施する。このように繰り返して区間ごとに分類結果のヒストグラムを作成し一致判断部５０３へ転送する。
【００７５】
一致判断部５０３は、制御部２０７の制御に基づいて、ヒストグラム部５０１から送られたヒストグラムと、ヒストグラム部５０２から順次送られてくるヒストグラムと、を比較する。例えば、図１３に示すように、２つのヒストグラムＨ、Ｑの間のユークリッド距離に基づいて比較する（下式（１））。ヒストグラムＨ、Ｑは、それぞれヒストグラム部５０１、５０２が作成したヒストグラムである。
【数１】
2016203548.tif 000003
【００７６】
一致判断部５０３は、上式（１）で計算されたｄ（Ｈ，Ｑ）の値が０である場合、２つのヒストグラムＨ、Ｑが完全に一致していると判断する。ｄ（Ｈ，Ｑ）が所定の閾値より小さい場合、２つのヒストグラムＨ、Ｑが類似していると判断する。即ち、第１カプセル内視鏡装置１００が電池切れ信号を送信してから電源が切れるまでの間の場所（部位）に第２カプセル内視鏡装置３００が到達したと判断する。一致判断部５０３は、その到達したと判断した情報を情報送受信部２０６へ転送する。情報送受信部２０６は、制御部２０７の制御に基づいて、無線経由で第２カプセル内視鏡装置３００に撮像フレームレートを切り替えるシグナル（トリガー信号）を送信する。第２カプセル内視鏡装置３００の情報受信部３０４は、その撮像フレームレートを切り替えるシグナルを受信した場合に撮像部３０１を制御し、低撮像フレームレートから高撮像フレームレートに切り替える。
【００７７】
なお、上記ではユークリッド距離を用いて分類結果のヒストグラムを比較する場合を説明したが、このような構成に限定する必要がない。例えば、交差法や相関法などを利用してヒストグラムを比較してもよい。
【００７８】
このように、画像認識技術を用いて、第１カプセル内視鏡装置１００が電池切れ信号を送ってから電源が切れるまでの間に撮像された撮像画像と、第２カプセル内視鏡装置３００がトリガー信号を受けてから時系列に撮像された画像とを比較し、そのときに、時系列の撮像画像においてＮ枚単位で一つの比較区間とし、その区間の分類結果のヒストグラムを作成し、各区間で順次に比較することで、第１カプセル内視鏡装置１００の電源が切れる前の場所に第２カプセル内視鏡装置３００が到達したことを特定できる。そして、第２カプセル内視鏡装置３００が低撮像フレームレートから高撮像フレームレートへ切り替えることで、２つのカプセル内視鏡装置を用いて、リレー方式で患者体内を撮像できるため、１つのカプセル内視鏡だけの場合より、電源切れによる診断漏れのリスクを抑制できる。
【００７９】
２．４．変形例
以上では、画像認識技術を利用して、先に患者に投入したカプセル内視鏡の電源切れの場所を特定する場合を説明したが、このような構成を限定する必要はない。例えば、電波強度による位置特定を行ってもよい。
【００８０】
図１４に、この変形例の内視鏡システムの構成例を示す。内視鏡システムは、第１カプセル内視鏡装置１００、体外装置２００、第２カプセル内視鏡装置３００を含む。第１カプセル内視鏡装置１００は、撮像部１０１、Ａ／Ｄ変換部１０２、撮像画像送信部１０３、情報送信部１０４、電源部１０５、光源部１０９、制御部１１０を含む。第２カプセル内視鏡装置３００は、撮像部３０１、Ａ／Ｄ変換部３０２、撮像画像送信部３０３、情報受信部３０４、電源部３０５、光源部３０９、制御部３１０を含む。体外装置２００は、撮像画像受信部２０１、画像処理部２０２、画像保存部２０３、位置検出部２０５、情報送受信部２０６、制御部２０７、記憶部２０８を含む。なお、既に説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００８１】
体外装置２００においては、撮像画像受信部２０１は、画像処理部２０２を介して画像保存部２０３へ接続している。情報送受信部２０６は、無線を介して第２カプセル内視鏡装置３００にある情報受信部３０４に接続する。位置検出部２０５は、情報送受信部２０６へ接続している。記憶部２０８は、位置検出部２０５と双方向に接続している。制御部２０７は、撮像画像受信部２０１、画像処理部２０２、画像保存部２０３、位置検出部２０５、情報送受信部２０６及び記憶部２０８と双方向に接続している。
【００８２】
例えば、患者の体表に、カプセル内視鏡装置１００、３００から無線経由で体外装置２００に送信される撮像画像を受信するために複数の受信アンテナを取り付ける。体外装置２００には位置検出部２０５が設けられている。
【００８３】
第１カプセル内視鏡装置１００は、制御部１１０の制御により、電源が切れる前に情報送信部１０４を介して体外装置２００にある情報送受信部２０６に電池切れ信号を送信する。体外装置２００にある制御部２０７は、情報送受信部２０６が電池切れ信号を受信した場合に、位置検出部２０５を稼動させる。
【００８４】
位置検出部２０５は、制御部２０７の制御に基づいて、患者の体表に取り付けられている複数のアンテナを利用して、患者体内における第１カプセル内視鏡装置１００の位置を検出する。即ち、各アンテナの患者体表に取り付けられる位置と各アンテナで受信された受信信号の電波強度とに基づき、例えば三次元測位等を用いて、患者体内における第１カプセル内視鏡装置１００の位置を検出する。位置検出部２０５は、その位置情報を記憶部２０８に保存する。
【００８５】
位置検出部２０５は、同様な方法で、患者体内における第２カプセル内視鏡装置３００の位置を検出し続ける。第２カプセル内視鏡装置３００の位置が、記憶部２０８に保存されている第１カプセル内視鏡装置１００の位置と一致したと位置検出部２０５が判断した場合、情報送受信部２０６は、制御部２０７の制御に基づいて、無線経由で第２カプセル内視鏡装置３００の情報受信部３０４にトリガー信号を送信する。第２カプセル内視鏡装置３００は、そのトリガー信号を受信した場合に撮像部３０１を制御し、低撮像フレームレートから高撮像フレームレートに切り替える。
【００８６】
なお、位置特定の手法として種々の変形例が考えられる。例えば、最初に患者体内に投入されたカプセル内視鏡から電池切れ信号が送られた場合に、Ｘ線やＣＴ等の放射線を利用する検査手法や超音波検査手法等を利用して、そのカプセル内視鏡の場所を特定してもよい。後で飲み込まれたカプセル内視鏡が同じ場所に到達したことを確認できたら、そのカプセル内視鏡の撮像を制御する構成にしてもよい。例えば、体外装置２００にボタン等を設け、医師がボタンを押した場合にトリガー信号が第２カプセル内視鏡装置３００に送信されるように構成してもよい。
【００８７】
また、以上の実施形態では２つのカプセル内視鏡装置を異なるタイミングで別々に患者体内に投入することとなっているが、このような方式に限定する必要はない。例えば、２つのカプセル内視鏡装置を一体化し（１つのカプセル筐体に２セットの内視鏡装置を内蔵し）、同時に患者体内に投入する。まず、１つ目のカプセル内視鏡装置により撮像を実施するが、もう１つのカプセル内視鏡装置は稼動させない（又は低フレームレートで撮像する）。１つ目のカプセル内視鏡装置の電力がなくなる前に、もう１つのカプセル内視鏡装置の撮像を開始させる（又は低フレームレートから高フレームレートに切り替える）。
【００８８】
また、以上の実施形態では、２つのカプセル内視鏡装置を用いて、リレー方式で患者体内を検診する方式を採用しているが、これに限定されない。例えば、状況に応じて、３つ以上のカプセル内視鏡装置をリレー方式で一人の患者体内を検診してもよい。
【００８９】
以上の第２実施形態によれば、内視鏡システムは、第１カプセル内視鏡装置１００に関する第１情報を受けて、トリガー信号を出力する処理装置を含む。第２カプセル内視鏡装置３００の第２制御部３１０は、処理装置からのトリガー信号を受けた場合に、第２撮像素子３２０（撮像部３０１に含まれる）の撮像動作の変更処理を行う。
【００９０】
このようにすれば、処理装置が第１カプセル内視鏡装置１００から第１情報を受けて、その第１情報に基づいてトリガー信号を生成し、第２カプセル内視鏡装置３００の撮像動作を開始させる（又はフレームレートを切り替える）ことができる。
【００９１】
ここで処理装置は、第２の実施形態では図３の体外装置２００に対応する。なお、これに限定されず、例えば図１７で後述するように処理装置が第２カプセル内視鏡装置３００に内蔵されてもよい。この場合、内視鏡システムが体外装置を含まなくてもよい。或いは、撮像画像を蓄積するための体外装置を含んでもよい。
【００９２】
また本実施形態では、第１カプセル内視鏡装置１００は、第１カプセル内視鏡装置１００の電池の残量情報を第１情報として送信する第１通信部を有する。処理装置は、電池の残量が所定量以下となったときから所定時間が経過した場合にトリガー信号を出力する。
【００９３】
第１通信部は、第２実施形態では図３の情報送信部１０４に対応する。また、第１通信部は、撮像画像送信部１０３を更に含んでもよい。
【００９４】
このようにすれば、第１カプセル内視鏡装置１００が第１通信部を介して無線により電池の残量情報を送信し、その電池の残量情報を処理装置が受信してトリガー信号を生成することができる。電池の残量が所定量以下となったときから所定時間が経過した場合にトリガー信号を出力することで、第１カプセル内視鏡装置１００が撮像できなくなった後に第２カプセル内視鏡装置３００にリレーすることができる。
【００９５】
また本実施形態では、所定時間は、第１カプセル内視鏡装置１００が生体内に投入されてから第２カプセル内視鏡装置３００が生体内に投入されるまでの時間差に対応するものである。
【００９６】
上述したように、時間差の情報としては例えば医師が処理装置に記憶させた情報や、予め処理装置に設定された所定の時間差情報等を想定できる。所定時間は、投入の時間差そのものであってもよいし、投入の時間差に対してマージンを増減させたものであってもよい。
【００９７】
このようにすれば、電池の残量が所定量以下となったときから、２つのカプセル内視鏡装置１００、３００の投入時間差に対応する所定時間が経過した場合にトリガー信号を出力できる。これにより、第１カプセル内視鏡装置１００が撮像できなくなった、おおよその位置に、第２カプセル内視鏡装置３００が到達したときに、第２カプセル内視鏡装置３００の撮像動作を変更できる。
【００９８】
また本実施形態では、第１カプセル内視鏡装置１００は、第１カプセル内視鏡装置１００の電池の残量情報と、第１カプセル内視鏡装置１００による撮像画像とを第１情報として送信する第１通信部を有する。処理装置は、電池の残量が所定量以下となったときの第１カプセル内視鏡装置１００の生体内における位置情報を、第１カプセル内視鏡装置１００による撮像画像に基づいて取得する。処理装置は、第２カプセル内視鏡装置３００による撮像画像に基づいて、第２カプセル内視鏡装置３００の生体内における位置が、上記の位置情報が表す位置に一致したと判定した場合に、トリガー信号を出力する。
【００９９】
位置情報は、第２実施形態では分類処理による分類結果に対応する。即ち、絨毛の密度や粘膜の種類等の分類であり、それらは消化管の部位やその中での位置（おおよその位置。例えば小腸では上部ほど絨毛の密度が高い）に応じて異なることから、実質的に消化管の部位やその中での位置を表す分類情報である。なお位置情報はこれに限定されず、生体内での位置が特定された情報であればよい。例えばアンテナによる３次元測位やＸ線画像等を用いて特定した位置情報であってもよい。
【０１００】
また、位置の一致は、厳密に一致する場合に限らず、ある程度の範囲内で一致していればよい。例えば、上記の分類結果を用いる場合、絨毛の密度や粘膜の種類が同じ分類に判定された場合には、位置が一致したと判定される。即ち、絨毛の密度や粘膜の種類が同じ分類に判定される範囲内が、位置が一致したと判断する範囲である。或いは、第１カプセル内視鏡装置１００が電池切れ信号を送信してから実際に撮影が停止するまでには時間があり、その間に第１カプセル内視鏡装置１００は体内を進むが、その進んだ範囲内のどこかに第２カプセル内視鏡装置１００が到達したと判断した場合に、位置が一致したと判断してもよい。
【０１０１】
このように撮像画像に基づいてカプセル内視鏡装置１００、３００の位置を判定することで、第１カプセル内視鏡装置１００が撮像できなくなった位置に第２カプセル内視鏡装置３００が到達したと判定された場合に、第２カプセル内視鏡装置３００の撮像動作を変更できる。これにより、撮影もれのないようにリレーのタイミングを制御することが可能となる。
【０１０２】
また本実施形態では、処理装置は、電池の残量が所定量以下となったときから所定時間後を基準とする所定時間範囲内において、上記の一致の判定がなされた場合に、トリガー信号を出力する。
【０１０３】
このようにすれば、カプセル内視鏡装置１００、３００の投入時間差と、撮像画像による位置の一致判定との２つの情報から、第１カプセル内視鏡装置１００が撮像できなくなった位置に第２カプセル内視鏡装置３００が到達したか否かを判断できる。これにより、より正確にリレーのタイミングを判断できる。
【０１０４】
また本実施形態では、処理装置は、体外装置２００である。第２カプセル内視鏡装置３００は、トリガー信号を受信する第２通信部を有する。
【０１０５】
第２通信部は、第２実施形態では図３の情報送受信部２０６に対応する。また第２通信部は撮像画像受信部２０１を更に含んでもよい。
【０１０６】
このように体外装置２００を処理装置として用いることで、一般的にカプセル内視鏡装置のシステムにおいて撮像画像の受信や蓄積に用いられている体外装置２００を、２つのカプセル内視鏡装置１００、３００によるリレー撮影の制御装置として兼用することができる。
【０１０７】
なお、第１カプセル内視鏡装置１００と第２カプセル内視鏡装置３００は、それぞれ専用品として構成されてもよいし、或いはモード設定によって切り替え可能に構成されてもよい。後者の場合、例えば以下のように構成する。
【０１０８】
即ち、カプセル内視鏡装置は、撮像素子と、その撮像素子による撮像動作を制御する制御部と、を含む。カプセル内視鏡装置は、第１動作モードと第２動作モードに設定可能である。カプセル内視鏡装置が第２動作モードに設定された場合、制御部は、第１動作モードに設定されたカプセル内視鏡装置に関する第１情報に基づいて、撮像素子による撮像動作の制御の変更処理を行う。第１動作モードに設定されたカプセル内視鏡装置は、第２動作モードに設定されたカプセル内視鏡装置よりも以前に生体内に投入されたカプセル内視鏡装置である。
【０１０９】
例えば、カプセル内視鏡装置はモード設定部（例えばレジスターや不揮発性メモリー等）を含んでおり、外部の装置から無線等を介してモード設定部にモードを設定する。モード設定は、出荷前に行われてもよいし、ユーザーにより行われてもよい。第１動作モードは、上述した第１カプセル内視鏡装置１００が行う動作と同じ動作を行うモードであり、第２動作モードは、上述した第２カプセル内視鏡装置３００が行う動作と同じ動作を行うモードである。第１動作モードに設定されたカプセル内視鏡装置と、第２動作モードに設定されたカプセル内視鏡装置とにより、上述した内視鏡システムを構成する。また、更に体外装置２００を含んで内視鏡システムを構成してもよい。
【０１１０】
このような構成によれば、第１モードに設定されたカプセル内視鏡装置と、第２モードに設定されたカプセル内視鏡装置により、２つのカプセル内視鏡装置によるリレー撮影を実現できる。２つのカプセル内視鏡装置を、モード切り替えできる同一構成のカプセル内視鏡装置で実現できるので、設計や製造を簡素化できる。
【０１１１】
３．第３の実施形態
図１５に、第３の実施形態における内視鏡システムの構成例を示す。内視鏡システムは、第１カプセル内視鏡装置１００、体外装置２００、第２カプセル内視鏡装置３００を含む。第１カプセル内視鏡装置１００は、撮像部１０１、Ａ／Ｄ変換部１０２、撮像画像送信部１０３、情報送信部１０４、電源部１０５、光源部１０９、制御部１１０を含む。第２カプセル内視鏡装置３００は、撮像部３０１、Ａ／Ｄ変換部３０２、撮像画像送信部３０３、情報受信部３０４、電源部３０５、光源部３０９、制御部３１０を含む。体外装置２００は、撮像画像受信部２０１、画像処理部２０２、画像保存部２０３、分析部２０４、情報送受信部２０６、制御部２０７、提示部２２０を含む。なお、既に説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１１２】
第３の実施形態では、第２カプセル内視鏡装置３００を患者の体内に投入するタイミングに関することが特徴である。
【０１１３】
本実施形態では、第１カプセル内視鏡装置１００が患者の体内に投入されてから体外に排出される前に、第１カプセル内視鏡装置１００の電源容量がなくなり、検診目標となる部位の撮像ができそうもないと判断された場合に、第２カプセル内視鏡装置３００を患者の体内に投入する。
【０１１４】
図１６に、第３の実施形態における動作例の説明図を示す。カプセル内視鏡を用いて大腸検診を実施する場合を考える。第１カプセル内視鏡装置１００を患者の体内に投入してから約１０時間後に電源容量がなくなる。その前（例えば１５分前）に、制御部１１０の制御により、情報送信部１０４は、電池切れ信号を無線経由で体外装置２００の情報送受信部２０６へ送信する。
【０１１５】
提示部２２０は、第１カプセル内視鏡装置１００から電池切れ信号を受信したことを提示（通知）する。例えば、提示部２２０は発光部やスピーカーで構成されており、発光部の発光や、スピーカーからの警告音により、ユーザーに通知する。
【０１１６】
医師は、通知を受け取ったら、その時点前後の撮像画像を確認し、第１カプセル内視鏡装置１００の患者体内における所在位置を確認する。第１カプセル内視鏡装置１００が大腸に入っていない場合、あるいは、大腸に入っていたとしても電池容量がなくなる前に第１カプセル内視鏡装置１００が体外に排出されないと予想される場合、医師は第２カプセル内視鏡装置３００を患者の体内に投入する。
【０１１７】
あるいは、第２の実施形態と同様に体外装置２００が画像認識により第１カプセル内視鏡装置１００の所在位置を推定してもよい。この場合、体外装置２００は、第１カプセル内視鏡装置１００から電池切れ信号を受信したときの第１カプセル内視鏡装置１００の所在位置を医師に提示する。例えば、提示部２２０は、消化管の各部位に対応した発光部で構成され、判定された所在部位に対応する発光部が発光してもよい。或いは、提示部２２０は、液晶ディスプレイ等の表示装置で構成され、その画像表示により所在位置を提示してもよい。
【０１１８】
具体的には、人間の小腸は通常５メートルから６メートルの長さがあり、絨毛が分布している。一方、胃や大腸など他の消化器官には絨毛は存在しない。そこで、「絨毛あり」と「絨毛なし」の分類項目を設定し、画像認識技術を用いて第１カプセル内視鏡装置１００の所在位置を推定することができる。第１カプセル内視鏡装置１００からの電池切れ信号を体外装置２００の情報送受信部２０６が受信した場合、制御部２０７の制御により、分析部２０４は、画像保存部２０３から同じ時刻前後の第１カプセル内視鏡装置１００の撮像画像を読み出し、その撮像画像を用いて分類を実施する。「絨毛あり」と判断された画像が所定枚数以上である場合、第１カプセル内視鏡装置１００は、まだ小腸内にあると判断できる。その情報を医師に知らせて、患者に第２カプセル内視鏡装置３００を飲んでもらう。
【０１１９】
あるいは、第１カプセル内視鏡装置１００を患者体内に投入した以降に体外装置２００へ送ってきた撮像画像を分類してもよい。第１カプセル内視鏡装置１００から電池切れ信号を体外装置２００の情報送受信部２０６が受信した場合、制御部２０７は、分析部２０４により「絨毛あり」と判断された最後の撮像画像の撮像時刻から、情報送受信部２０６により電池切れ信号が受信された時刻までの時間間隔Ｔ２を計算する。Ｔ２は、第１カプセル内視鏡装置１００が大腸に入ってから電池切れ信号を送信するまでの時間間隔である。提示部２２０は、この時間間隔Ｔ２を医師に提示する。例えば、カプセル本体が大腸に滞在する時間が平均的に３時間とする。Ｔ２が１時間であると提示された場合、第１カプセル内視鏡装置１００は大腸に入ったものの、排出されるまでに大腸領域を全部撮像できないと医師は判断できる。この場合、医師は、第２カプセル内視鏡装置３００を患者の体内に投入する。
【０１２０】
検診の対象が小腸である場合には、第１カプセル内視鏡装置１００から電池切れ信号を体外装置２００の情報送受信部２０６が受信した場合に、分析部２０４が画像認識技術により第１カプセル内視鏡装置１００がすでに大腸領域に入っていると判断した場合、医師は、第２カプセル内視鏡装置３００を患者体内に投入しないと判断する。提示部２２０は、例えば電池切れ信号を受信したときの分析部２０４の分析結果を発光部や表示装置等で医師に提示する。
【０１２１】
第１カプセル内視鏡装置１００は、患者の体内において、残渣の量によって進み具合が大きく影響をうける。残渣が多くなると（特に大腸領域）、第１カプセル内視鏡装置１００の動きが鈍くなり、患者の体内に滞在する時間が長くなる。この場合、画像認識技術を用いて、第１カプセル内視鏡装置１００の撮像画像に対して、「残渣あり」、「残渣なし」の分類項目で分類を実施する。大腸を検診する場合、第１カプセル内視鏡装置１００を患者の体内に投入してから所定の時間（例えば５時間。この時間の設定に関しては、従来症例の経験値から設定してもよい）が経過するまでに体外に排出されておらず、且つ、撮像された画像の全画像の中で「残渣あり」と分類された撮像画像が占める割合（枚数の割合）が所定閾値より大きい場合、医師は、第１カプセル内視鏡装置１００が体外に排出される前に電力がなくなる可能性が高いと判断し、第２カプセル内視鏡装置３００を患者の体内に投入する。提示部２２０は、例えば第１カプセル内視鏡装置１００を患者の体内に投入してからの経過時間と、撮像された画像の全画像の中で「残渣あり」と分類された撮像画像が占める割合とを、医師に提示する。
【０１２２】
また、患者によって、第１カプセル内視鏡装置１００の体内における動き（進む速さ）が異なる。通常、動きが激しければ、第１カプセル内視鏡装置１００が早く体外に排出される可能性が高く、動きが鈍ければ、第１カプセル内視鏡装置１００が体外に排出されるまで時間がかかる。この特徴を利用して、第２カプセル内視鏡装置３００の投入タイミングを測ってもよい。
【０１２３】
大腸を検診する場合を例に説明する。時系列に撮像した第１カプセル内視鏡装置１００の撮像画像に基づいて、近隣の画像の類似度を算出し、第１カプセル内視鏡装置１００の動きを測定する。例えば、下式（２）を用いてＳＡＤ値（Sum of Absolute Difference）を算出する。ＳＡＤ値が０に近いほど、２枚の撮像画像の類似度は高いと判断される。ＳＡＤ値の演算は、例えば画像処理部２０２が行う。或いは、不図示の動き量算出部を設けてもよい。
【数２】
2016203548.tif 000004
【０１２４】
ここで、ｉｓａｄはＳＡＤ値、ｉは２次元撮像画像の横軸座標、ｊは２次元撮像画像の縦軸座標、Ｍは撮像画像の横幅サイズ、Ｎは撮像画像の縦幅サイズ、Ｉ（ｉ，ｊ）は現在の撮像画像の座標（ｉ，ｊ）の画素値（輝度値）、Ｉ’（ｉ，ｊ）は過去の撮像画像の座標（ｉ，ｊ）の画素値（輝度値）である。
【０１２５】
ＳＡＤ値ｉｓａｄが所定の閾値より大きい場合、第１カプセル内視鏡装置１００の動きがある（又は速い）と判定し、「動きあり」のフラグを保存する。一方、ＳＡＤ値ｉｓａｄが所定の閾値以下である場合、第１カプセル内視鏡装置１００の動きがない（又は遅い）と判定し、「動きなし」のフラグを保存する。このように各撮像画像の動き情報を算出して保存する。例えば、フラグを不図示の記憶部に保存する。
【０１２６】
次に、第１カプセル内視鏡装置１００を患者の体内に投入してから所定の時間（例えば５時間。この時間の設定に関しては、従来症例の経験値から設定してもよい）が経過するまで体外に排出されておらず、且つ、撮像された画像の全画像の中で「動きなし」と判定された撮像画像が占める割合（枚数の割合）が所定閾値より大きい場合、医師は、第１カプセル内視鏡装置１００が体外に排出される前に電力がなくなる可能性が高いと判断し、第２カプセル内視鏡装置３００を患者体内に投入する。提示部２２０は、例えば第１カプセル内視鏡装置１００を患者の体内に投入してからの経過時間と、撮像された画像の全画像の中で「動きなし」と判定された撮像画像が占める割合（又は、その割合が閾値より大きいか否かの情報）と、を医師に提示する。
【０１２７】
このように、第１カプセル内視鏡装置１００が患者の体内に投入されてからの時間や、画像認識技術による識別情報（絨毛、残渣など）や、画像の相関関係（動き量）などを用いて、第１カプセル内視鏡装置１００の体内位置を推定する。そして、電池の残量を把握した上で、適応的に第２カプセル内視鏡装置３００を患者の体内に投入するか否かを判断する。第１カプセル内視鏡装置１００が検診対象の全領域を撮像できる電力量が残っていないと判断された場合、第２カプセル内視鏡装置３００を患者体内に投入し、リレー方式で一人の患者体内を検診する。一方、第１カプセル内視鏡装置１００が検診対象の全領域を撮像できる電力量が残っていると判断された場合、第２カプセル内視鏡装置３００を患者体内に投入しない。
【０１２８】
なお、第１カプセル内視鏡装置１００が、体内のある場所（例えば、Ｓ状結腸）に止まって前に進まずに電源がなくなる場合がある。このとき、第２カプセル内視鏡装置３００を投入したとしても、第１カプセル内視鏡装置１００と同じ場所に止まって前に進まずに電源がなくなる可能性がある。
【０１２９】
このような状況に対処する変形例として、以下が考えられる。即ち、第１カプセル内視鏡装置１００が体内のある場所（例えば、Ｓ状結腸）に止まって前に進まずに電源がなくなった場合、第１カプセル内視鏡装置１００が体外に排出されるまで第２カプセル内視鏡装置３００を体内に投入しない。腸内の蠕動で自然に第１カプセル内視鏡装置１００が体外に排出されるのを待ってもよいが、医者がブースターや蠕動促進剤などを患者体内に投入したり、患者の運動やマッサージなどの処置などで第１カプセル内視鏡装置１００を体外に排出させたりしてもよい。第１カプセル内視鏡装置１００が体外に排出された後、医者の判断で投入タイミングを測って第２カプセル内視鏡装置３００を体内に投入する。
【０１３０】
第２カプセル内視鏡装置３００の撮像制御に関しては、第１、第２の実施形態で説明した手法（例えば画像認識やタイマーなど）を用いることができる。即ち、第１カプセル内視鏡装置１００の電源が切れた場所に第２カプセル内視鏡装置３００が到達したことを確認して、第２カプセル内視鏡装置３００の撮像を開始させる（又は高フレームレートに切り替える）。このとき、到達を確認できたら直ちに第２カプセル内視鏡装置３００の撮像を開始させてもよいし、或いは、到達を医師に通知して、医師が状況を判断して適応的に第２カプセル内視鏡装置３００の撮像を制御してもよい。そうすることによって、複数のカプセル本体が同じ場所に止まって前に進まず電源切れになってしまう課題を解決することができる。
【０１３１】
以上の第３実施形態によれば、内視鏡システムは、第１カプセル内視鏡装置１００と、第２カプセル内視鏡装置３００と、第２カプセル内視鏡装置３００よりも以前に生体内に投入された第１カプセル内視鏡装置１００に関する第１情報に基づいて、第２カプセル内視鏡装置３００を生体内に投入するか否か又は投入するタイミングを判断するための投入判断用情報を提示処理する処理装置と、を含む。
【０１３２】
このようにすれば、提示された投入判断用情報を医師が受け取り、それによって第２カプセル内視鏡装置３００を生体内に投入する否か又は投入するタイミングを判断できる。これにより、必要に応じて２つ目のカプセル内視鏡装置を患者に投入して、リレー方式による撮影を行うことができる。
【０１３３】
ここで、処理装置は、第３の実施形態では図１５の体外装置２００に対応する。なお、これに限定されず、例えば図１７で後述するように処理装置が第２カプセル内視鏡装置３００に内蔵されてもよい。投入判断用情報とは、その情報を受け取った医師が第２カプセル内視鏡装置３００を生体内に投入するか否か又は投入するタイミングを判断できる情報であれば、何でもよい。例えば、投入すべきこと又は投入のタイミングが来たことを知らせるランプの点灯や警告音、振動、画像表示等であってもよい。この場合、その情報を受け取った医師は、直ぐにカプセル内視鏡装置を投入してもよい。或いは、投入すべきか否か又はいつ投入のタイミングが来るかを医師に示唆する（又は推定させる）画像表示等であってもよい。この場合、その情報を受け取った医師は、その情報から示唆される（又は推定した）結論又はタイミングに基づいてカプセル内視鏡装置を投入してもよい。提示処理としては、例えばランプの点灯や警告音、振動、画像表示等の、装置から人間に情報を提示（又は通知）できる種々の手法を用いることができる。
【０１３４】
また本実施形態では、第１情報は、第１カプセル内視鏡装置１００の電池の残量情報である。
【０１３５】
電池の残量が少なくなったとき（即ち、第１カプセル内視鏡装置１００の撮影が終わりそうなとき）に、第１カプセル内視鏡装置１００が体外に出ていない場合、第１カプセル内視鏡装置１００のみで撮影を完了できる可能性が低いと判断できる。このように、電池の残量によって、医師が第２カプセル内視鏡装置３００を投入するか否か又は投入するタイミングを判断できる。
【０１３６】
また本実施形態では、第１情報は、第１カプセル内視鏡装置１００が生体内に投入されてからの経過時間情報である。
【０１３７】
カプセル内視鏡装置が動作を開始してから電池が無くなり、撮影ができなくなるまでの時間は、おおよそ仕様（例えば、電池の容量とカプセル内視鏡装置の消費電流）により決まっている。そのため、その時間が経過する前に第１カプセル内視鏡装置１００が体外に出ていない場合、第１カプセル内視鏡装置１００のみで撮影を完了できる可能性が低いと判断できる。このように、第１カプセル内視鏡装置１００が生体内に投入されてからの経過時間情報によって、医師が第２カプセル内視鏡装置３００を投入するか否か又は投入するタイミングを判断できる。
【０１３８】
また本実施形態では、投入判断用情報は、第１カプセル内視鏡装置１００が生体のターゲット範囲を撮影し終えたか否かを表す情報である。
【０１３９】
例えば、ターゲット範囲が小腸や大腸である場合、第１カプセル内視鏡装置１００が最後に（又は電池の残量が無くなる少し前に）撮影した画像から、小腸や大腸が撮影できたか否かを判断できる。例えば、投入判断用情報は、処理装置が画像認識によって判断した部位の情報であってもよいし、或いは、撮像画像そのものであってもよい。これらの情報から医師は、第２カプセル内視鏡装置３００を投入するか否か又は投入するタイミングを判断できる。
【０１４０】
また本実施形態では、投入判断用情報は、第１カプセル内視鏡装置１００による撮像画像である。
【０１４１】
上記のように、第１カプセル内視鏡装置１００による撮像画像（特に、第１カプセル内視鏡装置１００が最後に（又は電池の残量が無くなる少し前に）撮影した画像）から、第１カプセル内視鏡装置１００が生体のターゲット範囲を撮影し終えたか否かを医師が判断できる。即ち、撮像画像から医師は、第２カプセル内視鏡装置３００を投入するか否か又は投入するタイミングを判断できる。
【０１４２】
４．変形例
図１７に、内視鏡システムの変形構成例を示す。内視鏡システムは、第１カプセル内視鏡装置１００、第２カプセル内視鏡装置３００を含む。第１カプセル内視鏡装置１００は、撮像部１０１、Ａ／Ｄ変換部１０２、情報送信部１０４、電源部１０５、光源部１０９、制御部１１０、画像処理部１２１、分析部１２２、画像保存部１２３を含む。第２カプセル内視鏡装置３００は、撮像部３０１、Ａ／Ｄ変換部３０２、電源部３０５、光源部３０９、制御部３１０、処理装置４００を含む。処理装置４００は、画像処理部３２１、分析部３２２、画像保存部３２３、提示部３２４（通知部）、情報受信部３０４を含む。なお、既に説明した構成要素と同一の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【０１４３】
この変形例では、処理装置４００が第２カプセル内視鏡装置３００に含まれており、その処理装置４００が第１カプセル内視鏡装置１００から電池切れ信号を受けて、第２カプセル内視鏡装置３００を投入するタイミングを医師に提示（通知）する。処理装置４００は、例えばＣＰＵやＭＰＵ、ＡＳＩＣ等で構成できる。
【０１４４】
第１カプセル内視鏡装置１００では、画像処理部１２１がベイヤ画像に対して画像処理を行ってＲＧＢ画像を生成する。画像保存部１２３は、そのＲＧＢ画像を撮像画像として記憶する。分析部１２２は、図６の分析部２０４の分類部４０１、記憶部４０４に対応している。即ち、分析部１２２は、予め学習しておいた分類基準（例えば絨毛の密度による分類、粘膜の種類の分類等）に基づいて、画像保存部１２３に記憶された撮像画像を分類する。情報送信部１０４は、その分類結果を第２カプセル内視鏡装置３００の情報受信部３０４へ無線で送信する。また情報送信部１０４は、電池切れ信号を情報受信部３０４へ無線で送信する。例えば、分類結果として、電池残量が所定量以下となった時点（電池切れ信号を送信する時点）での分類結果を送信する。
【０１４５】
第２カプセル内視鏡装置３００では、情報受信部３０４が第１カプセル内視鏡装置１００から電池切れ信号を受信した場合、提示部３２４がその旨を医師に提示（通知）する。例えば発光部の発光やスピーカーからの警告音により提示する。或いは、提示部３２４は、電池切れ信号が受信され、且つ、受信された分類結果から第１カプセル内視鏡装置１００で撮影目標の全範囲を撮影できないと判断される場合（例えば、電池切れ信号が受信されたときの分類結果が小腸を示す場合）に、その旨を医師に提示してもよい。医師は、提示部３２４の提示情報に基づいて、第２カプセル内視鏡装置３００を患者の体内に投入する。
【０１４６】
第２カプセル内視鏡装置３００が投入されたら、画像処理部３２１がベイヤ画像に対して画像処理を行ってＲＧＢ画像を生成する。画像保存部３２３は、そのＲＧＢ画像を撮像画像として記憶する。分析部３２２は、図６の分析部２０４の分類部４０２、分析判断部４０３、記憶部４０４に対応している。即ち、分析部３２２は、予め学習しておいた分類基準（例えば絨毛の密度による分類、粘膜の種類の分類等）に基づいて、画像保存部３２３に記憶された撮像画像を分類する。そして、その分類結果を、第１カプセル内視鏡装置１００から情報受信部３０４が受信した分類結果と比較する。分類結果が一致した場合、第１カプセル内視鏡装置１００の電池残量が所定量以下となったときの位置に、第２カプセル内視鏡装置３００が到達したと判断できる。分析部３２２が分類結果が一致したと判定した場合、制御部３１０が撮像部３０１に撮像を開始させる（又は、低フレームレートから高フレームレートに切り替える）。
【０１４７】
ここで、第１〜第３の実施形態や各種変形例におけるカプセル内視鏡装置１００、３００や体外装置２００等は、プロセッサとメモリを含んでもよい。ここでのプロセッサは、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。ただしプロセッサはＣＰＵに限定されるものではなく、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、或いはＤＳＰ（Digital Signal Processor）等、各種のプロセッサを用いることが可能である。またプロセッサはＡＳＩＣによるハードウェア回路でもよい。また、メモリはコンピュータにより読み取り可能な命令を格納するものであり、当該命令がプロセッサにより実行されることで、本実施形態に係るカプセル内視鏡装置１００、３００や体外装置２００等の各部が実現されることになる。ここでのメモリは、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭなどの半導体メモリであってもよいし、レジスターやハードディスク等でもよい。また、ここでの命令は、プログラムを構成する命令セットの命令でもよいし、プロセッサのハードウェア回路に対して動作を指示する命令であってもよい。
【０１４８】
以上、本発明を適用した実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は、各実施形態やその変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階では、発明の要旨を逸脱しない範囲内で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記した各実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明を形成することができる。例えば、各実施形態や変形例に記載した全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態や変形例で説明した構成要素を適宜組み合わせてもよい。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能である。また、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。
【符号の説明】
【０１４９】
１００  第１カプセル内視鏡装置、１０１  撮像部、
１０２  Ａ／Ｄ変換部、１０３  撮像画像送信部、
１０４  情報送信部、１０５  電源部、１０９  光源部、
１１０  制御部（第１制御部）、１２０  第１撮像素子、
１２１  画像処理部、１２２  分析部、１２３  画像保存部、
２００  体外装置、２０１  撮像画像受信部、
２０２  画像処理部、２０３  画像保存部、２０４  分析部、
２０５  位置検出部、２０６  情報送受信部、２０７  制御部、
２０８  記憶部、２２０  提示部、
３００  第２カプセル内視鏡装置、３０１  撮像部、
３０２  Ａ／Ｄ変換部、３０３  撮像画像送信部、
３０４  情報受信部、３０５  電源部、３０９  光源部、
３１０  制御部（第２制御部）、３２０  第２撮像素子、
３２１  画像処理部、３２２  分析部、３２３  画像保存部、
３２４  提示部、４００  処理装置、４０１  分類部、
４０２  分類部、４０３  分析判断部、４０４  記憶部、
５０１  ヒストグラム部、５０２  ヒストグラム部、
５０３  一致判断部、５０４  記憶部
【図１】
2016203548.tif 000005
【図２】
2016203548.tif 000006
【図３】
2016203548.tif 000007
【図４】
2016203548.tif 000008
【図５】
2016203548.tif 000009
【図６】
2016203548.tif 000010
【図７】
2016203548.tif 000011
【図８】
2016203548.tif 000012
【図９】
2016203548.tif 000013
【図１０】
2016203548.tif 000014
【図１１】
2016203548.tif 000015
【図１２】
2016203548.tif 000016
【図１３】
2016203548.tif 000017
【図１４】
2016203548.tif 000018
【図１５】
2016203548.tif 000019
【図１６】
2016203548.tif 000020
【図１７】
2016203548.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】平成29年12月14日(2017.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
第２カプセル内視鏡装置３００は、トリガー信号を受信する前において、低撮像フレームレートで撮像を実施するが、第１カプセル内視鏡装置１００は、低撮像フレームレートより高い高撮像フレームレートで撮像している。よって、同じ期間中、異なる枚数の撮像画像がそれぞれ撮像される。そこで、分析部２０４は、第１カプセル内視鏡装置１００の撮像画像に対して、間引き処理を行う。例えば、第１カプセル内視鏡装置１００の撮像フレームが６ｆｐｍであり、第２カプセル内視鏡装置３００の撮像フレームが２ｆｐｍである場合、第１カプセル内視鏡装置１００の撮像画像を時系列的に３枚毎に１枚の撮像画像を抽出する。そうすることによって、単位時間において同一枚数の撮像画像を比較することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
また、位置の一致は、厳密に一致する場合に限らず、ある程度の範囲内で一致していればよい。例えば、上記の分類結果を用いる場合、絨毛の密度や粘膜の種類が同じ分類に判定された場合には、位置が一致したと判定される。即ち、絨毛の密度や粘膜の種類が同じ分類に判定される範囲内が、位置が一致したと判断する範囲である。或いは、第１カプセル内視鏡装置１００が電池切れ信号を送信してから実際に撮影が停止するまでには時間があり、その間に第１カプセル内視鏡装置１００は体内を進むが、その進んだ範囲内のどこかに第２カプセル内視鏡装置３００が到達したと判断した場合に、位置が一致したと判断してもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2016203548.tif 000022
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2016203548.tif 000023
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2016203548.tif 000024
【国際調査報告】
2016203548.tif 000025
2016203548.tif 000026