(57)【要約】  画像処理システム１００は、少なくとも二つ以上の観察モードを有し、いずれか一方の観察モードで画像を生成する画像生成手段１０１と、画像生成手段１０１が一方の観察モードで生成した画像の明るさを検出する明るさ検出手段１０６と、明るさ検出手段１０６で検出された画像の明るさに基づいて画像生成手段１０１による他方の観察モードでの画像の生成を制御する制御手段１０７と、を備える。
2010055938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つ以上の観察モードを有し、いずれか一方の観察モードで画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段が一方の観察モードで生成した画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、
前記明るさ検出手段で検出された画像の明るさに基づいて前記画像生成手段による他方の観察モードでの画像の生成を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理システム。
【請求項２】
前記画像生成手段は、前記一方の観察モードと前記他方の観察モードとを交互に又は連続して画像を生成することを特徴とする請求項１記載の画像処理システム。
【請求項３】
前記画像生成手段は、
被写体を繰り返し撮像する撮像手段と、
前記撮像手段による撮像に併せて前記被写体を照明する照明手段と、
前記撮像手段により取得された画像に所定の処理を実行する画像処理手段と、
を含み、
前記制御手段は、前記明るさ検出手段によって検出された画像の明るさに基づいて、前記照明手段、前記撮像手段および前記画像処理手段の少なくとも１つを制御することを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前回の撮像により得られた画像の明るさに基づいて次の撮像における前記撮像手段の露光時間を制御することを特徴とする請求項３に記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前回の撮像により得られた画像の明るさに基づいて次の撮像における前記照明手段の発光時間を制御することを特徴とする請求項３に記載の画像処理システム。
【請求項６】
前記所定の処理は、前記画像の同時化処理、圧縮処理、保存処理、動き検出処理、赤色検出処理、および、当該画像と種類が異なる画像の生成処理の少なくとも１つを含み、
前記制御手段は、前記撮像手段が取得した画像の明るさに基づいて前記画像処理手段による当該画像に対する前記所定の処理を制御することを特徴とする請求項３に記載の画像処理システム。
【請求項７】
前記画像生成手段は、前記異なる種類の画像として通常光画像と特殊光画像とを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項８】
前記照明手段は、前記被写体を通常光で照明する通常光光源と、前記被写体を特殊光で照明する特殊光光源と、を含み、
前記画像生成手段は、前記被写体を前記通常光光源で照明した際に前記撮像手段が取得した画像を前記通常光画像として生成し、前記被写体を前記特殊光光源で照明した際に前記撮像手段が取得した画像を前記特殊光画像として生成することを特徴とする請求項７に記載の画像処理システム。
【請求項９】
前記画像生成手段は、
前記照明手段と前記撮像手段とを含み、被検体内に導入されて該被検体内の前記被写体を前記撮像手段が撮像して得られた画像を無線信号にて送信する撮像装置と、
前記撮像装置が無線信号にて送信した前記画像を受信し、該画像を所定の記録領域に記録する受信装置と、
前記受信装置に記録された画像を該受信装置から取得して表示する画像表示装置と、
を含み、
前記画像処理手段は、前記撮像装置と前記受信装置と前記画像表示装置とのいずれか１つ以上に設けられたことを特徴とする請求項３に記載の画像処理システム。
【請求項１０】
前記撮像手段は、前記被写体を観察する第１の観察モードによる撮像動作および前記第１の観察モードとは異なる第２の観察モードによる撮像動作とを同一観察モードの複数回繰り返しを含めて交互に行い、
前記制御手段は、
前記第１の観察モード時における露光時間を測定する露光時間測定部と、
前記露光時間測定部の測定結果をもとに前記第２の観察モードの撮像動作を制御する観察モード制御部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項１１】
前記撮像手段は、
前記第１の観察モードに用いる光を照射する第１の光源部と、
前記第１の観察モードとは異なる第２の観察モードに用いる光を照射する第２の光源部と、
を含み、
前記露光時間測定部は、前記第１の光源部によって照射される光の露光時間を前記第１の観察モード時の露光時間として測定することを特徴とする請求項１０に記載の画像処理システム。
【請求項１２】
前記観察モード制御部は、前記露光時間測定部の測定結果をもとに少なくとも前記第２の光源部の動作を制御することによって前記第２の観察モードの撮像動作を制御することを特徴とする請求項１０に記載の画像処理システム。
【請求項１３】
前記観察モード制御部は、前記第１の観察モード時における露光時間が前回まで複数回連続して所定値を超える場合、次の前記第２の観察モードによる撮像動作を停止させ、該第２の観察モードに替えて前記第１の観察モードによる撮像動作を行わせ、複数回連続して所定値を超えない場合、次の前記第２の観察モードによる撮像動作を行わせることを特徴とする請求項１０に記載の画像処理システム。
【請求項１４】
前記第１の光源部は、前記撮像手段の光軸方向に対して狭い指向性をもった狭指向性光源と広い指向性をもった広指向性光源とを有し、
前記観察モード制御部は、前記第１の観察モード時における露光時間が前回まで複数回連続して所定値を超える場合、前記広指向性光源のみから光を照射させて次の前記第２の観察モードによる撮像動作を行わせ、複数回連続して所定値を超えない場合、前記広指向性光源および前記狭指向性光源から光を照射させて次の前記第２の観察モードによる撮像動作を行わせることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理システム。
【請求項１５】
少なくとも前記撮像手段および前記照明手段が液中内か否かを検出する状態検出手段を備え、
前記観察モード制御部は、前記第１の観察モード時における露光時間が前回まで複数回連続して所定値を超える場合であって前記状態検出手段が液中であると検出した場合には、前記広指向性光源のみから光を照射させて次の前記第２の観察モードによる撮像動作を行わせ、前記第１の観察モード時における露光時間が前回まで複数回連続して所定値を超える場合であって前記状態検出手段が液中でないと検出した場合には、次の前記第２の観察モードによる撮像動作を停止させ、該第２の観察モードに替えて前記第１の観察モードによる撮像動作を行わせることを特徴とする請求項１４に記載の画像処理システム。
【請求項１６】
前記第１の観察モードは、白色光源を用いて前記被写体を撮像し、
前記第２の観察モードは、特定の色成分の分光光を照射する狭帯域光源を用いて前記被写体を撮像することを特徴とする請求項１０に記載の画像処理システム。
【請求項１７】
前記狭帯域光源は、青色および緑色を特定の色成分とする分光光を照射することを特徴とする請求項１６に記載の画像処理システム。
【請求項１８】
前記撮像装置は、前記被検体内に導入されるカプセル型内視鏡であることを特徴とする請求項３に記載の画像処理システム。
【請求項１９】
少なくとも二つ以上の観察モードを有し、被検体内に導入されていずれか一方の観察モードで画像を生成する画像生成手段と、
前記画像生成手段が一方の観察モードで生成した画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、
前記明るさ検出手段で検出された画像の明るさに基づいて前記画像生成手段による他方の観察モードでの画像の生成を制御する制御手段と、
前記画像生成手段が生成した画像を送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２０】
異なる種類の画像を受信する画像受信手段と、
前記画像受信手段で受信された前記画像を所定の記録領域に記録する記録手段と、
前記画像受信手段で受信された前記画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、
前記明るさ検出手段で検出された画像の明るさに基づいて前記記録手段による当該画像の記録の可否を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項２１】
画像に対して所定の画像処理を実行する画像処理手段と、
前記画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、
前記明るさ検出手段が検出した前記画像の明るさに基づいて前記画像処理手段による当該画像に対する前記所定の画像処理を制御する制御手段と、
前記画像および／または前記画像処理手段によって前記所定の画像処理がなされた画像を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像処理システム、その撮像装置、受信装置および画像表示装置に関し、特に、白色画像などの通常画像と特定の色成分よりなる分光画像との生成を適切に行う画像処理システム、その撮像装置、受信装置および画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内視鏡分野においては、撮像機能と無線通信機能とを設けたカプセル型の被検体内導入装置（例えばカプセル型内視鏡）が提案され、このカプセル型内視鏡を用いて被検体内の画像を取得する被検体内導入システムが開発されている。カプセル型内視鏡は、被検体内を観察（検査）するために、例えば被検体の口から飲込まれ、その後、自然排出されるまでの間、体腔内たとえば胃、小腸等の臓器の内部をその蠕動運動に従って移動するとともに、例えば０．５秒間隔で被検体内の画像を撮像するように機能する。【０００３】
カプセル型内視鏡が被検体内を移動する間、このカプセル型内視鏡によって撮像された画像は、被検体の体表面に配置したアンテナを介して外部の画像表示装置に受信される。この画像表示装置は、カプセル型内視鏡に対する無線通信機能と画像のメモリ機能とを有し、被検体内のカプセル型内視鏡から受信した画像をメモリに順次格納する。医師または看護師は、かかる画像表示装置に蓄積された画像、すなわち被検体の消化管内の画像をディスプレイに表示することによって、被検体内を観察（検査）し、診断することができる。【０００４】
ここで、特許文献１には、複数の個別の光源と複数の個別の光センサとを配置し、光源動作時に被写体に反射した光を、光センサで感知した光量で、光源の動作や利得を制御する生体内撮像装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２４７４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、カプセル型内視鏡などを撮像装置として用いた画像生成システムでは、撮像により取得される画像の明るさが一定であるとは限らない。そのため、画像データ自体の生成や生成された画像データに対する画像処理を安定して行うことが困難であるという問題が存在した。【０００７】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、画像データ自体の生成や生成された画像データに対する画像処理を安定して行うことが可能な画像処理システム、その撮像装置、受信装置および画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる画像処理システムは、少なくとも二つ以上の観察モードを有し、いずれか一方の観察モードで画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段が一方の観察モードで生成した画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、前記明るさ検出手段で検出された画像の明るさに基づいて前記画像生成手段による他方の観察モードでの画像の生成を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。【０００９】
上記した本発明による画像処理システムは、前記画像生成手段が、前記一方の観察モードと前記他方の観察モードとを交互に又は連続して画像を生成することを特徴とする。【００１０】
上記した本発明による画像処理システムは、前記画像生成手段が、被写体を繰り返し撮像する撮像手段と、前記撮像手段による撮像に併せて前記被写体を照明する照明手段と、前記撮像手段により取得された画像に所定の処理を実行する画像処理手段と、を含み、前記制御手段が、前記明るさ検出手段によって検出された画像の明るさに基づいて、前記照明手段、前記撮像手段および前記画像処理手段の少なくとも１つを制御することを特徴とする。【００１１】
上記した本発明による画像処理システムは、前記制御手段が、前回の撮像により得られた画像の明るさに基づいて次の撮像における前記撮像手段の露光時間を制御することを特徴とする。【００１２】
上記した本発明による画像処理システムは、前記制御手段が、前回の撮像により得られた画像の明るさに基づいて次の撮像における前記照明手段の発光時間を制御することを特徴とする。【００１３】
上記した本発明による画像処理システムは、前記所定の処理が、前記画像の同時化処理、圧縮処理、保存処理、動き検出処理、赤色検出処理、および、当該画像と種類が異なる画像の生成処理の少なくとも１つを含み、前記制御手段が、前記撮像手段が取得した画像の明るさに基づいて前記画像処理手段による当該画像に対する前記所定の処理を制御することを特徴とする。【００１４】
上記した本発明による画像処理システムは、前記画像生成手段が、前記異なる種類の画像として通常光画像と特殊光画像とを生成することを特徴とする。【００１５】
上記した本発明による画像処理システムは、前記照明手段が、前記被写体を通常光で照明する通常光光源と、前記被写体を特殊光で照明する特殊光光源と、を含み、前記画像生成手段が、前記被写体を前記通常光光源で照明した際に前記撮像手段が取得した画像を前記通常光画像として生成し、前記被写体を前記特殊光光源で照明した際に前記撮像手段が取得した画像を前記特殊光画像として生成することを特徴とする。【００１６】
上記した本発明による画像処理システムは、前記画像生成手段が、前記照明手段と前記撮像手段とを含み、被検体内に導入されて該被検体内の前記被写体を前記撮像手段が撮像して得られた画像を無線信号にて送信する撮像装置と、前記撮像装置が無線信号にて送信した前記画像を受信し、該画像を所定の記録領域に記録する受信装置と、前記受信装置に記録された画像を該受信装置から取得して表示する画像表示装置と、を含み、前記画像処理手段が、前記撮像装置と前記受信装置と前記画像表示装置とのいずれか１つ以上に設けられたことを特徴とする。【００１７】
上記した本発明による画像処理システムは、前記撮像手段が、前記被写体を観察する第１の観察モードによる撮像動作および前記第１の観察モードとは異なる第２の観察モードによる撮像動作とを同一観察モードの複数回繰り返しを含めて交互に行い、前記制御手段が、前記第１の観察モード時における露光時間を測定する露光時間測定部と、前記露光時間測定部の測定結果をもとに前記第２の観察モードの撮像動作を制御する観察モード制御部と、を含むことを特徴とする。【００１８】
上記した本発明による画像処理システムは、前記撮像手段が、前記第１の観察モードに用いる光を照射する第１の光源部と、前記第１の観察モードとは異なる第２の観察モードに用いる光を照射する第２の光源部と、を含み、前記露光時間測定部が、前記第１の光源部によって照射される光の露光時間を前記第１の観察モード時の露光時間として測定することを特徴とする。【００１９】
上記した本発明による画像処理システムは、前記観察モード制御部が、前記露光時間測定部の測定結果をもとに少なくとも前記第２の光源部の動作を制御することによって前記第２の観察モードの撮像動作を制御することを特徴とする。【００２０】
上記した本発明による画像処理システムは、前記観察モード制御部が、前記第１の観察モード時における露光時間が前回まで複数回連続して所定値を超える場合、次の前記第２の観察モードによる撮像動作を停止させ、該第２の観察モードに替えて前記第１の観察モードによる撮像動作を行わせ、複数回連続して所定値を超えない場合、次の前記第２の観察モードによる撮像動作を行わせることを特徴とする。【００２１】
上記した本発明による画像処理システムは、前記第１の光源部が、前記撮像手段の光軸方向に対して狭い指向性をもった狭指向性光源と広い指向性をもった広指向性光源とを有し、前記観察モード制御部が、前記第１の観察モード時における露光時間が前回まで複数回連続して所定値を超える場合、前記広指向性光源のみから光を照射させて次の前記第２の観察モードによる撮像動作を行わせ、複数回連続して所定値を超えない場合、前記広指向性光源および前記狭指向性光源から光を照射させて次の前記第２の観察モードによる撮像動作を行わせることを特徴とする。【００２２】
上記した本発明による画像処理システムは、少なくとも前記撮像手段および前記照明手段が液中内か否かを検出する状態検出手段を備え、前記観察モード制御部が、前記第１の観察モード時における露光時間が前回まで複数回連続して所定値を超える場合であって前記状態検出手段が液中であると検出した場合には、前記広指向性光源のみから光を照射させて次の前記第２の観察モードによる撮像動作を行わせ、前記第１の観察モード時における露光時間が前回まで複数回連続して所定値を超える場合であって前記状態検出手段が液中でないと検出した場合には、次の前記第２の観察モードによる撮像動作を停止させ、該第２の観察モードに替えて前記第１の観察モードによる撮像動作を行わせることを特徴とする。【００２３】
上記した本発明による画像処理システムは、前記第１の観察モードが、白色光源を用いて前記被写体を撮像し、前記第２の観察モードが、特定の色成分の分光光を照射する狭帯域光源を用いて前記被写体を撮像することを特徴とする。【００２４】
上記した本発明による画像処理システムは、前記狭帯域光源が、青色および緑色を特定の色成分とする分光光を照射することを特徴とする。【００２５】
上記した本発明による画像処理システムは、前記撮像装置が、前記被検体内に導入されるカプセル型内視鏡であることを特徴とする。【００２６】
また、本発明による撮像装置は、少なくとも二つ以上の観察モードを有し、被検体内に導入されていずれか一方の観察モードで画像を生成する画像生成手段と、前記画像生成手段が一方の観察モードで生成した画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、前記明るさ検出手段で検出された画像の明るさに基づいて前記画像生成手段による他方の観察モードでの画像の生成を制御する制御手段と、前記画像生成手段が生成した画像を送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする。【００２７】
また、本発明による受信装置は、異なる種類の画像を受信する画像受信手段と、前記画像受信手段で受信された前記画像を所定の記録領域に記録する記録手段と、前記画像受信手段で受信された前記画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、前記明るさ検出手段で検出された画像の明るさに基づいて前記記録手段による当該画像の記録の可否を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。【００２８】
また、本発明による画像表示装置は、画像に対して所定の画像処理を実行する画像処理手段と、前記画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、前記明るさ検出手段が検出した前記画像の明るさに基づいて前記画像処理手段による当該画像に対する前記所定の画像処理を制御する制御手段と、前記画像および／または前記画像処理手段によって前記所定の画像処理がなされた画像を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によれば、画像の明るさ情報に応じて制御を適切に行うことが可能となるため、画像データ自体の生成や生成された画像データに対する画像処理を安定して行うことが可能な画像処理システム、その撮像装置、受信装置および画像表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、この実施の形態による画像処理システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、この発明の実施の形態２によるカプセル型内視鏡システムの全体概要構成を示す図である。
【図３】図３は、この発明の実施の形態２によるカプセル型内視鏡の撮像部および照明部近傍の平面図である。
【図４】図４は、この発明の実施の形態２によるカプセル型内視鏡の撮像部および照明部近傍の断面図である。
【図５】図５は、血液の吸光特性レベルの波長依存性を示す図である。
【図６】図６は、体腔内壁と血管に対する光の進入と反射との関係を示す模式図である。
【図７】図７は、この発明の実施の形態２によるカプセル型内視鏡の構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、この発明の実施の形態２によるカプセル型内視鏡内の観察モード制御部による観察モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、この発明の実施の形態２によるカプセル型内視鏡内の観察モード制御部による観察モード制御処理の一例を示すタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、この発明の実施の形態３によるカプセル型内視鏡の撮像部および照明部近傍の平面図である。
【図１１】図１１は、この発明の実施の形態３によるカプセル型内視鏡の撮像部および照明部近傍の断面図である。
【図１２】図１２は、この発明の実施の形態３によるカプセル型内視鏡内の観察モード制御部による観察モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、この発明の実施の形態４によるカプセル型内視鏡内の観察モード制御部による観察モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、この発明の実施の形態５によるカプセル型内視鏡内の観察モード制御部による観察モード制御処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、この発明の実施の形態６によるカプセル型内視鏡の構成を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、図１５に示した発光量調整部による発光量調整処理手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、この発明の実施の形態７によるカプセル型内視鏡の発光量調整部による発光量調整処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、この発明の実施の形態８による受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】図１９は、図１８に示した明るさ調整部による明るさ調整処理手順を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、この発明の実施の形態９によるカプセル型内視鏡の構成を示すブロック図である。
【図２１】図２１は、この発明の実施の形態９によるカプセル型内視鏡の概略動作を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、この発明の実施の形態９による受信装置３の概略動作を示すフローチャートである。
【図２３】図２３は、この発明の実施の形態１０による画像表示装置４の概略動作を示すフローチャートである。
【図２４】図２４は、この発明の実施の形態１０において画像表示装置が実行する画像処理機能の一例（動き検出機能）の概略動作を示すフローチャートである。
【図２５】図２５は、この発明の実施の形態１０において画像表示装置が実行する画像処理機能の他の一例（赤色検出機能）の概略動作を示すフローチャートである。
【図２６】図２６は、この発明の実施の形態１１によるカプセル型内視鏡の構成を示すブロック図である。
【図２７】図２７は、この発明の実施の形態１１によるカプセル型内視鏡の概略動作を示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、この発明の実施の形態１１による受信装置の概略動作を示すフローチャートである。
【図２９】図２９は、この発明の実施の形態１１による画像表示装置の概略動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、図面を参照して、この発明にかかる画像処理システム、その撮像装置、受信装置および画像表示装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下に示す全ての実施の形態は、その構成の全部または一部を適宜組合せることが可能である。
【００３２】
（実施の形態１）
まず、この発明の実施の形態１によるカプセル内視鏡システムを説明するにあたり、カプセル型内視鏡システムの構築概念となる画像処理システムの構成を、図面を用いて詳細に説明する。図１は、この実施の形態による画像処理システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、この実施の形態による画像処理システム１００は、大別して、画像生成手段１０１と表示手段１０２と明るさ検出手段１０６と制御手段１０７と、を備える。画像生成手段１０１は、異なる種類の画像、たとえば色成分の組合せよりなる画像（例えば後述する通常光画像と特殊光画像）を交互または連続して生成する少なくとも二つ以上の観察モードを有し、いずれか一方の観察モードを選択してその観察モード下で画像を生成する手段である。この画像生成手段１０１は、被写体を撮像する撮像手段１０３と、撮像時に被写体を照明する照明手段１０４と、撮像により得られた画像データに所定の画像処理を実行する画像処理手段１０５と、を備える。明るさ検出手段１０６は、撮像手段１０４が一方の観察モードでの撮像により得られた画像の明るさを示す情報（以下、単に明るさ情報という）を検出する。制御手段１０７は、明るさ検出手段１０６によって検出された明るさ情報に基づいて画像生成手段１０１の撮像手段１０３、照明手段１０４および画像処理手段１０５の少なくとも１つを制御することで、画像生成手段１０１による他方の観察モードでの画像の生成を制御する。
【００３３】
この実施の形態における明るさ情報には、たとえば撮像手段１０３が撮像する際の露光時間や、撮像手段１０３によって取得された画像の平均輝度や、撮像手段１０３によって取得された画像の所定領域に含まれる画素の信号強度の積分値（露光量ともいう）など、画像の明るさを示すあらゆる情報を明るさ情報として利用することが可能である。
【００３４】
制御手段１０７は、明るさ検出手段１０６において検出された明るさ情報に基づいて、例えば、照明手段１０４の発光量（パワー）や発光時間を決定したり、駆動する光源の種類を選択したりなどの制御を行う。また、制御手段１０７は、同じく検出された明るさ情報に基づいて、撮像手段１０３による露光時間を決定したり、画像信号を読み出す画素の種類（Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか１つ以上）の選択をしたりなどの制御を行う。さらに、制御手段１０７は、同じく検出された明るさ情報に基づいて、画像処理手段１０５による画像処理における種々のパラメータを変更したり、実行する画像処理機能を選択したりする制御を行う。
【００３５】
このように本実施の形態では、取得された画像の明るさ情報に基づいて画像生成手段１０１における撮像手段１０３や照明手段１０４や画像処理手段１０５を制御して画像の明るさに応じた適切な制御を行うため、画像データ自体の生成や生成された画像データに対する処理を安定して行うことが可能となる。
【００３６】
（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２による画像処理システムとして、撮像装置にカプセル型内視鏡を用いたカプセル型内視鏡システムを例に挙げて説明する。なお、この実施の形態によるカプセル型内視鏡システムは、上述した実施の形態１による画像処理システムをより具体化したものであり、その概念は当該画像処理システムの概念に含まれるものである。
【００３７】
図２は、この発明の実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡システムの構成を示す模式図である。図２に示すように、この実施の形態２にかかるカプセル型内視鏡システムは、被検体１の体内画像を撮像する撮像装置としてのカプセル型内視鏡２と、カプセル型内視鏡２によって無線送信された画像信号を受信する受信装置３と、カプセル型内視鏡２によって撮像された体内画像を表示する画像表示装置４と、受信装置３と画像表示装置４との間におけるデータの受け渡しを行うための可搬型の記録媒体５とを備える。
【００３８】
カプセル型内視鏡２は、カプセル型の筐体内部に撮像機能と無線通信機能とを備える。カプセル型内視鏡２は、経口摂取等によって被検体１の臓器内部に導入され、その後、蠕動運動等によって被検体１の臓器内部を移動しつつ、所定の間隔（例えば０．５秒間隔）で被検体１の体内画像を順次撮像する。具体的には、カプセル型内視鏡２は、白色光を用いた通常画像の撮像（通常光観察）と、体腔内壁の鮮明な血管画像などを、青色および緑色の特定の色成分からなる特殊光を用いて生成する分光画像を撮像（特殊光観察）とを、それぞれ複数回繰り返しを含めて交互に行う。カプセル型内視鏡２は、このように撮像した被検体１の体内画像の画像信号を外部の受信装置３に無線送信する。カプセル型内視鏡２は、被検体１の臓器内部に導入されてから被検体１の外部に排出されるまでの期間、かかる体内画像の撮像動作および無線送信動作を順次繰り返す。
【００３９】
受信装置３は、例えば被検体１の体表上に分散配置される複数の受信アンテナ３ａ〜３ｈを備え、複数の受信アンテナ３ａ〜３ｈのうちの少なくとも一つを介して被検体１内部のカプセル型内視鏡２からの無線信号を受信する。受信装置３は、カプセル型内視鏡２からの無線信号から画像信号を抽出し、この抽出した画像信号に含まれる体内画像の画像データを取得する。
【００４０】
また、受信装置３は、取得した画像データに対して各種の画像処理を行い、予め挿着された記録媒体５に、この画像処理された体内画像群を蓄積する。また、受信装置３は、体内画像群の各画像に、撮像時刻または受信時刻等の時間データを各々対応付ける。
【００４１】
なお、受信装置３の受信アンテナ３ａ〜３ｈは、図２に示したように被検体１の体表上に配置してもよいし、被検体１に着用させるジャケットに配置されてもよい。また、受信装置３の受信アンテナ数は、１以上であればよく、特に８つに限定されない。
【００４２】
画像表示装置４は、記録媒体５を介して被検体１の体内画像群等の各種データを取り込み、取り込んだ体内画像群等の各種データを表示するワークステーションのような構成を有する。具体的には、画像表示装置４は、受信装置３から取り外された記録媒体５を挿着され、この記録媒体５の保存データを取り込むことによって、被検体１の体内画像群等の各種データを取得する。画像表示装置４は、取得した体内画像をディスプレイに表示する機能を有する。この画像表示装置４による画像表示によって診断等が行われる。
【００４３】
記録媒体５は、上述した受信装置３と画像表示装置４との間におけるデータの受け渡しを行うための可搬型の記録メディアである。記録媒体５は、受信装置３および画像表示装置４に対して着脱可能であって、両者に対する挿着時にデータの出力および記録が可能な構造を有する。具体的には、記録媒体５は、受信装置３に挿着された場合、受信装置３によって画像処理された体内画像群および各画像の時間データ等を記録する。
【００４４】
カプセル型内視鏡２は、カプセル型筐体２１内に各種機能が内蔵され、一端部がドーム型透明カバー２０に覆われ、この一端部側に照明部および撮像部が配置される。図３および図４に示すように、円板状の基板２３の円中央部に鏡筒２４が設けられ、この鏡筒２４内にカプセル型筐体２１の円筒軸が光軸となる光学レンズ１３および撮像素子１４が設けられる。基板２３の周縁側には、白色光を発光する白色ＬＥＤで実現される通常光光源１０ａ〜１０ｃ（１０）と、４１５ｎｍ（青色）付近にピークをもつ波長帯の光と５４０ｎｍ（緑色）付近にピークをもつ波長帯の光とを発光する特殊光光源１１ａ〜１１ｃ（１１）とが交互に異なる位置に円環状に配置される。なお、特殊光光源１１は、４１５ｎｍを発光するＬＥＤチップに５４０ｎｍを発光する蛍光体を塗布した２波長発光タイプとしている。また、各光源１０，１１は、ほぼ同じ配光特性を有している。また、各光源１０，１１の上部には、透明の固定部材１２が設けられる。なお、撮像素子１４は、通常のベイヤー配列のＣＣＤなどによって実現される。
【００４５】
ここで、特殊光光源１１を用いた特殊光観察について説明する。まず、図５に示すように、血液の吸光特性レベルは、４１５ｎｍ（青色）にピークＬ１があり、５４０ｎｍ（緑色）にピークがある以外は低い。そして、図６に示すように、体腔内壁には、粘膜表層４０に毛細血管４３が存在し、さらに粘膜深部４１には、太い血管４４が存在する。体腔内壁に照射される４１５ｎｍ（青色）の光３０Ｂは、波長が短いため、組織内部まで透過せず、上述した血液の吸光特性によって毛細血管４３に吸収される。また、５４０ｎｍ（緑色）の光３０Ｇは、青色よりも波長が長いため、粘膜深部４１まで透過し、上述した血液の吸光特性によって太い血管４４に吸収される。一方、赤色の光３０Ｒは、内部組織４２まで透過し、散乱光としてほとんどが反射される。したがって、４１５ｎｍ（青色）および５４０ｎｍ（緑色）のみの受光感度を持たせれば、毛細血管４３および太い血管４４などの血管画像のコントラスト情報を得ることができる。
【００４６】
したがって、特殊光観察では、青色と緑色の波長をもつ光を被写体に照明し、青色と緑色の波長の感度特性をもつ撮像素子を用いることによって血管のコントラスト情報を得ることができ、血管画像である分光画像を得ることができる。
【００４７】
図７は、カプセル型内視鏡２の詳細構成を示すブロック図である。図７に示すように、カプセル型内視鏡２は、被写体の照明光を発する照明部５１、被写体からの反射光を受光して被写体を撮像する撮像部５２、カプセルが内外の状態を検出する状態検出部５３、カプセル型内視鏡２全体を制御するシステム制御部５４、撮像部５２によって撮像された画像データなどの情報をカプセル型内視鏡２の外部、特に被検体外に送信用アンテナ５６を介して送信する送信回路５５、およびシステム制御部５４の制御のもとに各種構成部位に電源を供給する電源回路５７とを有する。
【００４８】
照明部５１は、上述した通常光光源１０、特殊光光源１１、および通常光光源１０および特殊光光源１１の駆動制御を行う光源制御回路６１を有する。なお、特殊光光源１１は、通常光光源１０に供給する電流が同じである場合、通常光に比して光量が少ない特殊光を発光する。また、撮像部５２は、上述した撮像素子１４と、この撮像素子１４の駆動制御を行う撮像素子制御回路６２とを有する。さらに、状態検出部５３は、センサ部６３と、センサ部６３を駆動制御するセンサ部制御回路６４とを有する。センサ部６３は、少なくとも、カプセル型内視鏡２が被検体１内で、水などの液中にあるか否か（液中にあるか気体中にあるか否か）を検出することができる各種センサによって実現される。
【００４９】
システム制御部５４は、露光時間測定部７１と観察モード制御部７２とを有する。露光時間測定部７１は、明るさ情報として、少なくとも通常光観察時における露光時間を測定する。一方、観察モード制御部７２は、露光時間測定部７１が測定した露光時間情報をもとに、通常光画像の撮像を行う第１の観察モードに対応する通常光観察モードと、特殊光画像の撮像を行う第２の撮像モードに対応する特殊光観察モードとの動作を制御する。
【００５０】
ここで、図８および図９を参照して、観察モード制御部７２による観察モード制御処理手順について説明する。図８に示すように、観察モード制御部７２は、まず、予め設定された光量の通常光を通常光光源１０から発光する（ステップＳ１０１）。その後、撮像部５２によって通常光画像を撮像して取得する（ステップＳ１０２）。そして、この通常光画像を送信回路５５および送信用アンテナ５６を介して被検体外部の受信装置３にデータ送信する（ステップＳ１０３）。その後、特殊光観察モードであるか否かを判断する（ステップＳ１０４）。特殊光観察モードでない場合（ステップＳ１０４，Ｎｏ）には、ステップＳ２０１に移行し、通常光観察モードを続行する。一方、特殊光観察モードである場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）には、さらに、露光時間測定部７１の測定結果をもとに、通常光の露光時間が連続して規定値以上であったか否かを判断する（ステップＳ１０５）。連続して規定値以上である場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）には、ステップＳ１０１に移行し、通常光観察モードを維持して通常光観察を行う。
【００５１】
一方、通常光の露光時間が連続して規定値以上でない場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）には、特殊光光源１１を発光させ（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０２に移行して撮像部５２によって特殊光画像を撮像して取得する。すなわち、特殊光観察モードの動作を行わせる。
【００５２】
すなわち、観察モード制御部７２は、予め設定された交互順序で特殊光観察を行う場合、前回および前々回の通常光観察時の露光時間がともに規定値以上である場合、換言すれば、通常光の反射光が少ない場合、特殊光観察を行っても反射光量が少ないため、十分な明るさをもった特殊光画像を得ることができないため、この特殊光観察に替えて通常光観察を行うようにしている。
【００５３】
図９は、観察モード制御部７２による具体的な観察モードの動作制御を示したタイミングチャートである。図９では、時間間隔ΔＴ１で、通常光観察と特殊光観察とを行う場合を示している。時間Δｔ２は、露光時間であり、時間Δｔ３は、規定値であり、時間ｔｍａｘは、最大露光時間設定値である。図９において、上段に示すように、最初の時間帯では、通常光観察Ｍ１１→特殊光観察Ｍ２１→通常光観察Ｍ１２→特殊光観察Ｍ２２→通常光観察Ｍ１３のように通常光観察と特殊光観察とが交互に行われている。ここで、通常光観察Ｍ１３の後に、特殊光観察を行う場合、通常光観察Ｍ１２，Ｍ１３の露光時間Δｔ２がともに規定値Δｔ３以上となり、連続して規定値Δｔ３以上となったため、特殊光観察を行わず、この特殊光観察の時間に、特殊光観察に替えて通常光観察Ｍ１４を行う動作制御を行う。その後、通常光観察を行う時間帯には、通常光観察Ｍ１５を行い、次の特殊光観察を行う場合には、通常光観察Ｍ１５時の露光時間Δｔ２が規定値Δｔ３未満であるため、連続して規定値Δｔ３以上とならないため、特殊光観察Ｍ２３が行われる。
【００５４】
このように、通常光観察は、交互に行う時間帯で常に通常光観察を行うが、特殊光観察は、通常光観察時の露光時間が連続して規定値以上となった場合、その直後の特殊光観察を行わずに、通常光観察を行うようにしている。これによって、十分な明るさをもたない特殊光画像に替えて十分な明るさをもった通常光画像を得ることができ、電力の効率的な利用を行うことができる。
【００５５】
（実施の形態３）
つぎに、この発明の実施の形態３による画像処理システムとして、撮像装置にカプセル型内視鏡を用いたカプセル型内視鏡システムを例に挙げて説明する。なお、この実施の形態によるカプセル型内視鏡システムは、上記実施の形態２によるカプセル型内視鏡システムと同様、上述した実施の形態１による画像処理システムをより具体化したものであり、その概念は当該画像処理システムの概念に含まれるものである。
【００５６】
この実施の形態３では、特殊光光源１１を、撮像素子１４の光軸に対して広指向性を有する広指向性特殊光光源１１１（１１１ａ〜１１１ｃ）と狭指向性を有する狭指向性特殊光光源１１２（１１２ａ〜１１２ｃ）との各対で構成している。図１０および図１１に示すように、広指向性特殊光光源１１１および狭指向性特殊光光源１１２は、ともに対となって円環状に配置されるが、広指向性特殊光光源１１１は、狭指向性特殊光光源１１２の内周に配置される。狭指向性特殊光光源１１２が広指向性特殊光光源１１１の内周に配置されることによって、広指向性特殊光光源１１１の光が直接、撮像素子１４に入射するのを防止することができ、広帯域にフラットな光を照射することができる。
【００５７】
図１２は、この発明の実施の形態３による観察モード制御部による観察モード制御処理手順を示すフローチャートである。図１２において、観察モード制御部７２は、図８に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０５と同様な処理を行い、ステップ１０５に対応するステップＳ２０５で、通常光の露光時間が連続して規定値以上になったか否かを判断する。
【００５８】
その後、通常光の露光時間が連続して規定値以上でない場合（ステップＳ２０５，Ｎｏ）には、狭指向性特殊光光源１１２および広指向性特殊光光源１１１を発光させ（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０２に移行して特殊光観察モードの動作を行わせる。
【００５９】
一方、通常光の露光時間が連続して規定値以上である場合（ステップＳ２０５，Ｙｅｓ）には、さらにセンサ部６３の検出結果をもとに、カプセル型内視鏡２が液中にあるか否かを判断する（ステップＳ２０７）。カプセル型内視鏡２が液中にない場合（ステップＳ２０７，Ｎｏ）には、カプセル型内視鏡２が気体中にあり、ステップＳ２０１に移行して、この特殊光観察期間に通常光観察を行わせる。一方、カプセル型内視鏡２が液中にある場合（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、広指向性特殊光光源１１１のみを発光させ（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０２に移行して特殊光観察を行わせる。この場合、広指向性の光が照射されるため、カプセル型内視鏡２に近接した周辺の被写体に対する特殊光画像を得ることができる。
【００６０】
（実施の形態４）
上述した実施の形態２，３では、いずれも露光時間測定部７１が撮像部５２の露光時間を測定することを前提して説明したが、これに限らず、通常光光源１０，１１０の発光量を露光時間に対応づけて測定してもよい。この場合、観察モード制御部７２は、図８に示したフローチャートのステップＳ１０５に替えて、図１３のステップＳ３０５に示すように、通常光の発光量が連続して規定値以上であるか否かを判断すればよい。
【００６１】
（実施の形態５）
また、上述した実施の形態２〜４では、観察モード制御部７２が、特殊光観察を行うか、特殊光観察を行わずに通常光観察に置き換えるかの処理を行っていたが、これに限らず、たとえば、図１４に示すように、ステップＳ３０５に対応するステップＳ４０５における判断処理の後、通常光の発光量が連続して規定値以上である場合には、特殊光光源１１，１１１，１１２の発光量を増大させた（ステップＳ４０６）後に、特殊光観察を行い、通常光の発光量が連続して規定値以上でない場合（ステップＳ４０５，Ｎｏ）には、特殊光光源１１，１１１，１１２の発光量を初期値に戻した（ステップＳ４０７）後、特殊光観察を行うようにする。このような発光量制御を行うことによって、特殊光観察の電力消費を抑えた観察を行うことができる。
【００６２】
（実施の形態６）
つぎに、この発明の実施の形態６による画像処理システムとして、撮像装置にカプセル型内視鏡を用いたカプセル型内視鏡システムを例に挙げて説明する。なお、この実施の形態によるカプセル型内視鏡システムは、上記実施の形態２〜５のいずれかによるカプセル型内視鏡システムと同様、上述した実施の形態１による画像処理システムをより具体化したものであり、その概念は当該画像処理システムの概念に含まれるものである。
【００６３】
この実施の形態６では、図１５に示すように、通常光画像と特殊光画像との各画像の撮像に対して、個別に通常光光源１０と特殊光光源１１との発光量調整を行って取得される各画像の明るさを適切なものにする、システム制御部５４をカプセル型内視鏡２に備えていることを特徴とする。
【００６４】
システム制御部５４は、取得される通常光画像と特殊光画像とのそれぞれに対応して通常光光源１０と特殊光光源１１との発光量調整を行う発光量調整部１７１を有する。なお、システム制御部５４は、通常光画像と特殊光画像とを撮像する各観察モードの切換等のモード制御を行う観察モード制御部１７２を有する。
【００６５】
ここで、図１６を参照して、発光量調整部１７１による発光量調整処理手順について説明する。まず、発光量調整部１７１は、観察モード制御部１７２の制御内容をもとに、現在撮像した画像が、通常光画像であるか否かを判断する（ステップＳ５０１）。通常光画像である場合（ステップＳ５０１，Ｙｅｓ）には、発光量調整部１７１は、前回取得した通常光画像の所定範囲内の全画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の値を積算する（ステップＳ５０２）。その後、この積算値が適正範囲、すなわち適正な明るさをもつ画像であるか否かを判断する（ステップＳ５０３）。積算値が適正範囲でない場合（ステップＳ５０３，Ｎｏ）には、画像の明るさが適正範囲内となるように、通常光光源１０の発光量を調整し（ステップＳ５０４）、ステップＳ５０８に移行する。一方、積算値が適正範囲である場合（ステップＳ５０３，Ｙｅｓ）には、現在設定されている通常光光源１０の発光量を維持させるため、そのままステップＳ５０８に移行する。
【００６６】
一方、通常光画像でない場合（ステップＳ５０１，Ｎｏ）には、前回取得した特殊光画像の所定範囲内の緑（Ｇ）画素と青（Ｂ）画素とを積算する（ステップＳ５０５）。その後、積算値が適正範囲であるか否かを判断する（ステップＳ５０６）。積算値が適正範囲でない場合（ステップＳ５０６，Ｎｏ）には、画像の明るさが適正範囲内となるように、特殊光光源１１の発光量を調整し（ステップＳ５０７）、ステップＳ５０８に移行する。なお、積算値が適正範囲内である場合（ステップＳ５０６，Ｙｅｓ），そのままステップＳ５０８へ移行する。その後、ステップＳ５０８では、発光量調整処理が終了か否かを判断し、終了でない場合（ステップＳ５０８，Ｎｏ）に限り、上述した処理を繰り返し、終了である場合（ステップＳ５０８，Ｙｅｓ）には、本処理を終了する。
【００６７】
この実施の形態６では、通常光画像および特殊光画像の各画像に対して個別に発光量調整を行うようにしているので、各画像はそれぞれ適正な明るさをもった画像として取得することができる。
【００６８】
なお、この実施の形態６では、通常光光源１０および特殊光光源１１に対する発光量調整を行うようにしていたが、これに限らず、通常光画像および特殊光画像毎に、露光時間調整を行うようにしてもよい。
【００６９】
また、上述した実施の形態６では、ステップＳ５０２，Ｓ５０５でそれぞれ異なる積算を行っていたが、これに限らず、各ステップＳ５０２，Ｓ５０５がともに全画素を積算するようにしてもよい。すなわち、ステップＳ５０２，Ｓ５０５の積算処理を共通化してもよい。この場合、ステップＳ５０３，Ｓ５０６の各適正範囲をそれぞれ異なるように設定することが好ましい。
【００７０】
（実施の形態７）
つぎに、この発明の実施の形態７による画像処理システムとして、撮像装置にカプセル型内視鏡を用いたカプセル型内視鏡システムを例に挙げて説明する。なお、この実施の形態によるカプセル型内視鏡システムは、上記実施の形態２〜６のいずれかによるカプセル型内視鏡システムと同様、上述した実施の形態１による画像処理システムをより具体化したものであり、その概念は当該画像処理システムの概念に含まれるものである。
【００７１】
この実施の形態７では、通常光画像と特殊光画像との各画像に対して、各画像出力の特性に対応した各算出式をもとにそれぞれの輝度を明るさ情報として算出し、通常光光源１０および特殊光光源１１の発光量を調整することを特徴とする。
【００７２】
この実施の形態７の発光量調整部１７１は、実施の形態６に示した発光量調整部１７１と同様に発光量調整を行うが、図１７に示した発光量調整処理手順に従って処理を行う。すなわち、発光量調整部１７１は、観察モード制御部１７２の制御内容をもとに、現在撮像した画像が、通常光画像であるか否かを判断する（ステップＳ６０１）。通常光画像である場合（ステップＳ６０１，Ｙｅｓ）には、発光量調整部１７１は、前回取得した通常光画像の所定範囲内の全画素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の平均輝度ＹＷを次式（１）に従って算出する（ステップＳ６０２）。
ＹＷ＝０．３０×Ｒ＋０．５９×Ｇ＋０．１１×Ｂ      …（１）
【００７３】
その後、この平均輝度ＹＷが適正範囲、すなわち適正な明るさをもつ画像であるか否かを判断する（ステップＳ６０３）。平均輝度ＹＷが適正範囲でない場合（ステップＳ６０３，Ｎｏ）には、画像の明るさが適正範囲内となるように、通常光光源１０の発光量を調整し（ステップＳ６０４）、ステップＳ６０８に移行する。一方、平均輝度ＹＷが適正範囲である場合（ステップＳ６０３，Ｙｅｓ）には、現在設定されている通常光光源１０の発光量を維持させるため、そのままステップＳ６０８に移行する。
【００７４】
一方、通常光画像でない場合（ステップＳ６０１，Ｎｏ）には、前回取得した特殊光画像の所定範囲内の緑（Ｇ）画素と青（Ｂ）画素との値をもとに平均輝度を次式（２）に従って算出する（ステップＳ６０５）。
ＹＮ＝０．３０×Ｇ＋０．７０×Ｂ      …（２）
なお、この式（２）は、赤（Ｒ）画素を緑（Ｇ）画素として出力し、青（Ｂ）画素を青（Ｂ）画素として出力する場合に適用される算出式である。
【００７５】
その後、この平均輝度ＹＮが適正範囲であるか否かを判断する（ステップＳ６０６）。平均輝度ＹＮが適正範囲でない場合（ステップＳ６０６，Ｎｏ）には、画像の明るさが適正範囲内となるように、特殊光光源１１の発光量を調整し（ステップＳ６０７）、ステップＳ６０８に移行する。画像の明るさが適正範囲内である場合（ステップＳ６０６，Ｙｅｓ）、そのままステップＳ６０８へ移行する。その後、ステップＳ６０８では、発光量調整処理が終了か否かを判断し、終了でない場合（ステップＳ６０８，Ｎｏ）に限り、上述した処理を繰り返し、終了である場合（ステップＳ６０８，Ｙｅｓ）には、本処理を終了する。なお、ステップＳ６０３，Ｓ６０６の適正範囲は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００７６】
この実施の形態７では、通常光画像および特殊光画像の各画像に対してそれぞれ異なる平均輝度算出式によって個別に平均輝度を算出し、この平均輝度をもとに発光量調整を行うようにしているので、各画像はそれぞれ適正な明るさをもった画像として取得することができる。
【００７７】
（実施の形態８）
つぎに、この発明の実施の形態８による画像処理システムとして、撮像装置にカプセル型内視鏡を用いたカプセル型内視鏡システムを例に挙げて説明する。なお、この実施の形態によるカプセル型内視鏡システムは、上記実施の形態２〜７のいずれかによるカプセル型内視鏡システムと同様、上述した実施の形態１による画像処理システムをより具体化したものであり、その概念は当該画像処理システムの概念に含まれるものである。
【００７８】
この実施の形態８では、受信した通常光画像および特殊光画像それぞれ対応した画素データの増幅処理を施すことによって、各画像データの明るさ調整を行うことを特徴とする。
【００７９】
図１８は、この発明の実施の形態８である受信装置３の画像処理に関する構成を示すブロック図である。図１８に示すように、この受信装置３は、カプセル型内視鏡２から無線送信された無線信号からベースバンド信号に変換されたデータＤに対して前処理を行ってＲＧＢの各色データを出力する前処理回路２０３と、前処理部２０３が処理した画像が通常光画像であるか特殊光画像であるかを判定する画像判定部２０４と、画像判定部２０４による判定結果をもとに画像の所定範囲の平均輝度を算出する平均輝度算出部２０５と、平均輝度算出部２０５の算出結果をもとに各画像データを増幅あるいは減衰する増幅部２０６と、増幅部２０６によって処理された画像に、所定の信号処理を施して外部に出力する信号処理部２０７とを有する。また、受信装置３は、前処理部２０３、画像判定部２０４、平均輝度算出部２０５、増幅部２０６、および信号処理部２０７を制御する制御部２００を有する。さらに、制御部２００は、明るさ調整部２０１を有し、明るさ調整部２０１は、画像判定部２０４および平均輝度算出部２０５の処理結果をもとに増幅部２０６による増幅処理を制御して画像の明るさ調整を行う。
【００８０】
ここで、図１９に示すフローチャートを参照して、明るさ調整処理手順について説明する。まず、明るさ調整部２０１は、画像判定部２０４の判定結果をもとに、入力された画像が通常光画像であるか否かを判断する（ステップＳ７０１）。通常光画像でない場合（ステップＳ７０１，Ｎｏ）には、明るさ調整部２０１は、平均輝度算出部２０５に、この特殊光画像の所定範囲内の全画素の平均輝度を算出させる（ステップＳ７０２）。
【００８１】
その後、この算出された平均輝度が適正範囲であるか否かを判断する（ステップＳ７０３）。平均輝度が適正範囲内でない場合（ステップＳ７０３，Ｎｏ）には、この特殊光画像の明るさが適正範囲となるように、増幅部２０６による画素データの増幅率を変更し、適正な明るさをもった画素データからなる特殊光画像を信号処理部２０７に出力し（ステップＳ７０４）、ステップＳ７０５に移行する。
【００８２】
一方、平均輝度が適正範囲であった場合（ステップＳ７０３，Ｙｅｓ）には、各画素データの増幅を行わず、そのまま信号処理部２０７に出力し、ステップＳ７０５に移行する。また、ステップＳ７０１において、通常光画像である場合（ステップＳ７０１，Ｙｅｓ）には、そのままステップＳ７０５に移行する。その後、ステップＳ７０５では、明るさ調整処理が終了か否かを判断し、終了でない場合（ステップＳ７０５，Ｎｏ）に限り、上述した処理を繰り返し、終了である場合（ステップＳ７０５，Ｙｅｓ）には、本処理を終了する。
【００８３】
この実施の形態８では、取得された画像の種類、すなわち通常光画像と特殊光画像にそれぞれ対応した画素データの増幅処理を行うようにしているので、適正な明るさをもった画像を取得することができる。
【００８４】
なお、明るさ調整部２０１は、平均輝度の算出結果をもとに、信号処理部２０７によってさらに増幅するようにしてもよい。また、増幅部２０４は、増幅に限らず、減衰処理を行うようにしてもよい。
【００８５】
さらに、上述した実施の形態８では、受信装置３内での処理として説明したが、これに限らず、画像表示装置４側で、受信装置３内と同様な増幅処理を行うようにしてもよい。もちろん、カプセル型内視鏡２側で増幅処理を行ってもよい。
【００８６】
また、上述した実施の形態２〜８では、いずれもカプセル型内視鏡２を例にとって説明した。カプセル型内視鏡２は、被検体内に導入された後は、カプセル型内視鏡２自体で独立して観察モードの動作制御をしなくてはならず、この発明の適用に好適である。
【００８７】
（実施の形態９）
つぎに、この発明の実施の形態９による画像処理システムとして、撮像装置にカプセル型内視鏡を用いたカプセル型内視鏡システムを例に挙げて説明する。なお、この実施の形態によるカプセル型内視鏡システムは、上記実施の形態２〜８のいずれかによるカプセル型内視鏡システムと同様、上述した実施の形態１による画像処理システムをより具体化したものであり、その概念は当該画像処理システムの概念に含まれるものである。
【００８８】
この実施の形態によるカプセル型内視鏡２は、前回の撮像により得られた画像データの明るさを基準に、次の撮像における通常光光源１０または特殊光光源１１の発光時間を決定する。また、この撮像により得られた画像データは、送信回路５５より送信用アンテナ５６を介して無線信号にて被検体１外の受信装置３へ送信される。受信装置３は、カプセル型内視鏡２から受信した画像データをたとえば携帯型の記録媒体５に記録する。この際、受信装置３は、明るさが著しく小さい画像および著しく大きい画像を保存しないように動作する。これにより、全体が暗くぼやけているような露出アンダーの画像や全体が白くなってしまったような露出オーバの画像など、被検体１内部の読影に有効でない画像（後述する許容範囲に含まれない画像）を破棄することが可能となる。
【００８９】
つづいて、この実施の形態９によるカプセル内視鏡システムを、図面と共に詳細に説明する。この実施の形態９によるカプセル型内視鏡システムは、上述の実施の形態のいずれかと同様である。ただし、図２０に示すように、この実施の形態では、カプセル型内視鏡２のシステム制御部５４における露光時間測定部７１（図７参照）が、明るさ情報検出部７１Ａに置き換えられる。明るさ情報検出部７１Ａは、たとえば撮像素子１４から読み出された画像信号における所定領域中の画素の信号強度を積分した値（露光量ともいう）を明るさ情報として検出する。なお、図２０は、この実施の形態９によるカプセル型内視鏡の構成を示すブロック図である。
【００９０】
つぎに、この実施の形態によるカプセル型内視鏡システムの動作について、図面を用いて詳細に説明する。図２１は、この実施の形態９によるカプセル型内視鏡の概略動作を示すフローチャートである。図２２は、この実施の形態９による受信装置３の概略動作を示すフローチャートである。なお、図２１に示す動作は、カプセル型内視鏡２内のバッテリが残量切れになるまで繰り返される。
【００９１】
図２１に示すように、カプセル型内視鏡２は、起動後、まず、通常光観察モードを選択し（ステップＳ９０１）、通常光光源１０を発光する（ステップＳ９０２）。続いて、カプセル型内視鏡２は、撮像部５２を駆動して画像データを取得し（ステップＳ９０３）、取得した画像データを無線信号にて受信装置３へ送信する（ステップＳ９０４）。
【００９２】
つぎに、カプセル型内視鏡２は、撮像モードを通常光観察モードと特殊光観察モードとのいずれかに切り替える（ステップＳ９０５）。例えば、現在の撮像モードが通常光観察モードである場合、観察モードが特殊光観察モードに切り替えられ、特殊光観察モードである場合、通常光観察モードに切り替えられる。つづいて、カプセル型内視鏡２は、切り替え後の観察モード、すなわち次回撮影時の観察モードが特殊光観察モードであるか否かを判定する（ステップＳ９０６）。
【００９３】
ステップＳ９０６の判定の結果、現在の観察モードが通常光観察モードである場合（ステップＳ９０６のＮｏ）、カプセル型内視鏡２は、前回に取得した通常光画像におけるＲ成分とＧ成分とＢ成分との全ての成分から画像の明るさ情報を検出する（ステップＳ９０７）。つづいて、カプセル型内視鏡２は、検出した明るさ情報から通常光光源１０の発光時間を算出し（ステップＳ９０８）、算出した発光時間にて通常光光源１０を発光した（ステップＳ９０９）後、ステップＳ９０３へ帰還する。なお、ステップＳ９０８において算出された発光時間が予め上限として定めておいた発光時間の最大値よりも大きい場合、カプセル内視鏡２は、たとえばこの最大値の発光時間で通常光抗原１０を発光する。
【００９４】
一方、ステップＳ９０６の判定の結果、現在の観察モードが特殊光観察モードである場合（ステップＳ９０６のＹｅｓ）、カプセル型内視鏡２は、直前に取得した通常光画像または特殊光画像におけるＧ成分とＢ成分、すなわち特殊光画像を形成する色成分から画像の明るさ情報を検出し（ステップＳ９１０）、検出した明るさ情報から特殊光光源１１の発光時間を算出し（ステップＳ９１１）、算出した発光時間にて特殊光光源１１を発光した（ステップＳ９１２）後、ステップＳ９０３へ帰還する。なお、ステップＳ９１２において算出された発光時間が予め上限として定めておいた発光時間の最大値よりも大きい場合、カプセル内視鏡２は、たとえばこの最大値の発光時間で通常光抗原１０を発光する。
【００９５】
また、図２２に示すように、受信装置３は、カプセル型内視鏡２から画像データを受信するのを待機する（ステップＳ９２１，Ｓ９２１のＮｏ）。カプセル型内視鏡２から画像データを受信すると（ステップＳ９２１のＹｅｓ）、受信装置３は、受信した画像が特殊光画像であるか否かを判定する（ステップＳ９２２）。受信した画像が特殊光画像でない場合、すなわち通常光画像である場合（ステップＳ９２２のＮｏ）、受信装置３は、通常光画像に対する明るさの許容範囲を取得する（ステップＳ９２３）。一方、受信した画像が特殊光画像である場合（ステップＳ９２２のＹｅｓ）、受信装置３は、特殊光画像に対する明るさの許容範囲を取得する（ステップＳ９２４）。なお、通常光画像に対する明るさの許容範囲と、特殊光画像に対する明るさの許容範囲とは、たとえばそれぞれの範囲の上限値と下限値とを予め設定しておくことで実現することができる。また、それぞれの上限値と下限値とは、例えば受信装置３における不図示のメモリ等に予め記憶される。
【００９６】
つぎに、受信装置３は、対象の画像の所定の領域に含まれる画素の画素値より当該画像の明るさ情報を導出し（ステップＳ９２５）、この明るさ情報より特定される画像の明るさがステップＳ９２３またはＳ９２４で特定した許容範囲内に含まれるか否かを判定する（ステップＳ９２６）。ステップＳ９２６の判定の結果、対象画像の明るさが許容範囲内に含まれる場合（ステップＳ９２６のＹｅｓ）、受信装置３は、対象画像に対する同時化処理や圧縮処理などの画像処理を実行し（ステップＳ９２７）、画像処理後の画像データを記録媒体５に保存する（ステップＳ９２８）。一方、対象画像の明るさが許容範囲内にない場合（ステップＳ９２６のＮｏ）、受信装置３は、対象の画像データを破棄する（ステップＳ９２９）。
【００９７】
その後、受信装置３は、たとえばユーザから当該動作の終了指示が入力されたか否かを判定し（ステップＳ９３０）、終了指示が入力されていた場合（ステップＳ９３０のＹｅｓ）、図２２に示す動作を終了する。一方、終了指示が入力されていない場合（ステップＳ９３０のＮｏ）、受信装置３は、ステップＳ９２１へ帰還して、以降の動作を実行する。
【００９８】
以上のように、この実施の形態では、受信装置３において適正な明るさを持っていない画像データを保存しないという適切な制御を画像の明るさに基づいて安定して行うことが可能である。この結果、読影に有効でない画像データに対する各種処理や読影に有効でない画像データを記憶しておく領域を省くことが可能となり、処理の軽量化や記憶領域の有効活用が可能となる。
【００９９】
（実施の形態１０）
つぎに、この発明の実施の形態１０による画像処理システムとして、撮像装置にカプセル型内視鏡を用いたカプセル型内視鏡システムを例に挙げて説明する。なお、この実施の形態によるカプセル型内視鏡システムは、上記実施の形態２〜９のいずれかによるカプセル型内視鏡システムと同様、上述した実施の形態１による画像処理システムをより具体化したものであり、その概念は当該画像処理システムの概念に含まれるものである。
【０１００】
この実施の形態によるカプセル型内視鏡２は、前回の撮像により得られた画像データの明るさを基準に、次の撮像における通常光光源１０または特殊光光源１１の発光時間を決定する。また、この撮像により得られた画像データは、送信回路５５より送信用アンテナ５６を介して無線信号にて被検体１外の受信装置３へ送信され、所定のストレージ（例えば記録媒体５）に保存される。保存された画像データは、たとえば受信装置３を不図示のクレードルに接続した際にクレードルと画像表示装置４とを接続する通信インタフェース（たとえばＵＳＢやＬＡＮ等）を介して画像表示装置４にロードされる。画像表示装置４は、入力した画像データに対して、画像の動き（しいては画像の変化から予測されるカプセル型内視鏡２の移動）を検出する動き検出機能や、画像中に赤い部分があるか否かや画像中の赤い部分の領域等を検出する赤色検出機能などの画像処理機能を実行する。
【０１０１】
動き検出機能は、前後する画像間で動きベクトルのスカラー量（ただし、絶対値）を算出し、このスカラー量が予め設定しておいたしきい値よりも大きい場合、表示対象、すなわち読影対象の画像として対象の画像を選別する。なお、表示対象外とされた画像は、たとえば前後する画像に対する時系列情報を保ったまま所定の記憶領域にストックされる。
【０１０２】
ここで、大きなスカラー量が算出される場合には、たとえばカプセル型内視鏡２の撮像窓が体内組織に近接している状態から空の方向を向いた場合（以下、第１ケースという）や、観察窓が空方向を向いていた状態から体内組織に接触した場合（以下、第２ケースという）などがある。撮像窓が体内組織に近接している状態では、少ない照明光量で被写体（体内組織）を明るく撮像することができる。このため、第１のケースでは、観察窓が空を向いた直後に撮像される１または数枚の画像が露出アンダーの暗い画像となってしまう。この暗い画像は、読影には適さない画像であるが、直前に撮像された観察窓が体内組織に近接している際の画像に対して大きな動きベクトルを持つため、そのスカラー量が大きな値となる。この結果、この暗い画像が表示対象画像として選別されてしまう。一方で、撮像窓が空を向いた状態では、撮像部と被写体との距離が長いため、多くの照明光量で照明しなければ明るい画像を得ることができない。このため、第２のケースでは、観察窓が体内組織に近接した直後に撮像される１または数枚の画像が露出オーバの明るすぎる画像となってしまう。この明るすぎる画像は、読影には適さない画像であるが、直前に撮像された観察窓が空を向いている際の画像に対して大きな動きベクトルを持つため、そのスカラー量が大きな値となる。この結果、この明るすぎる画像が表示対象画像として選別されてしまう。
【０１０３】
そこでこの実施の形態では、前後する画像間における動きベクトルのスカラー量に加え、各画像の明るさ情報に基づいて、対象の画像を表示対象として選別するか否かを判定する。これにより、読影には適さない、暗い画像や明るすぎる画像が表示対象として選別されることを防止できる。
【０１０４】
また、赤色検出機能は、明るさが不足する画像や過多となった画像に対してそのアルゴリズムが誤作動する可能性がある。これは、暗い画像ではＲ成分（赤色成分）が他の成分（Ｇ，Ｂ成分）に対して支配的になるなど、明暗の程度によって画像のホワイトバランスが変化してしまうためである。すなわち、各色成分の相対値に基づいたアルゴリズムによって赤色の強い画像（赤色領域を多く含む画像やＲ成分の強い画像など）を検出する赤色検出機能は、画像のホワイトバランスが崩れると、このホワイトバランスが崩れた画像に対して実空間の色とは異なる評価をしてしまう可能がある。この結果、実空間では赤色が強い場合であってもそれを撮像した画像が赤色の強い画像として評価されたり、あるいは、実空間では赤色が強くない場合であってもそれを撮像した画像が赤色の強い画像として評価されたりする場合がある。
【０１０５】
そこでこの実施の形態では、ある程度均一な明るさを持った画像に対してのみ赤色検出を行うように構成する。これにより、ホワイトバランスが大きく崩れた画像に対して赤色検出が実行されることを回避できるため、赤色検出機能の動作を安定させることが可能となる。
【０１０６】
以下、この実施の形態によるカプセル内視鏡システムの動作について、図面を用いて詳細に説明する。図２３は、この実施の形態１０による画像表示装置４の概略動作を示すフローチャートである。図２４は、この実施の形態１０において画像表示装置が実行する画像処理機能の一例（動き検出機能）の概略動作を示すフローチャートである。図２５は、この実施の形態１０において画像表示装置が実行する画像処理機能の他の一例（赤色検出機能）の概略動作を示すフローチャートである。
【０１０７】
まず、図２３に示すように、画像表示装置４は、クレードルを介した受信装置３からの画像データの入力を待機し（ステップＳ１００１，Ｓ１００１のＮｏ）、画像データが入力されると（ステップＳ１００１のＹｅｓ）、この画像データに対する画像処理機能を実行する（ステップＳ１００２）。なお、ステップＳ１００１において入力される画像データは、１つの画像データに限らず、例えば時系列に沿って配列した一群の画像データであってもよい。また、ステップＳ１００２において実行される画像処理機能には、たとえば動き検出機能や赤色検出機能などがある。
【０１０８】
つぎに、画像表示装置４は、画像処理機能を用いて画像処理した画像を表示する画像表示処理を実行する（ステップＳ１００３）ことで、ユーザに被検体内画像を読影させる。その後、画像表示装置４は、例えばユーザから本動作の終了指示が入力されたか否かを判定し（ステップＳ１００４）、入力されていた場合（ステップＳ１００４のＹｅｓ）、本動作を終了する。一方、終了指示が入力されていなかった場合（ステップＳ１００４のＮｏ）、画像表示装置４は、ステップＳ１００１へ帰還し、以降の動作を実行する。ただし、ステップＳ１００１に限らず、ステップＳ１００２やＳ１００３へ帰還してもよい。
【０１０９】
つぎに、図２３のステップＳ１００２において実行される画像処理機能の一例として、動き検出機能を説明する。図２４に示すように、動き検出機能が実行されると、画像表示装置４は、入力された画像データのうち１つを選択し（ステップＳ１０１１）、この画像の明るさ情報を検出する（ステップＳ１０１２）。なお、画像データの選択は、例えば画像データが時系列に沿って配列している場合、この時系列順とする。
【０１１０】
つぎに、画像表示装置４は、検出した画像の明るさ情報に基づいて、対象の画像の明るさが予め設定された許容範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ１０１３）、許容範囲内に無い場合（ステップＳ１０１３のＮｏ）、対象の画像データを表示対象外の画像データとし（ステップＳ１０１７）、その後、ステップＳ１０１８へ移行する。
【０１１１】
一方、対象の画像の明るさが許容範囲内である場合（ステップＳ１０１３のＹｅｓ）、画像表示装置４は、対象の画像データと時系列における直前の画像データとの間の動きベクトルを算出する（ステップＳ１０１４）。つづいて、画像表示装置４は、算出した動きベクトルのスカラー量（絶対値）が予め設定しておいたしきい値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１０１５）、しきい値以上で無い場合（ステップＳ１０１５のＮｏ）、対象の画像データを表示対象外の画像データとし（ステップＳ１０１７）、その後、ステップＳ１０１８へ移行する。
【０１１２】
一方、算出した動きベクトルのスカラー量（絶対値）がしきい値以上である場合（ステップＳ１０１５のＹｅｓ）、画像表示装置４は、対象の画像を表示対象画像として選別する（ステップＳ１０１６）。なお、表示対象画像の選別は、例えば画像データに表示対象であることを示すフラグを添付したり、表示対象とする画像を別のフォルダ等の記録領域に記録したりなどで実現することができる。
【０１１３】
その後、画像表示装置４は、入力された全ての画像データに対して以上の処理を実行済みであるか否かを判定し（ステップＳ１０１８）、実行済みである場合（ステップＳ１０１８のＹｅｓ）、図２３に示す動作へリターンする。一方、未だ処理していない画像データがある場合（ステップＳ１０１８のＮｏ）、画像表示装置４は、ステップＳ１０１１へ帰還し、以降の動作を実行する。
【０１１４】
つぎに、図２３のステップＳ１００２において実行される画像処理機能の一例として、赤色検出機能を説明する。図２５に示すように、赤色検出機能が実行されると、画像表示装置４は、入力された画像データのうち１つを選択し（ステップＳ１０２１）、この画像の明るさ情報を検出する（ステップＳ１０２２）。なお、画像データの選択は、例えば画像データが時系列に沿って配列している場合、この時系列順とする。
【０１１５】
つぎに、画像表示装置４は、検出した画像の明るさ情報に基づいて、対象の画像の明るさが予め設定された許容範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ１０２３）、許容範囲内に無い場合（ステップＳ１０２３のＮｏ）、対象の画像データを赤色検出の対象外とし（ステップＳ１０２７）、その後、ステップＳ１０２８へ移行する。
【０１１６】
一方、対象の画像の明るさが許容範囲内である場合（ステップＳ１０２３のＹｅｓ）、画像表示装置４は、予め不図示のメモリ等において管理しておいた明るさ情報に応じた色評価関数のしきい値を特定し（ステップＳ１０２４）、このしきい値を用いて対象画像に対する赤色検出を実行する（ステップＳ１０２５）。また、画像表示装置４は、検出した結果を画像データの時系列と同じ時系列に沿って保存する（ステップＳ１０２６）。
【０１１７】
その後、画像表示装置４は、入力された全ての画像データに対して以上の処理を実行済みであるか否かを判定し（ステップＳ１０２８）、未だ処理していない画像データがある場合（ステップＳ１０２８のＮｏ）、ステップＳ１０２１へ帰還し、以降の動作を実行する。一方、全ての画像データに対する処理が実行済みである場合（ステップＳ１０２８のＹｅｓ）、画像表示装置４は、ステップＳ１０２６において時系列に沿って保存しておいた赤色検出結果から赤色バーのイメージを生成し（ステップＳ１０２９）、その後、図２３に示す動作をリターンする。なお、赤色バーとは、時系列に沿った画像の赤色検出結果を一目で認識できるようにイメージ化したバー状の画像である。
【０１１８】
以上のように、この実施の形態では、画像処理機能が画像の明るさに基づいて動作することで画像の明るさに応じた適切な制御が可能となるため、画像データに対する画像処理を安定して行うことが可能となる。
【０１１９】
なお、この実施の形態１０では、明るさ情報の値が予め設定した上限値と下限値との範囲（許容範囲）内にあるか否かに基づいて、画像表示装置４が動作を制御するように構成されたが、本発明はこれに限定されず、種々変形することが可能である。たとえば、前後する画像間における画像の明るさ情報の値の変化量を算出し、この変化量に応じて画像表示装置４が動作するように構成することも可能である。この場合、例えば前の画像に対する変化量が予め設定したしきい値よりも大きい画像は、表示対象画像として選別されたり、赤色検出対象画像として選別されたりする。
【０１２０】
また、この実施の形態１０では、明るさ情報の値が許容範囲内に含まれる画像を赤色検出の対象として赤色検出を行うように構成したが、本発明はこれに限定されず、種々変形することが可能である。たとえば、赤色検出機能が、赤色検出に使用する色評価係数のしきい値を明るさ情報の値に応じて変化させるように構成してもよい。これにより、赤色検出機能の動作精度をより向上させることが可能となる。なお、色評価関数のしきい値と明るさ情報との対応関係は、予め導出しておいたものをメモリにおいてテーブル管理しておくとよい。
【０１２１】
（実施の形態１１）
つぎに、この発明の実施の形態１１による画像処理システムとして、撮像装置にカプセル型内視鏡を用いたカプセル型内視鏡システムを例に挙げて説明する。なお、この実施の形態によるカプセル型内視鏡システムは、上記実施の形態２〜１０のいずれかによるカプセル型内視鏡システムと同様、上述した実施の形態１による画像処理システムをより具体化したものであり、その概念は当該画像処理システムの概念に含まれるものである。
【０１２２】
この実施の形態によるカプセル内視鏡システムでは、たとえばカプセル内視鏡２が通常光画像を取得する。これにより得られた画像は、受信装置を介して画像表示装置４へ入力される。画像表示装置４は、入力された通常光画像からそのＧ成分とＢ成分とを用いて特殊光画像を生成する。また、画像表示装置４は、通常光画像および特殊光画像に対する所定の画像処理を実行し、この結果および画像をユーザに表示する。
【０１２３】
ここで、通常光光源１０を用いた通常光観察モードで撮像された画像データは、これにＲ成分が多く含まれていると、その一方でＧ，Ｂ成分が不足している場合がある。この場合、通常光画像の明るさは十分なものの、この通常光画像から生成した特殊光画像の明るさは小さい。そこで本実施の形態では、前回の撮像により得られた画像の明るさに基づいて、次の撮像により得られる画像におけるＧ，Ｂ成分が特殊光画像の生成に十分な大きさとなるように、照明部５１Ｂを制御する。これにより、一度の撮像で得られた画像から通常光画像と特殊光画像とを取得することが可能となる。
【０１２４】
以下、この実施の形態によるカプセル内視鏡システムを、図面を用いて詳細に説明する。この実施の形態によるカプセル型内視鏡システムは、上述の実施の形態のいずれかと同様である。ただし、図２６に示すように、この実施の形態では、カプセル型内視鏡２の照明部５１における特殊光光源１１が省略されている。また、システム制御部５４Ｂが、画像の明るさ情報を検出する明るさ情報検出部７３と検出した明るさ情報に基づいて画像にフラグ（通常光画像フラグ，特殊光画像フラグ）を添付するフラグ付加部７４とを備えたシステム制御部５４Ｂに置き換えられている。なお、図２６は、この実施の形態１１によるカプセル型内視鏡の構成を示すブロック図である。
【０１２５】
つぎに、この実施の形態によるカプセル内視鏡システムの動作について、図面を用いて詳細に説明する。図２７は、この実施の形態１１によるカプセル型内視鏡の概略動作を示すフローチャートである。図２８は、この実施の形態１１による受信装置の概略動作を示すフローチャートである。図２９は、この実施の形態１１による画像表示装置の概略動作を示すフローチャートである。なお、図２７に示す動作は、カプセル型内視鏡２内のバッテリが残量切れになるまで繰り返される。
【０１２６】
図２７に示すように、カプセル内視鏡２は、起動後、まず、通常光光源１０を発光し（ステップＳ１１０１）、続いて、撮像部５２を駆動して画像データを取得する（ステップＳ１１０２）。つづいて、カプセル型内視鏡２は、取得した画像データのＲ，Ｇ，Ｂ成分から通常光画像の明るさ情報（以下、通常光画像明るさ情報という）を検出し（ステップＳ１１０３）、つづいて、同画像データのＧ，Ｂ成分からこれらよりなる特殊光画像の明るさ情報（以下、特殊光画像明るさ情報という）を検出する（ステップＳ１１０４）。
【０１２７】
つぎに、カプセル型内視鏡２は、ステップＳ１１０３で検出した通常光画像明るさ情報の値が予め設定しておいた許容範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ１１０５）、許容範囲内である場合（ステップＳ１１０５のＹｅｓ）、画像データに当該画像データが読影に有効な通常光画像であることを示す通常光画像フラグを添付する（ステップＳ１１０６）。一方、通常光画像明るさ情報の値が許容範囲内で無い場合（ステップＳ１１０５のＮｏ）、カプセル型内視鏡２は、そのままステップＳ１１０７へ移行する。
【０１２８】
つぎに、カプセル型内視鏡２は、ステップＳ１１０４で検出した特殊光画像明るさ情報の値が予め設定しておいた許容範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ１１０７）、許容範囲内である場合（ステップＳ１１０７のＹｅｓ）、画像データに当該画像データが特殊光画像を生成可能な画像データであることを示す特殊光画像フラグを添付する（ステップＳ１１０８）。一方、特殊光画像明るさ情報の値が許容範囲内で無い場合（ステップＳ１１０７のＮｏ）、カプセル型内視鏡２は、そのままステップＳ１１０９へ移行する。なお、上述の通常光画像フラグおよび特殊光画像生成フラグに代えて、算出した通常光画像明るさ情報および／または特殊光画像明るさ情報を画像データに添付するように構成してもよい。
【０１２９】
つぎに、カプセル型内視鏡２は、画像データを受信装置３へ送信する（ステップＳ１１０９）。つづいて、カプセル型内視鏡２は、特殊光画像明るさ情報から次の撮像における通常光光源１０の発光時間を算出し（ステップＳ１１１０）、この算出した発光時間で通常光光源１０を発光する（ステップＳ１１１１）。その後、カプセル型内視鏡２は、ステップＳ１１０２へ帰還して、以降、同様の動作を実行する。なお、ステップＳ１１１０において算出された発光時間が予め上限として定めておいた発光時間の最大値よりも大きい場合、カプセル型内視鏡２は、たとえばこの最大値の発光時間で通常光抗原１０を発光する。
【０１３０】
また、図２８に示すように、受信装置３は、カプセル型内視鏡２から画像データを受信するのを待機する（ステップＳ１１２１，Ｓ１１２１のＮｏ）。カプセル型内視鏡２から画像データを受信すると（ステップＳ１１２１のＹｅｓ）、受信装置３は、受信した画像データに通常光画像フラグと特殊光画像フラグとのうち少なくとも一方が添付されているか否かを判定し（ステップＳ１１２２）、添付されていない場合（ステップＳ１１２２のＮｏ）、この画像データを保存せずに破棄する（ステップＳ１１２５）。
【０１３１】
一方、画像データに特殊光画像生成フラグが添付されている場合（ステップＳ１１２２のＹｅｓ）、受信装置３は、この画像データに対して同時化処理や圧縮処理などの所定の画像処理を実行し（ステップＳ１１２３）、画像処理後の画像データを記録媒体５に保存する（ステップＳ１１２４）。
【０１３２】
その後、受信装置３は、たとえばユーザから当該動作の終了指示が入力されたか否かを判定し（ステップＳ１１２６）、終了指示が入力されていた場合（ステップＳ１１２６のＹｅｓ）、図２８に示す動作を終了する。一方、終了指示が入力されていない場合（ステップＳ１１２６のＮｏ）、受信装置３は、ステップＳ１１２１へ帰還して、以降の動作を実行する。
【０１３３】
また、図２９に示すように、画像表示装置４は、クレードルを介した受信装置３からの画像データの入力を待機し（ステップＳ１１３１，Ｓ１１３１のＮｏ）、画像データが入力されると（ステップＳ１１３１のＹｅｓ）、入力された画像データのうち１つを選択し（ステップＳ１１３２）、この画像データに特殊光画像フラグが添付されているか否かを判定する（ステップＳ１１３３）。ステップＳ１１３３の判定の結果、画像データに特殊光画像フラグが添付されていない場合（ステップＳ１１３３のＮｏ）、画像表示装置４は、そのままステップＳ１１３５へ移行する。一方、画像データに特殊光画像フラグが添付されている場合（ステップＳ１１３３のＹｅｓ）、画像表示装置４は、この画像データにおけるＧ，Ｂ成分から特殊光画像を生成し（ステップＳ１１３４）、ステップＳ１１３５へ移行する。
【０１３４】
ステップＳ１１３５では、画像表示装置４は、画像データを保存する。したがって、通常光画像の他にステップＳ１１３４において特殊光画像が生成されていた場合、画像表示装置４は、ステップＳ１１３５において通常光画像と特殊光画像とを保存する。
【０１３５】
つぎに、画像表示装置４は、入力された全ての画像データに対して以上の処理を実行済みであるか否かを判定し（ステップＳ１１３６）、未だ処理していない画像データがある場合（ステップＳ１１３６のＮｏ）、画像表示装置４は、ステップＳ１１３２へ帰還し、以降の動作を実行する。一方、全ての画像データに対する処理が実行済みである場合（ステップＳ１１３６のＹｅｓ）、画像表示装置４は、例えばユーザから本動作の終了指示が入力されたか否かを判定し（ステップＳ１１３７）、入力されていた場合（ステップＳ１１３７のＹｅｓ）、本動作を終了する。一方、終了指示が入力されていなかった場合（ステップＳ１１３７のＮｏ）、画像表示装置４は、ステップＳ１１３１へ帰還し、以降の動作を実行する。
【０１３６】
以上のように、この実施の形態では、カプセル型内視鏡２のみならず、受信装置３および画像表示装置４が、カプセル型内視鏡２によって画像データに付加された明るさに基づく情報（フラグや明るさ情報等）に基づいて動作することが可能であるため、画像データ自体の生成や生成された画像データに対する処理を安定して行うことが可能となる。
【０１３７】
なお、上記した実施の形態２〜８では、画像の明るさに応じて撮像部５２の露光時間を制御することで撮像部５２が取得する画像の明るさを調整し、上述した実施の形態９〜１１では、画像の明るさに応じて照明部５１の照明時間を制御することで撮像部５２が取得する画像の明るさを調整していた。ただし、本発明はこれに限定されず、実施の形態２〜８において画像の明るさに応じて照明部５１の照明時間を制御することで撮像部５２が取得する画像の明るさを調整し、実施の形態９〜１１において画像の明るさに応じて撮像部５２の露光時間を制御することで撮像部５２が取得する画像の明るさを調整するなど、上述の実施の形態間でその構成を部分的に種々組み換えることは当業者にとって容易であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【符号の説明】
【０１３８】
１００  画像処理システム
１０１  画像生成手段
１０２  表示手段
１０３  照明手段
１０４  撮像手段
１０５  画像処理手段
１０６  明るさ検出手段
１０７  制御手段
１  被検体
２  カプセル型内視鏡
３  受信装置
３ａ〜３ｈ  受信アンテナ
４  画像表示装置
１０，１１０  通常光光源
１１  特殊光光源
１２  透明カバー
１３  光学レンズ
１４  撮像素子
２０  ドーム型透明カバー
２１  カプセル型筐体
２３  基板
４０  粘膜表層
４１  粘膜深部
４２  内部組織
４３  毛細血管
４４  血管
５１  照明部
５２  撮像部
５３  状態検出部
５４，５４Ｂ  システム制御部
５５  送信回路
５６  送信用アンテナ
５７  電源回路
６１  光源制御回路
６２  撮像素子制御回路
６３  センサ部
６４  センサ部制御回路
７１  露光時間測定部
７２，１７２  観察モード制御部
７３  明るさ情報検出部
７４  フラグ付加部
１１１  広指向性特殊光光源
１１２  狭指向性特殊光光源
１７１  発光量調整部
２０１  明るさ調整部
２０３  前処理部
２０４  画像判定部
２０５  平均輝度算出部
２０６  増幅部
２０７  信号処理部
【図１】
2010055938.tif 000003
【図２】
2010055938.tif 000004
【図３】
2010055938.tif 000005
【図４】
2010055938.tif 000006
【図５】
2010055938.tif 000007
【図６】
2010055938.tif 000008
【図７】
2010055938.tif 000009
【図８】
2010055938.tif 000010
【図９】
2010055938.tif 000011
【図１０】
2010055938.tif 000012
【図１１】
2010055938.tif 000013
【図１２】
2010055938.tif 000014
【図１３】
2010055938.tif 000015
【図１４】
2010055938.tif 000016
【図１５】
2010055938.tif 000017
【図１６】
2010055938.tif 000018
【図１７】
2010055938.tif 000019
【図１８】
2010055938.tif 000020
【図１９】
2010055938.tif 000021
【図２０】
2010055938.tif 000022
【図２１】
2010055938.tif 000023
【図２２】
2010055938.tif 000024
【図２３】
2010055938.tif 000025
【図２４】
2010055938.tif 000026
【図２５】
2010055938.tif 000027
【図２６】
2010055938.tif 000028
【図２７】
2010055938.tif 000029
【図２８】
2010055938.tif 000030
【図２９】
2010055938.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月19日(2010.10.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光源で照明しつつ画像を撮像する第１の観察モードと、前記第１の光源とは異なる第２の光源で照明しつつ画像を撮像する第２の観察モードとの二つの観察モードを有し、いずれか一方の観察モードを選択して撮像された画像に基づいて表示を行うための画像を生成する画像生成手段と、
一方の観察モードで撮像した画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、
前記明るさ検出手段で検出された画像の明るさに基づいて前記一方の観察モードでの観察に続いて行われる他方の観察モードでの露光動作または画像処理を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理システム。
【請求項２】
前記第１の観察モードは、白色照明光による通常光観察であり、
前記第２の観察モードは、特定の波長帯の照明光による特殊光観察であることを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項３】
前記画像生成手段は、前記一方の観察モードと前記他方の観察モードとを交互に又は連続して画像を生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記画像生成手段は、
被写体を繰り返し撮像する撮像手段と、
前記撮像手段による撮像に併せて前記被写体を照明する照明手段と、
前記撮像手段により取得された画像に所定の処理を実行する画像処理手段と、
を含み、
前記制御手段は、前記明るさ検出手段によって検出された画像の明るさに基づいて、前記照明手段、前記撮像手段および前記画像処理手段の少なくとも１つを制御することを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記制御手段は、前回の撮像により得られた画像の明るさに基づいて次の撮像における前記撮像手段の露光時間を制御することを特徴とする請求項４に記載の画像処理システム。
【請求項６】
前記制御手段は、前回の撮像により得られた画像の明るさに基づいて次の撮像における前記照明手段の発光時間を制御することを特徴とする請求項４に記載の画像処理システム。
【請求項７】
前記所定の処理は、前記画像の同時化処理、圧縮処理、保存処理、動き検出処理、赤色検出処理、および、当該画像と種類が異なる画像の生成処理の少なくとも１つを含み、
前記制御手段は、前記撮像手段が取得した画像の明るさに基づいて前記画像処理手段による当該画像に対する前記所定の処理を制御することを特徴とする請求項４に記載の画像処理システム。
【請求項８】
前記画像生成手段は、前記異なる種類の画像として通常光画像と特殊光画像とを生成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項９】
前記照明手段は、前記被写体を通常光で照明する通常光光源と、前記被写体を特殊光で照明する特殊光光源と、を含み、
前記画像生成手段は、前記被写体を前記通常光光源で照明した際に前記撮像手段が取得した画像を前記通常光画像として生成し、前記被写体を前記特殊光光源で照明した際に前記撮像手段が取得した画像を前記特殊光画像として生成することを特徴とする請求項８に記載の画像処理システム。
【請求項１０】
前記画像生成手段は、
前記照明手段と前記撮像手段とを含み、被検体内に導入されて該被検体内の前記被写体を前記撮像手段が撮像して得られた画像を無線信号にて送信する撮像装置と、
前記撮像装置が無線信号にて送信した前記画像を受信し、該画像を所定の記録領域に記録する受信装置と、
前記受信装置に記録された画像を該受信装置から取得して表示する画像表示装置と、
を含み、
前記画像処理手段は、前記撮像装置と前記受信装置と前記画像表示装置とのいずれか１つ以上に設けられたことを特徴とする請求項４に記載の画像処理システム。
【請求項１１】
前記撮像手段は、前記被写体を観察する第１の観察モードによる撮像動作および前記第１の観察モードとは異なる第２の観察モードによる撮像動作とを同一観察モードの複数回繰り返しを含めて交互に行い、
前記制御手段は、
前記第１の観察モード時における露光時間を測定する露光時間測定部と、
前記露光時間測定部の測定結果をもとに前記第２の観察モードの撮像動作を制御する観察モード制御部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項１２】
前記撮像手段は、
前記第１の観察モードに用いる光を照射する第１の光源部と、
前記第１の観察モードとは異なる第２の観察モードに用いる光を照射する第２の光源部と、
を含み、
前記露光時間測定部は、前記第１の光源部によって照射される光の露光時間を前記第１の観察モード時の露光時間として測定することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理システム。
【請求項１３】
前記観察モード制御部は、前記露光時間測定部の測定結果をもとに少なくとも前記第２の光源部の動作を制御することによって前記第２の観察モードの撮像動作を制御することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理システム。
【請求項１４】
前記観察モード制御部は、前記第１の観察モード時における露光時間が前回まで複数回連続して所定値を超える場合、次の前記第２の観察モードによる撮像動作を停止させ、該第２の観察モードに替えて前記第１の観察モードによる撮像動作を行わせ、複数回連続して所定値を超えない場合、次の前記第２の観察モードによる撮像動作を行わせることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理システム。
【請求項１５】
前記第１の光源部は、前記撮像手段の光軸方向に対して狭い指向性をもった狭指向性光源と広い指向性をもった広指向性光源とを有し、
前記観察モード制御部は、前記第１の観察モード時における露光時間が前回まで複数回連続して所定値を超える場合、前記広指向性光源のみから光を照射させて次の前記第２の観察モードによる撮像動作を行わせ、複数回連続して所定値を超えない場合、前記広指向性光源および前記狭指向性光源から光を照射させて次の前記第２の観察モードによる撮像動作を行わせることを特徴とする請求項１２に記載の画像処理システム。
【請求項１６】
少なくとも前記撮像手段および前記照明手段が液中内か否かを検出する状態検出手段を備え、
前記観察モード制御部は、前記第１の観察モード時における露光時間が前回まで複数回連続して所定値を超える場合であって前記状態検出手段が液中であると検出した場合には、前記広指向性光源のみから光を照射させて次の前記第２の観察モードによる撮像動作を行わせ、前記第１の観察モード時における露光時間が前回まで複数回連続して所定値を超える場合であって前記状態検出手段が液中でないと検出した場合には、次の前記第２の観察モードによる撮像動作を停止させ、該第２の観察モードに替えて前記第１の観察モードによる撮像動作を行わせることを特徴とする請求項１５に記載の画像処理システム。
【請求項１７】
前記第１の観察モードは、白色光源を用いて前記被写体を撮像し、
前記第２の観察モードは、特定の色成分の分光光を照射する狭帯域光源を用いて前記被写体を撮像することを特徴とする請求項１１に記載の画像処理システム。
【請求項１８】
前記狭帯域光源は、青色および緑色を特定の色成分とする分光光を照射することを特徴とする請求項１７に記載の画像処理システム。
【請求項１９】
前記撮像装置は、前記被検体内に導入されるカプセル型内視鏡であることを特徴とする請求項４に記載の画像処理システム。
【請求項２０】
第１の光源で照明しつつ画像を撮像する第１の観察モードと、前記第１の光源とは異なる第２の光源で照明しつつ画像を撮像する第２の観察モードとの二つの観察モードを有し、いずれか一方の観察モードを選択して撮像された画像に基づいて表示を行うための画像を生成する画像生成手段と、
一方の観察モードで撮像した画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、
前記明るさ検出手段で検出された画像の明るさに基づいて前記一方の観察モードでの観察に続いて行われる他方の観察モードでの露光動作または画像処理を制御する制御手段と、
前記画像生成手段が生成した画像を送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２１】
第１の光源で照明しつつ撮像した画像と、前記第１の光源とは異なる第２の光源で照明しつつ撮像した画像との二つの画像をそれぞれ受信する画像受信手段と、
前記画像受信手段で受信された前記画像を所定の記録領域に記録する記録手段と、
前記画像受信手段で受信された前記画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、
前記明るさ検出手段で検出された画像の明るさに基づいて前記記録手段による当該画像の記録の可否を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項２２】
第１の光源で照明しつつ撮像した画像と、前記第１の光源とは異なる第２の光源で照明しつつ撮像した画像との二つの画像それぞれに対して所定の画像処理を実行する画像処理手段と、
前記画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、
前記明るさ検出手段が検出した前記画像の明るさに基づいて前記画像処理手段による当該画像に対する前記所定の画像処理を制御する制御手段と、
前記画像および／または前記画像処理手段によって前記所定の画像処理がなされた画像を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる画像処理システムは、第１の光源で照明しつつ画像を撮像する第１の観察モードと、前記第１の光源とは異なる第２の光源で照明しつつ画像を撮像する第２の観察モードとの二つの観察モードを有し、いずれか一方の観察モードを選択して撮像された画像に基づいて表示を行うための画像を生成する画像生成手段と、一方の観察モードで撮像した画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、前記明るさ検出手段で検出された画像の明るさに基づいて前記一方の観察モードでの観察に続いて行われる他方の観察モードでの露光動作または画像処理を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
上記した本発明による画像処理システムは、前記第１の観察モードが、白色照明光による通常光観察であり、前記第２の観察モードが、特定の波長帯の照明光による特殊光観察であることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
また、本発明による撮像装置は、第１の光源で照明しつつ画像を撮像する第１の観察モードと、前記第１の光源とは異なる第２の光源で照明しつつ画像を撮像する第２の観察モードとの二つの観察モードを有し、いずれか一方の観察モードを選択して撮像された画像に基づいて表示を行うための画像を生成する画像生成手段と、一方の観察モードで撮像した画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、前記明るさ検出手段で検出された画像の明るさに基づいて前記一方の観察モードでの観察に続いて行われる他方の観察モードでの露光動作または画像処理を制御する制御手段と、前記画像生成手段が生成した画像を送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、本発明による受信装置は、第１の光源で照明しつつ撮像した画像と、前記第１の光源とは異なる第２の光源で照明しつつ撮像した画像との二つの画像をそれぞれ受信する画像受信手段と、前記画像受信手段で受信された前記画像を所定の記録領域に記録する記録手段と、前記画像受信手段で受信された前記画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、前記明るさ検出手段で検出された画像の明るさに基づいて前記記録手段による当該画像の記録の可否を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
また、本発明による画像表示装置は、第１の光源で照明しつつ撮像した画像と、前記第１の光源とは異なる第２の光源で照明しつつ撮像した画像との二つの画像それぞれに対して所定の画像処理を実行する画像処理手段と、前記画像の明るさを検出する明るさ検出手段と、前記明るさ検出手段が検出した前記画像の明るさに基づいて前記画像処理手段による当該画像に対する前記所定の画像処理を制御する制御手段と、前記画像および／または前記画像処理手段によって前記所定の画像処理がなされた画像を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする。
【国際調査報告】
2010055938.tif 000032
2010055938.tif 000033
2010055938.tif 000034
2010055938.tif 000035