胶囊型内窥镜装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201080025775.4

申请日:

2010.06.10

公开号:

CN102458215A

公开日:

2012.05.16

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权的转移IPC(主分类):A61B 1/00登记生效日:20160218变更事项:专利权人变更前权利人:奥林巴斯医疗株式会社变更后权利人:奥林巴斯株式会社变更事项:地址变更前权利人:日本东京都变更后权利人:日本东京都变更事项:专利权人变更前权利人:奥林巴斯株式会社|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):A61B 1/00申请日:20100610|||公开

IPC分类号:

A61B1/00

主分类号:

A61B1/00

申请人:

奥林巴斯医疗株式会社; 奥林巴斯株式会社

发明人:

内山昭夫; 药袋哲夫; 田中慎介; 菅武志; 折原达也; 田村和昭

地址:

日本东京都

优先权:

2009.06.10 JP 2009-139570

专利代理机构:

北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277

代理人:

刘新宇

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内容摘要

本发明提供一种能够获得与不同的被摄体的形状、状态相应的期望的图像的胶囊型内窥镜装置。该胶囊型内窥镜装置具备:发光元件(29),其对生物体组织进行照明;摄像元件(20),其拍摄上述生物体组织;发送部(23),其发送包含由摄像元件(20)拍摄到的图像的摄像信息;存储部(11),其存储针对与上述生物体组织之间的距离所相关的信息的阈值(12);距离检测部(22),其检测与上述生物体组织之间的距离所相关的信息;以及控制部(26),其将距离检测部(22)所检测出的与距离相关的信息与阈值(12)进行比较,根据该比较结果选择摄像条件,将选择出的该摄像条件输出到与拍摄相关的发光元件驱动部(10)和/或摄像元件驱动部(25)。

权利要求书

1: 一种胶囊型内窥镜装置, 其特征在于, 具备 : 照明部, 其对生物体组织进行照明 ; 摄像部, 其拍摄上述生物体组织 ; 发送部, 其发送包含由上述摄像部拍摄到的图像的摄像信息 ; 存储部, 其存储针对与上述生物体组织之间的距离所相关的信息的阈值 ; 检测部, 其检测与上述生物体组织之间的距离所相关的信息 ; 以及 输出部, 其将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较, 根据该 比较结果选择摄像条件, 将选择出的该摄像条件输出到与拍摄相关的动作部。
2: 根据权利要求 1 所述的胶囊型内窥镜装置, 其特征在于, 上述检测部检测上述图像的明亮度的变化量、 上述图像的空间频率的变化量以及曝光 时间的变化量中的至少一个作为与上述距离相关的信息。
3: 根据权利要求 1 所述的胶囊型内窥镜装置, 其特征在于, 具备多个摄像部, 该多个摄像部具有按每个上述摄像条件进行拍摄的功能, 上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较, 根据该 比较结果选择摄像条件, 对与所选择出的该摄像条件相对应的摄像部输出所选择出的该摄 像条件来使该摄像部进行动作。
4: 根据权利要求 1 所述的胶囊型内窥镜装置, 其特征在于, 具备多个照明部, 该多个照明部具有按每个上述摄像条件进行照明的功能, 上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较, 根据该 比较结果选择摄像条件, 对与所选择出的该摄像条件相对应的照明部输出所选择出的该摄 像条件来使该照明部进行动作。
5: 根据权利要求 4 所述的胶囊型内窥镜装置, 其特征在于, 各照明部至少具有发出白色光的白色照明部和发出特定的可见光成分的特殊光照明 部, 上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较, 根据该 比较结果选择摄像条件, 对与所选择出的该摄像条件相对应的白色照明部和 / 或特殊光照 明部输出所选择出的该摄像条件来使该白色照明部和 / 或特殊光照明部进行动作。
6: 根据权利要求 1 所述的胶囊型内窥镜装置, 其特征在于, 还具备调整部, 该调整部调整该胶囊型内窥镜装置主体的重心位置, 上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较, 根据该 比较结果选择摄像条件, 将所选择出的该摄像条件输出到上述调整部来进行调整动作。
7: 根据权利要求 1 所述的胶囊型内窥镜装置, 其特征在于, 还具备磁性体, 该磁性体接受设置在外部的磁性引导装置的引导, 上述检测部将上述磁性体所接受的磁场作为上述与距离相关的信息进行检测, 上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较, 根据该 比较结果选择摄像条件, 将所选择出的该摄像条件输出到与拍摄相关的动作部。

说明书


胶囊型内窥镜装置

    【技术领域】
     本发明涉及一种被投入生物体内来获取生物体组织的图像的胶囊型内窥镜装置。背景技术 近年来, 在内窥镜领域中开发出了一种吞入型的胶囊型内窥镜。该胶囊型内窥镜 具备摄像功能和无线功能, 具有如下的功能 : 在为了进行体腔内的观察而从患者的口被吞 入之后到从人体自然排出为止的期间, 该胶囊型内窥镜例如在食道、 胃、 小肠等脏器内部随 着脏器的蠕动运动而移动, 并依次进行拍摄。
     在此, 在专利文献 1 中记载了如下的生物体内摄像装置 : 在摄像期间内, 使光源进 行动作, 记录被反射到摄像装置的光的量并控制摄像器的图像的增益水平。
     另外, 在专利文献 2 中记载了如下的技术 : 距离传感器检测与被摄体之间的距离, 在该距离小于等于规定值的情况下判断为胶囊型内窥镜被吞入被检体内, 将辅助开关设为 接通状态, 抑制多余的电力消耗地进行图像收集。
     并且, 在专利文献 3 中记载了如下的技术 : 具有生物体内 pH 测试仪等生物体内状 态测试仪, 根据该生物体内状态测试仪所获取到的生物体内的状态来变更操作模式。
     专利文献 1 : 日本特开 2006-524097 号公报
     专利文献 2 : 日本特开 2005-73887 号公报
     专利文献 3 : 日本特开 2006-509574 号公报
     发明内容 发明要解决的问题
     然而, 存在以下问题点 : 对于生物体组织, 存在根据体腔内的部位的不同而拍摄不 同的被摄体的形状、 状态的情况, 当获取被摄体的图像时, 如果不按照与这些不同的被摄体 的形状、 状态相对应的多种摄像条件进行拍摄, 则无法获得期望的图像, 并且有时会获得无 用的图像。
     本发明是鉴于上述情况而完成的, 目的在于提供一种能够获得与不同的被摄体的 形状、 状态相应的期望的图像的胶囊型内窥镜装置。
     用于解决问题的方案
     为了解决上述问题并达到目的, 本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于, 具备 : 照明部, 其对生物体组织进行照明 ; 摄像部, 其拍摄上述生物体组织 ; 发送部, 其发送 包含由上述摄像部拍摄到的图像的摄像信息 ; 存储部, 其存储针对与上述生物体组织之间 的距离所相关的信息的阈值 ; 检测部, 其检测与上述生物体组织之间的距离所相关的信息 ; 以及输出部, 其将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较, 根据该 比较结果选择摄像条件, 将选择出的该摄像条件输出到与拍摄相关的动作部。
     另外, 本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于, 在上述发明中, 上述检测部 检测上述图像的明亮度的变化量、 上述图像的空间频率的变化量以及曝光时间的变化量中
     的至少一个来作为上述与距离相关的信息。
     另外, 本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于, 在上述发明中, 还具备多个 摄像部, 该多个摄像部具有按每个上述摄像条件进行拍摄的功能, 上述输出部将上述检测 部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较, 根据该比较结果选择摄像条件, 对 与所选择出的该摄像条件相对应的摄像部输出所选择出的该摄像条件来使该摄像部进行 动作。
     另外, 本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于, 在上述发明中, 还具备多个 照明部, 该多个照明部具有按每个上述摄像条件进行照明的功能, 上述输出部将上述检测 部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较, 根据该比较结果选择摄像条件, 对 与所选择出的该摄像条件相对应的照明部输出所选择出的该摄像条件来使该照明部进行 动作。
     另外, 本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于, 在上述发明中, 各照明部至 少具有发出白色光的白色照明部和发出特定的可见光成分的特殊光照明部, 上述输出部将 上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较, 根据该比较结果选择摄像 条件, 对与所选择出的该摄像条件相对应的白色照明部和 / 或特殊光照明部输出所选择出 的该摄像条件来使该白色照明部和 / 或特殊光照明部进行动作。
     另外, 本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于, 在上述发明中, 还具备调整 部, 该调整部调整该胶囊型内窥镜装置主体的重心位置, 上述输出部将上述检测部所检测 出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较, 根据该比较结果选择摄像条件, 将所选择出 的该摄像条件输出到上述调整部来进行调整动作。
     另外, 本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于, 在上述发明中, 还具备磁性 体, 该磁性体接受设置在外部的磁性引导装置的引导, 上述检测部将上述磁性体所接受到 的磁场作为上述与距离相关的信息进行检测, 上述输出部将上述检测部所检测出的与距离 相关的信息与上述阈值进行比较, 根据该比较结果选择摄像条件, 将所选择出的该摄像条 件输出到与拍摄相关的动作部。
     发明的效果
     根据本发明, 输出部将由检测部检测出的与距离相关的信息与存储部中存储的阈 值进行比较, 根据该比较结果来选择摄像条件, 将选择出的该摄像条件输出到与拍摄相关 的动作部来优化摄像动作, 因此能够获得与不同的被摄体的形状、 状态相应的期望的图像。 附图说明
     图 1 是表示应用了作为本发明的实施方式的胶囊型内窥镜装置的胶囊型内窥镜 系统的概要结构的示意图。
     图 2 是表示图 1 所示的胶囊型内窥镜的结构的框图。
     图 3 是表示发光元件的排列状态的图。
     图 4 是表示图 3 所示的光学圆顶附近的结构的 A-A 线剖视图。
     图 5 是表示发光元件的照射亮度光谱以及摄像元件的光谱灵敏度谱的图。
     图 6 是表示接收装置的结构的框图。
     图 7 是表示图像显示装置的结构的框图。图 8 是表示由控制部进行的摄像模式的切换处理过程的流程图。 图 9 是表示根据发光时间切换摄像模式的一例的图。 图 10 是表示图像的明亮度与摄像模式距离的相关性的图。 图 11 是特殊光观察模式时的基于距离变化的明亮度的分布曲线。 图 12 是表示检测图像的明亮度的一例的图。 图 13 是表示将距离作为参数时的信号强度与空间频率的相关性的图。 图 14 是表示对图 2 所示的胶囊型内窥镜添加了压力传感器所得到的结构的图。 图 15 是表示添加了压力传感器后的胶囊型内窥镜的结构的图。 图 16 是表示包括光学圆顶与体内组织相接触的部分的图像的一例的图。 图 17 是通过由体外磁场产生装置产生的磁场使胶囊型内窥镜移动的一例的示意 图 18 是形成了一对普通光发光元件和特殊光发光元件的发光元件的分解立体 图 19 是表示针对图 18 的发光元件的发光元件驱动电路的一例的电路图。 图 20 是表示基于摄像元件的光谱灵敏度谱的受光强度的变化的图。图。
     图。
     图 21 是表示使发光元件的激励光波长相同、 改变荧光体的发光波长以使受光强 度大致相同的发光光谱的一例的图。
     图 22 是表示随着发光元件的激励光波长向短波长侧偏移而使峰值波长变大以使 荧光体的发光波长相同以使受光强度大致相同的发光光谱的另一例的图。
     图 23 是表示能够通过生物体通信接收来自外部的发信的胶囊型内窥镜的结构的 图。
     图 24 是表示能够通过生物体通信对被检体内的胶囊型内窥镜发信的接收装置的 结构的图。
     图 25 是表示具有两个摄像系统的胶囊型内窥镜的结构的图。
     图 26 是表示使用图 25 所示的胶囊型内窥镜进行磁性引导和反转处理时的状态的 图。
     图 27 是表示具有两个摄像系统且具有能够移动重心的功能的胶囊型内窥镜的结 构的图。
     图 28 是表示滤色器的像素配置和光谱灵敏度特性的变形例的图。
     图 29 是表示滤色器的像素配置和光谱灵敏度特性的变形例的图。
     图 30 是表示滤色器的像素配置和光谱灵敏度特性的变形例的图。
     图 31 是表示发光元件的变形例的结构的图。
     图 32 是表示与图 31 所示的发光元件的变形例相对应的滤色器的一例的结构的 图。
     图 33 是表示与图 31 所示的发光元件的变形例相对应的滤色器的另一例的结构的 图。
     图 34 是表示与特殊光发光元件相对应的光谱灵敏度特性的一例的图。
     图 35 是表示图像显示装置所进行的图像处理过程的流程图。
     图 36 是表示图像显示装置的显示画面的一例的图。具体实施方式
     下面, 参照附图对作为用于实施本发明的优选方式的胶囊型内窥镜装置进行说 明。
     ( 实施方式 )
     首先, 图 1 是表示本发明的方式所涉及的胶囊型内窥镜系统的概要结构的示意 图。 如图 1 所示, 该胶囊型内窥镜系统具备 : 作为胶囊型内窥镜装置的胶囊型内窥镜 2, 其拍 摄被检体 1 的体内图像 ; 接收装置 3, 其从被导入到被检体内部的胶囊型内窥镜 2 接收被检 体 1 的体内图像 ; 图像显示装置 4, 其显示由接收装置 3 所接收到的被检体 1 的体内图像 ; 以及便携式记录介质 5, 其用于进行接收装置 3 与图像显示装置 4 之间的数据交换。
     胶囊型内窥镜 2 在从被检体 1 的口被吞入之后, 通过脏器的蠕动运动等在被检体 1 的脏器内部进行移动, 同时依次拍摄被检体 1 的体内图像。另外, 胶囊型内窥镜 2 每次拍 摄被检体 1 的体内图像, 都将包括拍摄到的体内图像的摄像信息依次无线发送到外部的接 收装置 3。 在这种情况下, 胶囊型内窥镜 2 以与自身所具有的固有功能相对应的时间间隔依 次无线发送被检体 1 的各体内图像。
     接收装置 3 接收胶囊型内窥镜 2 所拍摄到的被检体 1 的体内图像群, 并存储所接 收到的体内图像群。具体地说, 接收装置 3 具有多个接收天线 3a ~ 3h, 且由脏器内部导入 有胶囊型内窥镜 2 的被检体 1 佩戴 ( 携带 )。该接收装置 3 经由多个接收天线 3a ~ 3h 依 次接收由被检体 1 内部的胶囊型内窥镜 2 无线发送的摄像信息, 获取被检体 1 的体内图像 群。另外, 接收装置 3 具有可拆卸地插装的便携式记录介质 5, 将从胶囊型内窥镜 2 获取到 的被检体 1 的体内图像群记录到便携式记录介质 5。
     例如沿着被导入到被检体 1 的脏器内部的胶囊型内窥镜 2 的移动路径 ( 即被检体 1 的消化管 ) 在被检体 1 的体表上分散配置接收天线 3a ~ 3h, 该接收天线 3a ~ 3h 与上述 接收装置 3 相连接。接收天线 3a ~ 3h 捕捉由被检体 1 内部的胶囊型内窥镜 2 依次无线发 送的摄像信息, 并将捕捉到的该摄像信息依次发送给接收装置 3。此外, 接收天线 3a ~ 3h 也可以分散配置在由被检体 1 穿着的夹克等上。另外, 针对被检体 1, 可以配置一个以上的 捕捉摄像信息的接收天线, 其配置数量不特别限定为 8 个。
     图像显示装置 4 具有工作站等那样的结构, 该工作站以便携式记录介质 5 为媒介 获取被检体 1 的体内图像群等各种数据, 并将获取到的各种数据显示在显示器上。具体地 说, 在图像显示装置 4 上可拆卸地插装记录了被检体 1 的体内图像群等的便携式记录介质 5, 从已插装的该便携式记录介质 5 取入被检体 1 的体内图像群等。 在这种情况下, 图像显示 装置 4 通过上述接收装置 3 获取按胶囊型内窥镜 2 固有的功能而识别出的状态的体内图像 群。图像显示装置 4 按胶囊型内窥镜 2 固有的功能保存并管理这样获取到的体内图像群, 以按胶囊型内窥镜 2 固有的功能进行区别的方式显示各体内图像。这样, 图像显示装置 4 对被检体 1 的各体内图像进行区别显示, 由此医生或护士等使用者能够容易且高效地观察 ( 检查 ) 被检体 1 的各体内图像。此外, 使用者观察上述图像显示装置 4 所显示的被检体 1 的各体内图像来诊断被检体 1。
     便携式记录介质 5 是移动式记录介质, 用于在上述接收装置 3 与图像显示装置 4 之间进行数据的交换。具体地说, 便携式记录介质 5 具有如下结构 : 相对于接收装置 3 和图像显示装置 4 可拆卸, 且当插装到两者时能够进行数据的输出和记录。在将这种便携式记 录介质 5 插装到接收装置 3 的情况下, 对接收装置 3 从胶囊型内窥镜 2 接收到的被检体 1 的体内图像群等进行记录, 在将这种便携式记录介质 5 插装到图像显示装置 4 的情况下, 对 图像显示装置 4 发送被检体 1 的体内图像群等记录数据。
     此外, 便携式记录介质 5 所记录的各种数据例如是被检体 1 的体内图像群、 这些体 内图像群内的各体内图像的时间信息 ( 摄像时刻、 接收时刻等 )、 被检体 1 的患者信息、 被 检体 1 的检查信息以及摄像模式信息等。在此, 被检体 1 的患者信息是确定被检体 1 的特 定信息, 例如是被检体 1 的患者姓名、 患者 ID、 出生年月日、 性别以及年龄等。另外, 被检体 1 的检查信息是确定对被检体 1 实施的胶囊型内窥镜检查 ( 用于对脏器内部导入胶囊型内 窥镜 2 来观察脏器内部的检查 ) 的特定信息, 例如是检查 ID、 检查日等。另外, 摄像模式信 息是表示是后述的普通光观察模式还是特殊光观察模式等摄像时的摄像模式的信息。
     图 2 是表示胶囊型内窥镜 2 的结构的框图。胶囊型内窥镜 2 被壳体覆盖。壳体是 形成为易于导入被检体 1 的内部的大小的胶囊型的壳体, 该壳体由壳主体 10a 和光学圆顶 10b 形成 ( 参照图 4)。壳主体 10a 是具有一端开口且另一端封闭成圆顶状的筒状结构的壳 部件。光学圆顶 10b 是形成为圆顶状的透明的光学部件, 以封闭作为壳主体 10a 的一端的 开口端的方式安装在壳主体 10a 上。由上述壳主体 10a 和光学圆顶 10b 形成的壳体不透液 体地收容胶囊型内窥镜 2 的各结构部分。 胶囊型内窥镜 2 具有利用 LED 等来实现的发光元件 29 和对发光元件 29 进行驱动 控制的发光元件驱动部 10, 它们作为照明部而发挥功能。另外, 具有摄像元件 20、 摄像元件 驱动部 25 和图像信号处理电路 21, 它们作为摄像部发挥功能, 其中, 该摄像元件 20 是利用 CCD、 CMOS 等来实现的固体摄像元件, 该摄像元件驱动部 25 对摄像元件 20 进行驱动控制, 该 图像信号处理电路 21 将从摄像元件 20 输出的像素信号作为图像信号来进行处理。另外, 发送部 23 将包括从图像信号处理电路 21 输出的图像信息的摄像信息作为无线信号从发送 天线 24 输出。
     在此, 距离检测部 22 例如根据从图像信号处理电路 21 输出的图像信息或来自控 制部 26 的信息, 检测与被摄体和胶囊型内窥镜 2 之间的距离相关的信息。并且, 控制部 26 进行胶囊型内窥镜 2 的整体控制, 特别是进行如下的控制 : 将距离检测部 22 检测出的与距 离相关的信息与存储在存储部 11 中的与摄像模式的切换相关的阈值 12 进行比较, 来决定 接下来的摄像模式, 控制摄像元件驱动部 25 和 / 或发光元件驱动部 10, 以执行所决定的摄 像模式下的摄像处理。该摄像模式具有普通光观察模式和特殊光观察模式这两种模式。此 外, 在胶囊型内窥镜 2 内具有利用电池等来实现的电池 28, 并且具有使用该电池对各结构 部提供电源的电源电路 27。
     进一步, 对照明部和摄像部的详细结构进行说明。图 3 是从光学圆顶侧观察胶囊 型内窥镜内的发光元件 29 的排列状态的图, 图 4 是配置照明部和摄像部的附近的纵剖视图 (A-A 线剖视图 )。另外, 图 5 是表示发光元件 29 的照射亮度与波长的相关性和摄像元件 20 的光谱灵敏度与波长的相关性的图。如图 3 和图 4 所示, 发光元件 29 在摄像元件 20 和透 镜 20a 的周围, 由两种发光元件交替地排列成圆环状。两种发光元件 20 包括四个普通光发 光元件 LA 和四个特殊光发光元件 LB, 并配置在光源基板 29a 上。
     普通光发光元件 LA 是在蓝色 (450nm ~ 480nm 附近、 优选 460nm 附近 )LED 上设置
     黄色荧光体的如图 5 的 (a) 的曲线 FA 所示那样的白色光源。另一方面, 特殊光发光元件 LB 是在波长比普通光发光元件 LA 的蓝色 LED 的波长短的蓝色 (415nm ~ 430nm 附近、 优选 415nm 附近 )LED 上设置黄色荧光体的如图 5 的 (a) 的曲线 FB 所示那样的白色光源。黄色 荧光体通过从各蓝色 LED 发出的波长光进行荧光发光, 在 530nm ~ 560nm 附近具有峰值。 普通光发光元件 LA 被实现为普通的白色光源, 而特殊光发光元件 LB 虽然是白色光源, 但 在照射亮度与波长的相关性中峰值波长在 415nm 附近。在此, 415nm 附近的蓝色光具有如 下特性 : 易于被血红蛋白吸收, 在出血部位不被反射, 而在非出血部位的地方被反射, 并且 在生物体表面下的浅的部分被该浅的部分的血管吸收。因此, 能够进行如下这样的特殊观 察: 通过对利用特殊光发光元件 LB 的照射而获得的图像进行图像处理, 能够获得清晰地显 示出血部位的血液吸光图像。在该实施方式中, 在普通光观察模式的情况下使普通光发光 元件 LA 和特殊光发光元件 LB 两者进行照明, 在特殊光观察模式的情况下仅使特殊光发光 元件 LB 进行照明。
     此外, 如图 4 所示, 特殊光发光元件 LB 具有指向角为 60°以上的配光特性, 比普通 光发光元件 LA 的配光特性宽。这是由于在特殊光观察模式下大范围地观察靠近胶囊型内 窥镜 2 的被摄体, 而在普通光观察模式下观察与胶囊型内窥镜 2 相分离的被摄体。另外, 位 于胶囊型内窥镜 2 的长轴中心的透镜 20a 被配置在镜筒 20b 内且摄像元件 20 的上部, 对从 发光元件 29 照射并从被摄体反射的光进行聚光, 在摄像元件 20 上成像。镜筒 20b 和摄像 元件 20 被配置固定在摄像基板 20c 上。另外, 摄像元件 20 具有以拜耳阵列等方式进行排 列的 RGB 的滤色器, 如图 5 的 (b) 所示, 该摄像元件 20 具有各 RGB 的光谱灵敏度与波长的 相关性。 在此, 接收装置 3 如图 6 所示, 接收部 30 对通过多个接收天线 3a ~ 3h 接收到的 RF 信号进行解调, 接收信号处理部 31 根据进行该解调得到的信号生成图像信息等, 通过存 储控制部 32 存储到便携式记录介质 5 中。控制部 33 控制接收装置 3 整体, 根据由接收部 30 接收到的 RF 信号的接收电场强度选择接收电场强度最高的接收天线 3a ~ 3h, 对接收部 30 输出选择切换的指示。 输入输出部 34 用于输入或输出各种指示信息等, 例如利用触摸面 板等来实现。 此外, 接收装置 3 具有利用电池等来实现的电池 35, 并且具有使用该电池对各 结构部提供电源的电源电路 36。
     另外, 图 7 是表示图像显示装置 4 的结构的框图。如图 7 所示, 图像显示装置 4 的 控制部 41 获取从便携式记录介质 5 输入的摄像信息, 根据输入部 40 的指示保存到存储部 45。 之后, 根据输入部 40 的指示, 取出存储在存储部 45 中的期望的图像, 在利用图像处理电 路 42 实施期望的图像处理之后, 通过显示装置控制电路 43 在监视器 44 中进行显示输出。
     在此, 参照图 8 所示的流程图对由胶囊型内窥镜 2 进行的摄像模式的切换设定处 理过程进行说明。在图 8 中, 首先, 控制部 26 控制摄像元件驱动部 25 和发光元件驱动部 10, 在规定定时, 例如每隔 0.5 秒进行摄像处理 ( 步骤 S101)。之后, 距离检测部 22 根据得 到的摄像信息或来自控制部 26 的信息来获取与距离相关的信息 ( 步骤 S102)。之后, 判断 与距离相关的该信息的值例如发光时间等是否大于阈值 12( 步骤 S103)。在与距离相关的 信息的值大于阈值 12 的情况下 ( 步骤 S103 : “是” ), 被摄体与胶囊型内窥镜 2 之间是分离 的, 因此设定为普通光观察模式 ( 步骤 S104), 转移到步骤 S106。另一方面, 在与距离相关 的信息的值小于等于阈值 12 的情况下 ( 步骤 S103 : “否” ), 被摄体与胶囊型内窥镜 2 接近,
     因此设定为特殊光观察模式 ( 步骤 S105), 转移到步骤 S106。在步骤 S106 中, 判断是否结 束摄像处理, 在不结束摄像处理的情况下 ( 步骤 S106 : “否” ), 转移到步骤 S101, 按照通过 步骤 S104 或步骤 S105 设定的摄像模式反复进行上述摄像处理, 在结束摄像处理的情况下 ( 步骤 S106 : “是” ), 结束本处理。此外, 如上所述, 在普通光观察模式的情况下, 使普通光 发光元件 LA 和特殊光发光元件 LB 两者进行照明来进行拍摄, 在特殊光观察模式的情况下, 仅使特殊光发光元件 LB 进行照明来进行拍摄。另外, 对这样拍摄到的摄像信息至少附加摄 像模式信息而发送到接收装置 3 侧。
     ( 与距离相关的信息 : 发光时间 )
     在此, 对上述与距离相关的信息的具体例进行说明。控制部 26 根据所获得的图像 信息进行自动调光控制。通过该自动调光控制来调整发光元件 (LED)29 的发光时间。并 且, 在胶囊型内窥镜 2 与被摄体之间相分离的情况下, 由于来自被摄体的光的反射光量少 且暗, 因此发光元件 29 的发光时间被调长, 在胶囊型内窥镜 2 与被摄体之间的距离接近的 情况下, 由于来自被摄体的光的反射光量多, 因此将发光元件 29 的发光时间调短。即, 通过 检测发光元件 29 的发光时间能够检测胶囊型内窥镜 2 与被摄体之间的距离。
     因而, 如图 9 所示, 在当前设定的摄像模式为特殊光观察模式 M2 的情况下, 控制部 26 判断是否超过了发光时间的阈值 tB, 在超过了发光时间的阈值 tB 的情况下, 进行设定变 更为普通光观察模式 M1 的处理。另一方面, 在当前设定的摄像模式为普通光观察模式 M1 的情况下, 控制部 26 判断是否小于发光时间的阈值 tAB, 在小于发光时间的阈值 tAB 的情况 下, 进行设定变更为特殊光观察模式 M2 的处理。此外, 在该例子中, 为了防止跳跃现象而使 用了不同的阈值 tAB、 tB, 但也可以将阈值 tAB、 tB 设为相同的阈值。另外, 在该例子中, 将 流经各普通光发光元件 LA 和各特殊光发光元件 LB 的驱动电流设定为相同。 ( 与距离相关的信息 : 图像的明亮度 )
     接着, 说明作为与距离相关的信息而检测图像的明亮度的情况。 在此, 关于图像的 明亮度, 使用所获取到的图像的高亮度部分的像素平均值。如图 10 所示, 高亮度部分的像 素平均值随着胶囊型内窥镜 2 与被摄体之间的距离的增大而从某个距离起脱离饱和状态, 之后减少。因而, 在当前设定的摄像模式为特殊光观察模式 M2 且图像的明亮度减小到小于 阈值 Cth 的情况下, 控制部 26 变更设定为普通光观察模式 M1。即, 在特殊光观察模式 M2 时, 在亮度小于阈值 Cth 的区域 EAB 中变更设定为普通光观察模式 M1。
     在此, 为了节能, 优选在普通光观察模式 M1 和特殊光观察模式 M2 二者都处于阈值 Cth 的区域 EB 且当前为普通光观察模式 M1 的情况下, 仅使特殊光发光元件 LB 预先发光一 次来检测明亮度, 在明亮度小于阈值 Cth 的情况下, 维持普通光观察模式 M1, 在明亮度为阈 值 Cth 的情况下, 变更设定为特殊光观察模式 M2。
     此外, 不限于高亮度部分的像素平均值, 如图 11 所示, 也可以获取每个像素的明 亮度的分布曲线, 根据该分布曲线的高亮度部分 EC 的分布形状变化来检测胶囊型内窥镜 2 与被摄体之间的距离。例如, 随着距离的增大而曲线 Heb 变化为曲线 Heab。当然, 也可以根 据分布曲线整体的分布形状变化来检测距离。
     另外, 如图 12 所示, 也可以不将检测图像内的所有像素作为对象, 而将一部分像 素作为对象来检测明亮度。在图 12 中, 距离检测部 22 求取检测图像 50 内的中央部分的区 域 E0 和周围部分的四个区域 E1 ~ E4 各区域 E0 ~ E4 的明亮度。各区域 E0 ~ E4 例如是
     10×10 像素的区域, 求取亮度作为明亮度。 即, 作为亮度 Y = 0.11×B+0.59×G+0.30×R 而 求出。此外, 也可以代替该亮度而仅根据体内的吸收特性最少的红色 (R) 成分求取明亮度。
     ( 与距离相关的信息 : 检测管腔 )
     在这种情况下, 检测中央部分的区域 E0 和周围部分的区域 E1 ~ E4, 因此能够检测 是否拍摄了管腔的轴向。即, 在区域 E0 的明亮度小于规定值 A 且区域 E1 ~ E4 的明亮度超 过了规定 B 的情况下, 能够判断为该图像为拍摄了管腔的轴向而得到的图像。在拍摄了该 管腔的轴向的情况下, 优选变更设定为普通光观察模式 M1, 在摄像模式的切换处理中附加 该摄像条件时, 能够进行细致的切换处理。
     ( 与距离相关的信息 : 图像的空间频率 )
     接着, 作为与距离相关的信息, 对检测图像的空间频率的情况进行说明。 关于所获 得的图像, 在距离近的情况下凹凸粗, 而在距离远的情况下凹凸细。即, 如图 13 所示, 无论 是距离近的情况还是距离远的情况, 图像信号的信号强度都随着空间频率变高而变低, 但 距离远的情况下的曲线 Fb 随空间频率变高而变低的减少度高, 从而与距离近的情况下的 曲线 Fa 之间的信号强度差变大。
     即, 距离检测部 22 能够通过求取该空间频率分布来检测距离。此外, 通过使用以 一维或二维方式进行处理的 FFT(FastFourier Transform : 快速傅立叶变换 ) 能够实现空 间频率分布。此外, 在以一维方式进行 FFT 处理的情况下, 可以对多条线进行平均。另外, 在滤色器为拜耳阵列的情况下, 优选求出与 G 色成分的像素对应的空间频率。这是由于在 拜耳阵列中四个像素中的两个像素为 G 成分, 因此能够高精度地获取空间频率。
     ( 与距离相关的信息 : 接触检测 )
     在此, 根据光学圆顶 10b 是否接触到被摄体来检测距离。如图 14 所示, 设置压力 传感器 60, 距离检测部 22 从控制部 26 接收该压力传感器 60 的测量结果, 由此进行与被摄 体的接触的检测。 如图 15 所示, 压力传感器 60 设置在光学圆顶 10b 与壳主体 10a 之间的接 合部分。在光学圆顶 10b 与壳主体 10a 之间设置弹性部件 61, 光学圆顶 10b 相对于壳主体 10a 能够在长轴方向上进行移动。压力传感器 60 例如是弹簧状的按压部件, 利用 MEMS( 微 机电系统 ) 元件来实现。当光学圆顶 10b 与消化管的侧壁等相接触时, 由于该按压力而压 力传感器 60 收缩, 通过以电或机械方式检测该变形来检测压力。
     在由压力传感器 60 测量出的压力超过了阈值 12 的情况下, 距离检测部 22 判断为 光学圆顶 10b 接触到了被摄体, 检测为被摄体与胶囊型内窥镜 2 之间的距离近。在距离近 的情况下, 控制部 26 设定为特殊光观察模式 M2, 在距离远的情况下设定为普通光观察模式 M1。
     另外, 在光学圆顶 10b 接触到了被摄体的情况下, 控制部 26 还可以设置接触摄像 模式 M3, 在该模式下增强发光元件 29 的发光强度, 并且缩短曝光时间。在该接触摄像模式 M3 下, 通过增强发光强度, 能够可靠地拍摄少量的血红蛋白的吸光反应, 通过与增强该发光 强度相应地缩短曝光时间, 能够防止摄像元件 20 的输出饱和。
     此外, 如图 16 所示, 优选对获取到的图像 62 内的接触部分 63 进行变更结构强调 水平等图像处理。通过进行该图像处理, 能够强调显示消化管表面的毛细血管等。在此, 通 过检测具有某固定程度以上的明亮度和均匀性且空间的频率成分比周围区域低 ( 凹凸少 ) 的部位, 能够实现接触部分 63 的检测。( 与距离相关的信息 : 基于颜色成分检测的接触检测 )
     另外, 在观察小肠的情况下, 受到胆红素 ( 胆汁色素 ) 的影响, 图像整体变黄。另 一方面, 当光学圆顶 10b 与生物体组织相接触时, 胆红素被从摄像范围挤出, 从而黄色成分 减少。该黄色成分包含在 G 像素和 R 像素的信息中, 因此例如求取 B 像素的信号强度与 G 像素的信号强度之比 (B/G), 当该比 (B/G) 超过阈值的情况下, 能够检测为光学圆顶 10b 接 触到了生物体组织。这是由于在接触到了生物体组织的情况下, 该比中的 B 不发生变化而 该比中的 G 变小, 因此比 (B/G) 变大。
     并且, 在光学圆顶 10b 接触到生物体组织的情况下, 控制部 26 设定为特殊光观察 模式 M2, 在没有接触到生物体组织的情况下, 控制部 26 设定为普通光观察模式 M1。或者, 也可以是, 在光学圆顶 10b 接触到生物体组织的情况下, 如上述那样进一步设定为接触摄 像模式 M3。
     ( 与距离相关的信息 : 磁场信息 )
     在此, 作为与距离相关的信息, 使用磁场信息。如图 17 所示, 将胶囊型内窥镜 2 设 为双眼的胶囊型内窥镜 102, 在胶囊型内窥镜 102 内具有磁性体 73 和检测磁场的磁场检测 部 74。另外, 在被检体 1 的外部设置有体外磁场产生装置 80, 对漂浮于胃 70 内的水 71 中 的胶囊型内窥镜 102 产生磁场, 通过改变该磁场能够向铅垂下方吸引胶囊型内窥镜 102, 从 而使胶囊型内窥镜 102 在铅垂方向上移动。 在此, 距离检测部 22 通过控制部 26 从磁场检测部 74 检测磁场的大小, 由此能够 检测胶囊型内窥镜 102 与作为被检体的胃 70 的组织表面 70a 之间的距离。控制部 26 能够 根据该检测结果进行上述的变更设定摄像模式的处理。
     ( 普通光观察模式的变形例 )
     另外, 在上述普通光观察模式下使普通光发光元件 LA 和特殊光发光元件 LB 同时 发光, 但也可以是将普通光观察模式设为仅使普通光发光元件 LA 发光。即, 也可以是, 在普 通光观察模式下仅使普通光发光元件 LA 发光, 在特殊光观察模式下仅使特殊光发光元件 LB 发光。
     ( 发光元件的变形例 )
     另外, 在上述发光元件 29 中, 普通光发光元件 LA 和特殊光发光元件 LB 分别形成 为单独的发光元件, 但普通光发光元件 LA 和特殊光发光元件 LB 也可以形成为一体化的 LED。
     例如, 如图 18 所示, 在 LED 主体 90 上形成有在 415nm ~ 430nm 处具有峰值的激励 用 LED 91 和在 450nm ~ 480nm 处具有峰值的激励用 LED 92, 在该 LED 主体 90 的上部放置 荧光体 93 并与其结合, 该荧光体 93 在 530nm ~ 560nm 处具有荧光的峰值, 由此实现一体化 的 LED。由此, 不需要考虑普通光发光元件 LA 和特殊光发光元件 LB 的均等配置, 因此能够 容易且灵活地配置发光元件。
     此外, 通过使激励用 LED 91 发光能够发挥与特殊光发光元件 LB 相同的功能, 通 过使激励用 LED 92 发光能够发挥与普通光发光元件 LA 相同的功能。在这种情况下, 如图 19 所示, 设为如下的发光元件驱动部 10 : 将激励用 LED 91、 92 并联连接, 并且设置与激励 用 LED 91 串联连接的开关 91a 和与激励用 LED 92 串联连接的开关 92a, 通过由控制部 26 进行选择驱动控制能够进行任意组合的发光。另外, 也可以将未图示的可变电阻与各激励
     用 LED 91、 92 串联连接, 以使流经各激励用 LED 91、 92 的电流比率发生变化。即, 除了开关 91a、 92a 接通断开之外, 也可以以模拟方式改变发光强度。并且, 除了两个激励用 LED 91、 92 之外, 例如也可以设置在 400nm 处具有峰值的激励用 LED。即, 并不限于两个激励用 LED 91、 92, 也可以使用三个以上激励用 LED。
     ( 发光元件和摄像元件的颜色成分调整 )
     在此, 为了使图像处理时的白平衡校正值的比率相同, 要使各普通光发光元件 LA 和各特殊光发光元件 LB 的激励光波长成分与荧光体的发光波长成分的比率相同。
     如图 20 所示, 例如即使是在波长 λ1(460nm) 和波长 λ3(415nm) 处具有相同峰 值的激励光照射强度的 LED, 由于摄像元件的光谱灵敏度特性不同而最终的受光强度不同 (λ3 < λ2 < λ1)。即, 与针对波长 λ1 的摄像元件的光谱灵敏度 S1 相比, 针对波长 λ3 的摄像元件的光谱灵敏度 S3 小, 因此最终的波长 λ3 的受光强度小于波长 λ1 的受光强度 (S3 < S2 < S1)。其结果是, 受光强度形成不同的光谱。
     因此, 如图 21 所示, 将波长 λ1、 λ3 的峰值照射亮度设为相同, 与摄像元件的 B 像 素的光谱灵敏度特性相应地降低荧光体的发光成分比率。 即, 减少荧光体的发光成分材料, 使得图 21 所示的荧光体的发光成分的峰值波长 λ0(560nm) 附近发光成分与 B 像素的光谱 灵敏度特性的降低相应地变小。其结果是, 即使是在波长 λ1、 λ3 处具有相同峰值照射强 度, 最终的来自各发光元件的受光强度光谱也大致成为相同形状。 或者, 如图 22 所示, 设定荧光体的发光成分材料使得荧光体的发光成分的峰值波 长 λ0 附近的值相同, 并且使波长 λ3 的峰值照射亮度比波长 λ1 的峰值照射亮度大以校 正 B 像素的光谱灵敏度特性的降低, 从而使最终的来自各发光元件的受光强度光谱形状大 致相同。
     在进行详细的设定的情况下, 具体地说, 是获取基于普通光发光元件 LA 的照射亮 度特性和摄像元件的光谱灵敏度特性的各 RGB 的积分值, 作为各积分值的比率 (B/G、 R/G), 使其具有某一特定值。此外, 该比率优选为 1 附近。并且, 获取基于特殊光发光元件 LB 的 照射亮度特性和摄像元件的光谱灵敏度特性的各 RGB 的积分值, 使各积分值的比率与普通 光发光元件 LA 时的比率相同。
     或者, 例如针对 B 成分求取普通光发光元件 LA 的照射亮度特性和摄像元件的光谱 灵敏度特性的积分值 X, 并且, 针对 B 成分求取特殊光发光元件 LB 的照射亮度特性和摄像元 件的光谱灵敏度特性的积分值 Y, 当设为此时的比率 α( = Y/X) 时, 针对其它的 G 成分和 R 成分的比率 α 也为相同的值。
     其结果是, 无论从哪一个发光元件发光, 亦或是使多个不同的发光元件同时发光, 受光强度光谱都相同, 进行图像处理时的白平衡校正值也相同, 因此能够将图像处理时使 用的白平衡校正值共通化, 能够容易地进行图像处理。 特别是, 即使是利用不同的胶囊型内 窥镜拍摄到的图像, 通过预先进行该颜色成分调整也能够例如在图像显示装置 4 侧使用共 通的白平衡校正值, 能够减轻与图像处理有关的负荷。
     ( 与距离相关的信息的外部输入 )
     在上述实施例中, 设为在胶囊型内窥镜 2 内获取与距离相关的信息, 但并不限于 此, 也可以使胶囊型内窥镜 2 接收由外部的装置获取到的与距离相关的信息。接收到的与 距离相关的该信息通过控制部 26 发送到距离检测部 22。
     但是, 在这种情况下, 需要使胶囊型内窥镜 2 具备接收机构, 使接收装置 3 具备发 送机构。因此, 如图 23 所示, 在胶囊型内窥镜 2 中具有用于进行生物体通信的一对接收电 极 94a、 94b 和根据接收电极 94a、 94b 之间的电位差来接收接收信号的接收部 94。另一方 面, 如图 24 所示, 在接收装置 3 中具有一对发送电极 96a、 96b 和发送部 95, 该发送部 95 使 发送电极 96a、 96b 之间产生电位差, 使得经由被检体 1 在胶囊型内窥镜 2 侧产生发送信号。
     通过具有从该接收装置 3 侧向胶囊型内窥镜 2 侧进行发送的发送功能, 例如能够 在接收装置 3 侧进行图像分析, 根据其结果将上述图像的明亮度、 空间频率等与距离相关 的信息发送到胶囊型内窥镜 2 侧。另外, 在使用外部磁场产生装置的情况下, 即使在胶囊型 内窥镜 2 侧不设置磁场检测部, 通过将外部磁场产生装置的磁场产生信息发送到胶囊型内 窥镜 2 侧, 将该磁场产生信息用作与距离相关的信息, 也能够进行上述摄像模式的切换。
     ( 与距离相关的信息的输出目的地为外部且摄像条件为焦距 )
     在上述实施方式中, 设为将与距离相关的信息输出到胶囊型内窥镜 2 内的动作 部, 但是也可以将与距离相关的该信息输出到胶囊型内窥镜 2 的外部。例如, 可以输出到接 收装置 3 内的动作部, 也可以输出到图像处理装置 4 侧的动作部。
     例如图 25 所示, 代替胶囊型内窥镜 2 而使用具有不同焦距的两个摄像系统 A、 B的 双眼的胶囊型内窥镜 202, 该双眼的胶囊型内窥镜 202 的内部具有磁体 210 且能够通过外部 磁场进行反转。即, 在长轴方向的两端具有与光学圆顶 10b 相对应的光学圆顶 210a、 210b, 在其中一端设置焦距长的摄像系统 A, 在另一端设置焦距短的摄像系统 B。夹在该摄像系 统 A、 B 之间搭载有电池 231、 磁体 210、 发送天线 250 等。摄像系统 A、 B 分别是在控制基板 230a、 230b 上以透镜 221a、 221b 和摄像元件 220a、 220b 为中心, 将发光元件 229a、 229b 配置 成圆环状。另外, 电池 231 的重量大, 因此在电池 231 的相反侧设置作为重量部件的镇重物 240, 使得胶囊型内窥镜 202 的胶囊重心 G 位于胶囊型内窥镜 202 的中心。
     由于胶囊重心 G 位于中心, 因此该胶囊型内窥镜 202 在液体等中能够容易地旋转, 通过由如图 17 所示的体外磁场产生装置 80 施加磁场能够容易地使胶囊型内窥镜 202 旋 转。当从胶囊型内窥镜 202 侧向该体外磁场产生装置 80 输出与距离相关的信息时, 体外磁 场产生装置 80 根据被输入的与距离相关的信息来控制产生磁场的朝向, 在距离短的情况 下, 使焦距短的摄像系统 B 朝向被摄体的体内组织侧, 在距离远的情况下, 使焦距长的摄像 系统 A 朝向被摄体的体内组织侧 ( 参照图 26)。
     在上述实施方式中, 设为通过变更摄像模式来变更摄像条件, 但在此也可以设为 通过选择具有与距离相应的焦距的摄像系统来变更摄像条件。另外, 动作部为体外磁场产 生装置 80 内的磁场产生控制部。
     ( 摄像条件 : 焦距 )
     如上所述, 作为摄像条件的变更而进行具有不同的焦距的摄像系统的变更的情况 下, 不使用磁场而通过改变胶囊型内窥镜的重心位置也能够进行。例如图 27 所示, 在胶囊 型内窥镜 302 中, 取代胶囊型内窥镜 202 的固定的镇重物 240 而设置能够移动的镇重物 340, 且具有驱动该镇重物 340 的移动的镇重物驱动部 310。 其它结构与图 25 所示的胶囊型 内窥镜 202 的结构相同。
     镇重物驱动部 310 由在长轴方向上伸缩的 SMA( 形状记忆合金 ) 形成, 通过对该 SMA 通电流使 SMA 伸缩, 从而使镇重物 340 移动, 使胶囊重心 G 的位置发生变化。通过使该胶囊重心 G 的位置发生变化, 能够使胶囊型内窥镜 302 进行转动, 能够根据与距离相关的 信息进行摄像系统的选择。即, 该情况下的动作部是胶囊型内窥镜 302 内的镇重物驱动部 310, 摄像条件是上述的焦距。
     ( 滤色器的变形例 1)
     在上述实施方式中, 以滤色器为拜耳阵列为前提, 但在此想要改变滤色器的结构 来获得摄像图像。即, 如图 28 的 (a) 所示, 能够获得普通光发光元件 LA 的发光光谱 FA 和 特殊光发光元件 LB 的发光光谱 FB, 如图 28 的 (c) 所示, 滤色器使用 R、 G、 B1、 B2 这四个像 素, 且将 B1 像素和 B2 像素配置在对角线上。如图 28 的 (b) 所示, 使像素 B1 的光谱灵敏度 与特殊光发光元件 LB 的激励光光谱相对应, 并且使像素 B2 的光谱灵敏度与普通光发光元 件 LA 的激励光光谱相对应。
     并且, 在普通光摄像模式下, 使用 R 像素、 G 像素、 (B1+B2) 像素来进行普通光图像 的图像生成, 在特殊光摄像模式下, 使用 B2 像素和 G 像素来进行特殊光图像 ( 血液吸光图 像 ) 的图像生成。在这种情况下, B1 像素和 G 像素的光谱灵敏度的光谱是分离的, 因此能 够获得清晰的特殊光图像。此外, G( 绿色 ) 成分被与吸收 B1( 蓝色 ) 成分的血管相比位于 深部的稍粗的血管吸收, 从而能够将这两种血管分离。
     ( 滤色器的变形例 2)
     在该变形例 2 中, 能够获得与变形例 1 同样的普通光发光元件 LA 的发光光谱 FA 和特殊光发光元件 LB 的发光光谱 FB( 参照图 29 的 (a)), 但是使变形例 1 所示的 B1 像素 的光谱灵敏度谱与 B3 像素的光谱灵敏度谱相重叠 ( 参照图 29 的 (b))。如图 29 的 (c) 所 示, 该滤色器使用 R、 G、 B1、 B3 这四个像素, 且将 B1 像素、 B3 像素配置在对角线上。在这种 情况下 B3 像素的光谱灵敏度谱与 G 像素的光谱灵敏度谱也是分离的, 因此能够获得清晰的 特殊光图像。
     ( 滤色器的变形例 3)
     如图 30 所示, 在该变形例 3 中, 将拜耳阵列的两个 G 像素中的一个 G 像素设为具 有窄频带的光谱灵敏度谱的 G1 像素。在此, 在特殊光观察模式下, 使用 B 像素和 G1 像素, 而在普通光观察模式下使用 R 像素、 G 像素 ( 或 G 像素和 G1 像素 )、 B 像素。在这种情况下 也能够将 B 像素的光谱灵敏度谱与 G1 像素的光谱灵敏度谱分离, 因此能够获得清晰的特殊 光图像。
     ( 摄像系统的变形例 1)
     在上述实施方式中, 使用普通光发光元件 LA 和特殊光发光元件 LB 来获得普通光 图像和特殊光图像, 但在此如图 31 所示, 作为发光元件不使用荧光体而是设置三个 LED、 即 发出白色光的白色 LED 401、 发出绿色光的绿 LED 402 以及发出蓝色光的蓝 LED 403, 在普 通光观察模式下仅使白色 LED 401 发光, 在特殊光观察模式下使绿 LED 402 和蓝 LED 403 发光。
     如图 32 的 (a) 所示, 这种情况下的滤色器使用 Mg( 品红色 ) 像素来代替拜耳阵列 的 R 像素。如图 32 的 (b) 所示, 这种情况下的光谱灵敏度谱具有 Mg 像素跨越了 R 成分和 B 成分的光谱灵敏度谱。并且, 在普通光观察模式下, 通过将从 Mg 像素成分中减去 B 像素 成分所得到的像素成分作为 R 像素成分进行输出, 能够获得 RGB 的普通光图像。另一方面, 在特殊光观察模式下, 仅使绿 LED 402 和蓝 LED 403 发光, 因此没有 R 成分的发光。并且, B成分通过 B 像素成分和 Mg 像素成分的 B 成分区域而能够获得 B 像素的两倍的受光强度, G 成分通过两个 G 像素而能够获得两倍的受光强度, 通过一个像素阵列能够获得与拜耳阵列 时相比两倍的受光强度, 因此能够获得分辨率高的特殊光图像。
     ( 摄像系统的变形例 2)
     另外, 使用图 31 所示的发光元件, 即使设为图 33 的 (a) 所示那样的滤色器阵列也 能够获得高分辨率的特殊光图像。即, 取代拜耳阵列的 R 像素而设置 W( 白色 ) 像素。如图 33 的 (b) 所示, 该 W 像素具有横跨 RGB 整个区域的光谱灵敏度谱。此外, 在该变形例 2 中, 与变形例 1 不同, 在普通光观察模式下, 使白色 LED401、 绿 LED 402、 蓝 LED 403 全部发光, 通过从 W 像素成分中减去将 B 像素成分与 G 像素成分相加而得到的像素成分来生成 R 成分。 另一方面, 在特殊光观察模式下, 与变形例 1 同样地, 使绿 LED 402 和蓝 LED 403 发光, 通过 从 W 像素成分中减去 G 像素成分而根据 W 像素计算出 B 成分, B 成分通过 B 像素成分和该 W 像素成分中的 B 成分而能够获得两倍的受光强度, 另外, G 成分由于具有两个 G 像素而能够 获得两倍的受光强度。其结果是, 在特殊光观察模式下, 能够获得两倍的受光强度, 能够获 得分辨率高的特殊光图像。
     ( 摄像模式信息的附加输出 )
     另外, 在普通的拜耳阵列中具有图 34 的 (b) 所示的光谱灵敏度谱且想要仅利用具 有图 34 的 (a) 所示的发光光谱 FB 的特殊光发光元件 LB 的发光来获得图像的情况下, 能够 利用 RGB 成分来获得普通光图像, 并且能够不使用 R 成分而仅通过 GB 成分来获得特殊光图 像。即, 在使用了特殊光发光元件 LB 的情况下, 能够获得普通光图像和特殊光图像, 因此在 利用图像显示装置 4 进行图像显示输出的情况下, 优选进行获得普通光图像和特殊光图像 的图像处理, 或进行能够显示普通光图像和特殊光图像的显示处理。 此外, 在仅使用普通光 发光元件 LA 的情况下或使用普通光发光元件 LA 和特殊光发光元件 LB 的情况下, 能够获得 普通光图像。
     因此, 胶囊型内窥镜 2 将表示摄像条件的摄像模式信息作为附加信息包含在摄像 信息中来进行发送。接收到该摄像信息的图像显示装置 4 在显示各图像时, 通过图 35 所示 的处理过程进行针对各图像实施的图像处理。即, 首先判断与图像相对应的附加信息是否 为仅利用特殊光发光元件 LB 进行拍摄 ( 步骤 S201)。之后, 在附加信息不是仅利用特殊光 发光元件 LB 进行拍摄的情况下 ( 步骤 S201 : “否” ), 包括仅利用普通光发光元件 LA 进行拍 摄而得到的图像在内, 进行利用普通光发光元件 LA 和特殊光发光元件 LB 进行拍摄时的普 通光图像生成处理 ( 步骤 S202), 之后结束本处理。
     另一方面, 在附加信息为仅利用特殊光发光元件 LB 进行拍摄的情况下 ( 步骤 S201 : “是” ), 进行针对仅利用特殊光发光元件 LB 进行拍摄而得到的图像的普通光图像生 成处理 ( 步骤 S203), 并且并行地进行针对仅利用特殊光发光元件 LB 进行拍摄而得到的图 像的特殊光图像 ( 血液吸光图像 ) 生成处理 ( 步骤 S204)。然后, 结束本处理。
     如图 36 所示, 通过这样得到的普通光图像和特殊光图像 ( 血液吸光图像 ) 能够在 监视器 44 的显示画面 E 内的区域 EP1、 EP2 内分别进行显示。在此, 在显示画面 E 内, 能够 利用一系列图像群的特征颜色来显示按照图像顺序 ( 图像获取顺序 ) 进行排列的平均颜色 条 500。该平均颜色条 500 是 GUI(Graphical UserInterface : 图形用户接口 ), 通过指示 平均颜色条 500 的期望位置来对与该期望位置相对应的图像进行显示输出, 或者从与期望位置相对应的图像起依次、 连续地进行显示输出。 在此, 还设置有摄像模式显示条 501, 该摄 像模式显示条 501 连接在平均颜色条 500 的上部, 按照相同的图像顺序 ( 图像获取顺序 ), 在存在特殊光图像的情况下对该区域 501a 进行显示输出。该摄像模式显示条 501 上的区 域 501a 表示除了能够显示普通光图像之外还能够显示特殊光图像。此外, 也可以是, 在仅 利用特殊光发光元件 LB 来拍摄所有的图像的情况下, 摄像模式显示条 501 的区域 501a 作 为显示特殊光图像的优选区域来进行显示输出。 根据被附加到摄像信息中的与距离相关的 信息或基于与距离相关的信息的判断结果来判断是否为该优选区域, 在距离比阈值短的情 况下, 作为优选区域进行显示输出。
     ( 摄像模式的变形例 )
     在上述实施方式中, 选择设定为普通光观察模式和特殊光观察模式中的某一个, 被选择设定的该摄像模式成为下一个摄像时的摄像模式。在此, 还可以进一步进行基于时 间的视点的摄像模式的设定变更。 例如, 也可以设置交替摄像模式和临时摄像模式, 该交替 摄像模式是根据摄像条件交替地进行普通光观察模式和特殊光观察模式, 该临时摄像模式 为仅进行一次临时中断后选择设定的摄像模式。
     此外, 上述各实施方式的更进一步的效果、 变形例能够由本领域的从业人员容易 地导出。由此, 本发明的更为广泛的方式并不限定于如上表示并记述的特定的详情以及代 表性的实施方式。因而, 在不脱离根据附加的权利要求及其等价物而定义的总括性的发明 概念的精神或范围内, 能够进行各种变更。 附图标记说明
     1: 被摄体 ; 2、 102、 202、 302 : 胶囊型内窥镜 ; 3: 接收装置 ; 3a ~ 3h : 接收天线 ; 4: 图像显示装置 ; 5: 便携式记录介质 ; 10 : 发光元件驱动部 ; 10a : 壳主体 ; 10b、 210b : 光学圆 顶; 11、 45 : 存储部 ; 12 : 阈值 ; 20、 220a、 220b : 摄像元件 ; 20a、 221a、 221b : 透镜 ; 20b : 镜筒 ; 20c : 摄像基板 ; 21 : 图像信号处理电路 ; 22 : 距离检测部 ; 23、 95 : 发送部 ; 24 : 发送天线 ; 25 : 摄像元件驱动部 ; 26、 33、 41 : 控制部 ; 27、 36 : 电源电路 ; 28、 35 : 蓄电池 ; 29、 229a、 229b : 发光元件 ; 29a : 光源基板 ; 30、 94 : 接收部 ; 31 : 接收信号处理部 ; 32 : 存储控制部 ; 34 : 输入 输出部 ; 40 : 输入部 ; 42 : 图像处理电路 ; 43 : 显示装置控制电路 ; 44 : 监视器 ; 50 : 检测图 像; 60 : 压力传感器 ; 61 : 弹性部件 ; 70 : 胃; 71 : 水; 74 : 磁检测部 ; 80 : 体外磁场产生装置 ; 90 : LED 主 体 ; 91、 92 : 激 励 用 LED ; 91a、 92a : 开关 ; 93 : 荧光体 ; 94a、 94b : 接收电极 ; 96a、 96b : 发送电极 ; 210 : 磁体 ; 231 : 电池 ; 240 : 镇重物 ; 250 : 发送天线 ; 401 : 白色 LED ; 402 : 绿 LED ; 403 : 蓝 LED ; 500 : 平均颜色条 ; 501 : 摄像模式显示条 ; LA : 普通光发光元件 ; LB : 特殊 光发光元件 ; G: 胶囊重心
    

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1、10申请公布号CN102458215A43申请公布日20120516CN102458215ACN102458215A21申请号201080025775422申请日20100610200913957020090610JPA61B1/0020060171申请人奥林巴斯医疗株式会社地址日本东京都申请人奥林巴斯株式会社72发明人内山昭夫药袋哲夫田中慎介菅武志折原达也田村和昭74专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所普通合伙11277代理人刘新宇54发明名称胶囊型内窥镜装置57摘要本发明提供一种能够获得与不同的被摄体的形状、状态相应的期望的图像的胶囊型内窥镜装置。该胶囊型内窥镜装置具备发光元件29,其。

2、对生物体组织进行照明;摄像元件20,其拍摄上述生物体组织;发送部23,其发送包含由摄像元件20拍摄到的图像的摄像信息;存储部11,其存储针对与上述生物体组织之间的距离所相关的信息的阈值12;距离检测部22,其检测与上述生物体组织之间的距离所相关的信息;以及控制部26,其将距离检测部22所检测出的与距离相关的信息与阈值12进行比较,根据该比较结果选择摄像条件,将选择出的该摄像条件输出到与拍摄相关的发光元件驱动部10和/或摄像元件驱动部25。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011120986PCT申请的申请数据PCT/JP2010/0598562010061087PCT申请的公布数据W。

3、O2010/143692JA2010121651INTCL权利要求书1页说明书14页附图22页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书14页附图22页1/1页21一种胶囊型内窥镜装置,其特征在于,具备照明部,其对生物体组织进行照明;摄像部,其拍摄上述生物体组织;发送部,其发送包含由上述摄像部拍摄到的图像的摄像信息;存储部,其存储针对与上述生物体组织之间的距离所相关的信息的阈值;检测部,其检测与上述生物体组织之间的距离所相关的信息;以及输出部,其将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较,根据该比较结果选择摄像条件,将选择出的该摄像条件输出到与拍摄相关的。

4、动作部。2根据权利要求1所述的胶囊型内窥镜装置,其特征在于,上述检测部检测上述图像的明亮度的变化量、上述图像的空间频率的变化量以及曝光时间的变化量中的至少一个作为与上述距离相关的信息。3根据权利要求1所述的胶囊型内窥镜装置,其特征在于,具备多个摄像部,该多个摄像部具有按每个上述摄像条件进行拍摄的功能,上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较,根据该比较结果选择摄像条件,对与所选择出的该摄像条件相对应的摄像部输出所选择出的该摄像条件来使该摄像部进行动作。4根据权利要求1所述的胶囊型内窥镜装置,其特征在于,具备多个照明部,该多个照明部具有按每个上述摄像条件进行照明的功能,。

5、上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较,根据该比较结果选择摄像条件,对与所选择出的该摄像条件相对应的照明部输出所选择出的该摄像条件来使该照明部进行动作。5根据权利要求4所述的胶囊型内窥镜装置,其特征在于,各照明部至少具有发出白色光的白色照明部和发出特定的可见光成分的特殊光照明部,上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较,根据该比较结果选择摄像条件,对与所选择出的该摄像条件相对应的白色照明部和/或特殊光照明部输出所选择出的该摄像条件来使该白色照明部和/或特殊光照明部进行动作。6根据权利要求1所述的胶囊型内窥镜装置,其特征在于,还具备调整部,该。

6、调整部调整该胶囊型内窥镜装置主体的重心位置,上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较,根据该比较结果选择摄像条件,将所选择出的该摄像条件输出到上述调整部来进行调整动作。7根据权利要求1所述的胶囊型内窥镜装置,其特征在于,还具备磁性体,该磁性体接受设置在外部的磁性引导装置的引导,上述检测部将上述磁性体所接受的磁场作为上述与距离相关的信息进行检测,上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较,根据该比较结果选择摄像条件,将所选择出的该摄像条件输出到与拍摄相关的动作部。权利要求书CN102458215A1/14页3胶囊型内窥镜装置技术领域0001本发明。

7、涉及一种被投入生物体内来获取生物体组织的图像的胶囊型内窥镜装置。背景技术0002近年来,在内窥镜领域中开发出了一种吞入型的胶囊型内窥镜。该胶囊型内窥镜具备摄像功能和无线功能,具有如下的功能在为了进行体腔内的观察而从患者的口被吞入之后到从人体自然排出为止的期间,该胶囊型内窥镜例如在食道、胃、小肠等脏器内部随着脏器的蠕动运动而移动,并依次进行拍摄。0003在此,在专利文献1中记载了如下的生物体内摄像装置在摄像期间内,使光源进行动作,记录被反射到摄像装置的光的量并控制摄像器的图像的增益水平。0004另外,在专利文献2中记载了如下的技术距离传感器检测与被摄体之间的距离,在该距离小于等于规定值的情况下判。

8、断为胶囊型内窥镜被吞入被检体内,将辅助开关设为接通状态,抑制多余的电力消耗地进行图像收集。0005并且,在专利文献3中记载了如下的技术具有生物体内PH测试仪等生物体内状态测试仪,根据该生物体内状态测试仪所获取到的生物体内的状态来变更操作模式。0006专利文献1日本特开2006524097号公报0007专利文献2日本特开200573887号公报0008专利文献3日本特开2006509574号公报发明内容0009发明要解决的问题0010然而,存在以下问题点对于生物体组织,存在根据体腔内的部位的不同而拍摄不同的被摄体的形状、状态的情况,当获取被摄体的图像时,如果不按照与这些不同的被摄体的形状、状态相。

9、对应的多种摄像条件进行拍摄,则无法获得期望的图像,并且有时会获得无用的图像。0011本发明是鉴于上述情况而完成的,目的在于提供一种能够获得与不同的被摄体的形状、状态相应的期望的图像的胶囊型内窥镜装置。0012用于解决问题的方案0013为了解决上述问题并达到目的,本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于,具备照明部,其对生物体组织进行照明;摄像部,其拍摄上述生物体组织;发送部,其发送包含由上述摄像部拍摄到的图像的摄像信息;存储部,其存储针对与上述生物体组织之间的距离所相关的信息的阈值;检测部,其检测与上述生物体组织之间的距离所相关的信息;以及输出部,其将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述。

10、阈值进行比较,根据该比较结果选择摄像条件,将选择出的该摄像条件输出到与拍摄相关的动作部。0014另外,本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于,在上述发明中,上述检测部检测上述图像的明亮度的变化量、上述图像的空间频率的变化量以及曝光时间的变化量中说明书CN102458215A2/14页4的至少一个来作为上述与距离相关的信息。0015另外,本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于,在上述发明中,还具备多个摄像部,该多个摄像部具有按每个上述摄像条件进行拍摄的功能,上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较,根据该比较结果选择摄像条件,对与所选择出的该摄像条件相对应的摄像部输。

11、出所选择出的该摄像条件来使该摄像部进行动作。0016另外,本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于,在上述发明中,还具备多个照明部,该多个照明部具有按每个上述摄像条件进行照明的功能,上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较,根据该比较结果选择摄像条件,对与所选择出的该摄像条件相对应的照明部输出所选择出的该摄像条件来使该照明部进行动作。0017另外,本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于,在上述发明中,各照明部至少具有发出白色光的白色照明部和发出特定的可见光成分的特殊光照明部,上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较,根据该比较结果选择摄像条。

12、件,对与所选择出的该摄像条件相对应的白色照明部和/或特殊光照明部输出所选择出的该摄像条件来使该白色照明部和/或特殊光照明部进行动作。0018另外,本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于,在上述发明中,还具备调整部,该调整部调整该胶囊型内窥镜装置主体的重心位置,上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较,根据该比较结果选择摄像条件,将所选择出的该摄像条件输出到上述调整部来进行调整动作。0019另外,本发明所涉及的胶囊型内窥镜装置的特征在于,在上述发明中,还具备磁性体,该磁性体接受设置在外部的磁性引导装置的引导,上述检测部将上述磁性体所接受到的磁场作为上述与距离相关的信息。

13、进行检测,上述输出部将上述检测部所检测出的与距离相关的信息与上述阈值进行比较,根据该比较结果选择摄像条件,将所选择出的该摄像条件输出到与拍摄相关的动作部。0020发明的效果0021根据本发明,输出部将由检测部检测出的与距离相关的信息与存储部中存储的阈值进行比较,根据该比较结果来选择摄像条件,将选择出的该摄像条件输出到与拍摄相关的动作部来优化摄像动作,因此能够获得与不同的被摄体的形状、状态相应的期望的图像。附图说明0022图1是表示应用了作为本发明的实施方式的胶囊型内窥镜装置的胶囊型内窥镜系统的概要结构的示意图。0023图2是表示图1所示的胶囊型内窥镜的结构的框图。0024图3是表示发光元件的排。

14、列状态的图。0025图4是表示图3所示的光学圆顶附近的结构的AA线剖视图。0026图5是表示发光元件的照射亮度光谱以及摄像元件的光谱灵敏度谱的图。0027图6是表示接收装置的结构的框图。0028图7是表示图像显示装置的结构的框图。说明书CN102458215A3/14页50029图8是表示由控制部进行的摄像模式的切换处理过程的流程图。0030图9是表示根据发光时间切换摄像模式的一例的图。0031图10是表示图像的明亮度与摄像模式距离的相关性的图。0032图11是特殊光观察模式时的基于距离变化的明亮度的分布曲线。0033图12是表示检测图像的明亮度的一例的图。0034图13是表示将距离作为参数时。

15、的信号强度与空间频率的相关性的图。0035图14是表示对图2所示的胶囊型内窥镜添加了压力传感器所得到的结构的图。0036图15是表示添加了压力传感器后的胶囊型内窥镜的结构的图。0037图16是表示包括光学圆顶与体内组织相接触的部分的图像的一例的图。0038图17是通过由体外磁场产生装置产生的磁场使胶囊型内窥镜移动的一例的示意图。0039图18是形成了一对普通光发光元件和特殊光发光元件的发光元件的分解立体图。0040图19是表示针对图18的发光元件的发光元件驱动电路的一例的电路图。0041图20是表示基于摄像元件的光谱灵敏度谱的受光强度的变化的图。0042图21是表示使发光元件的激励光波长相同、。

16、改变荧光体的发光波长以使受光强度大致相同的发光光谱的一例的图。0043图22是表示随着发光元件的激励光波长向短波长侧偏移而使峰值波长变大以使荧光体的发光波长相同以使受光强度大致相同的发光光谱的另一例的图。0044图23是表示能够通过生物体通信接收来自外部的发信的胶囊型内窥镜的结构的图。0045图24是表示能够通过生物体通信对被检体内的胶囊型内窥镜发信的接收装置的结构的图。0046图25是表示具有两个摄像系统的胶囊型内窥镜的结构的图。0047图26是表示使用图25所示的胶囊型内窥镜进行磁性引导和反转处理时的状态的图。0048图27是表示具有两个摄像系统且具有能够移动重心的功能的胶囊型内窥镜的结构。

17、的图。0049图28是表示滤色器的像素配置和光谱灵敏度特性的变形例的图。0050图29是表示滤色器的像素配置和光谱灵敏度特性的变形例的图。0051图30是表示滤色器的像素配置和光谱灵敏度特性的变形例的图。0052图31是表示发光元件的变形例的结构的图。0053图32是表示与图31所示的发光元件的变形例相对应的滤色器的一例的结构的图。0054图33是表示与图31所示的发光元件的变形例相对应的滤色器的另一例的结构的图。0055图34是表示与特殊光发光元件相对应的光谱灵敏度特性的一例的图。0056图35是表示图像显示装置所进行的图像处理过程的流程图。0057图36是表示图像显示装置的显示画面的一例的。

18、图。说明书CN102458215A4/14页6具体实施方式0058下面,参照附图对作为用于实施本发明的优选方式的胶囊型内窥镜装置进行说明。0059实施方式0060首先,图1是表示本发明的方式所涉及的胶囊型内窥镜系统的概要结构的示意图。如图1所示,该胶囊型内窥镜系统具备作为胶囊型内窥镜装置的胶囊型内窥镜2,其拍摄被检体1的体内图像;接收装置3,其从被导入到被检体内部的胶囊型内窥镜2接收被检体1的体内图像;图像显示装置4,其显示由接收装置3所接收到的被检体1的体内图像;以及便携式记录介质5,其用于进行接收装置3与图像显示装置4之间的数据交换。0061胶囊型内窥镜2在从被检体1的口被吞入之后,通过脏。

19、器的蠕动运动等在被检体1的脏器内部进行移动,同时依次拍摄被检体1的体内图像。另外,胶囊型内窥镜2每次拍摄被检体1的体内图像,都将包括拍摄到的体内图像的摄像信息依次无线发送到外部的接收装置3。在这种情况下,胶囊型内窥镜2以与自身所具有的固有功能相对应的时间间隔依次无线发送被检体1的各体内图像。0062接收装置3接收胶囊型内窥镜2所拍摄到的被检体1的体内图像群,并存储所接收到的体内图像群。具体地说,接收装置3具有多个接收天线3A3H,且由脏器内部导入有胶囊型内窥镜2的被检体1佩戴携带。该接收装置3经由多个接收天线3A3H依次接收由被检体1内部的胶囊型内窥镜2无线发送的摄像信息,获取被检体1的体内图。

20、像群。另外,接收装置3具有可拆卸地插装的便携式记录介质5,将从胶囊型内窥镜2获取到的被检体1的体内图像群记录到便携式记录介质5。0063例如沿着被导入到被检体1的脏器内部的胶囊型内窥镜2的移动路径即被检体1的消化管在被检体1的体表上分散配置接收天线3A3H,该接收天线3A3H与上述接收装置3相连接。接收天线3A3H捕捉由被检体1内部的胶囊型内窥镜2依次无线发送的摄像信息,并将捕捉到的该摄像信息依次发送给接收装置3。此外,接收天线3A3H也可以分散配置在由被检体1穿着的夹克等上。另外,针对被检体1,可以配置一个以上的捕捉摄像信息的接收天线,其配置数量不特别限定为8个。0064图像显示装置4具有工。

21、作站等那样的结构,该工作站以便携式记录介质5为媒介获取被检体1的体内图像群等各种数据,并将获取到的各种数据显示在显示器上。具体地说,在图像显示装置4上可拆卸地插装记录了被检体1的体内图像群等的便携式记录介质5,从已插装的该便携式记录介质5取入被检体1的体内图像群等。在这种情况下,图像显示装置4通过上述接收装置3获取按胶囊型内窥镜2固有的功能而识别出的状态的体内图像群。图像显示装置4按胶囊型内窥镜2固有的功能保存并管理这样获取到的体内图像群,以按胶囊型内窥镜2固有的功能进行区别的方式显示各体内图像。这样,图像显示装置4对被检体1的各体内图像进行区别显示,由此医生或护士等使用者能够容易且高效地观察。

22、检查被检体1的各体内图像。此外,使用者观察上述图像显示装置4所显示的被检体1的各体内图像来诊断被检体1。0065便携式记录介质5是移动式记录介质,用于在上述接收装置3与图像显示装置4之间进行数据的交换。具体地说,便携式记录介质5具有如下结构相对于接收装置3和图说明书CN102458215A5/14页7像显示装置4可拆卸,且当插装到两者时能够进行数据的输出和记录。在将这种便携式记录介质5插装到接收装置3的情况下,对接收装置3从胶囊型内窥镜2接收到的被检体1的体内图像群等进行记录,在将这种便携式记录介质5插装到图像显示装置4的情况下,对图像显示装置4发送被检体1的体内图像群等记录数据。0066此外。

23、,便携式记录介质5所记录的各种数据例如是被检体1的体内图像群、这些体内图像群内的各体内图像的时间信息摄像时刻、接收时刻等、被检体1的患者信息、被检体1的检查信息以及摄像模式信息等。在此,被检体1的患者信息是确定被检体1的特定信息,例如是被检体1的患者姓名、患者ID、出生年月日、性别以及年龄等。另外,被检体1的检查信息是确定对被检体1实施的胶囊型内窥镜检查用于对脏器内部导入胶囊型内窥镜2来观察脏器内部的检查的特定信息,例如是检查ID、检查日等。另外,摄像模式信息是表示是后述的普通光观察模式还是特殊光观察模式等摄像时的摄像模式的信息。0067图2是表示胶囊型内窥镜2的结构的框图。胶囊型内窥镜2被壳。

24、体覆盖。壳体是形成为易于导入被检体1的内部的大小的胶囊型的壳体,该壳体由壳主体10A和光学圆顶10B形成参照图4。壳主体10A是具有一端开口且另一端封闭成圆顶状的筒状结构的壳部件。光学圆顶10B是形成为圆顶状的透明的光学部件,以封闭作为壳主体10A的一端的开口端的方式安装在壳主体10A上。由上述壳主体10A和光学圆顶10B形成的壳体不透液体地收容胶囊型内窥镜2的各结构部分。0068胶囊型内窥镜2具有利用LED等来实现的发光元件29和对发光元件29进行驱动控制的发光元件驱动部10,它们作为照明部而发挥功能。另外,具有摄像元件20、摄像元件驱动部25和图像信号处理电路21,它们作为摄像部发挥功能,。

25、其中,该摄像元件20是利用CCD、CMOS等来实现的固体摄像元件,该摄像元件驱动部25对摄像元件20进行驱动控制,该图像信号处理电路21将从摄像元件20输出的像素信号作为图像信号来进行处理。另外,发送部23将包括从图像信号处理电路21输出的图像信息的摄像信息作为无线信号从发送天线24输出。0069在此,距离检测部22例如根据从图像信号处理电路21输出的图像信息或来自控制部26的信息,检测与被摄体和胶囊型内窥镜2之间的距离相关的信息。并且,控制部26进行胶囊型内窥镜2的整体控制,特别是进行如下的控制将距离检测部22检测出的与距离相关的信息与存储在存储部11中的与摄像模式的切换相关的阈值12进行比。

26、较,来决定接下来的摄像模式,控制摄像元件驱动部25和/或发光元件驱动部10,以执行所决定的摄像模式下的摄像处理。该摄像模式具有普通光观察模式和特殊光观察模式这两种模式。此外,在胶囊型内窥镜2内具有利用电池等来实现的电池28,并且具有使用该电池对各结构部提供电源的电源电路27。0070进一步,对照明部和摄像部的详细结构进行说明。图3是从光学圆顶侧观察胶囊型内窥镜内的发光元件29的排列状态的图,图4是配置照明部和摄像部的附近的纵剖视图AA线剖视图。另外,图5是表示发光元件29的照射亮度与波长的相关性和摄像元件20的光谱灵敏度与波长的相关性的图。如图3和图4所示,发光元件29在摄像元件20和透镜20。

27、A的周围,由两种发光元件交替地排列成圆环状。两种发光元件20包括四个普通光发光元件LA和四个特殊光发光元件LB,并配置在光源基板29A上。0071普通光发光元件LA是在蓝色450NM480NM附近、优选460NM附近LED上设置说明书CN102458215A6/14页8黄色荧光体的如图5的A的曲线FA所示那样的白色光源。另一方面,特殊光发光元件LB是在波长比普通光发光元件LA的蓝色LED的波长短的蓝色415NM430NM附近、优选415NM附近LED上设置黄色荧光体的如图5的A的曲线FB所示那样的白色光源。黄色荧光体通过从各蓝色LED发出的波长光进行荧光发光,在530NM560NM附近具有峰值。

28、。普通光发光元件LA被实现为普通的白色光源,而特殊光发光元件LB虽然是白色光源,但在照射亮度与波长的相关性中峰值波长在415NM附近。在此,415NM附近的蓝色光具有如下特性易于被血红蛋白吸收,在出血部位不被反射,而在非出血部位的地方被反射,并且在生物体表面下的浅的部分被该浅的部分的血管吸收。因此,能够进行如下这样的特殊观察通过对利用特殊光发光元件LB的照射而获得的图像进行图像处理,能够获得清晰地显示出血部位的血液吸光图像。在该实施方式中,在普通光观察模式的情况下使普通光发光元件LA和特殊光发光元件LB两者进行照明,在特殊光观察模式的情况下仅使特殊光发光元件LB进行照明。0072此外,如图4所。

29、示,特殊光发光元件LB具有指向角为60以上的配光特性,比普通光发光元件LA的配光特性宽。这是由于在特殊光观察模式下大范围地观察靠近胶囊型内窥镜2的被摄体,而在普通光观察模式下观察与胶囊型内窥镜2相分离的被摄体。另外,位于胶囊型内窥镜2的长轴中心的透镜20A被配置在镜筒20B内且摄像元件20的上部,对从发光元件29照射并从被摄体反射的光进行聚光,在摄像元件20上成像。镜筒20B和摄像元件20被配置固定在摄像基板20C上。另外,摄像元件20具有以拜耳阵列等方式进行排列的RGB的滤色器,如图5的B所示,该摄像元件20具有各RGB的光谱灵敏度与波长的相关性。0073在此,接收装置3如图6所示,接收部3。

30、0对通过多个接收天线3A3H接收到的RF信号进行解调,接收信号处理部31根据进行该解调得到的信号生成图像信息等,通过存储控制部32存储到便携式记录介质5中。控制部33控制接收装置3整体,根据由接收部30接收到的RF信号的接收电场强度选择接收电场强度最高的接收天线3A3H,对接收部30输出选择切换的指示。输入输出部34用于输入或输出各种指示信息等,例如利用触摸面板等来实现。此外,接收装置3具有利用电池等来实现的电池35,并且具有使用该电池对各结构部提供电源的电源电路36。0074另外,图7是表示图像显示装置4的结构的框图。如图7所示,图像显示装置4的控制部41获取从便携式记录介质5输入的摄像信息。

31、,根据输入部40的指示保存到存储部45。之后,根据输入部40的指示,取出存储在存储部45中的期望的图像,在利用图像处理电路42实施期望的图像处理之后,通过显示装置控制电路43在监视器44中进行显示输出。0075在此,参照图8所示的流程图对由胶囊型内窥镜2进行的摄像模式的切换设定处理过程进行说明。在图8中,首先,控制部26控制摄像元件驱动部25和发光元件驱动部10,在规定定时,例如每隔05秒进行摄像处理步骤S101。之后,距离检测部22根据得到的摄像信息或来自控制部26的信息来获取与距离相关的信息步骤S102。之后,判断与距离相关的该信息的值例如发光时间等是否大于阈值12步骤S103。在与距离相。

32、关的信息的值大于阈值12的情况下步骤S103“是”,被摄体与胶囊型内窥镜2之间是分离的,因此设定为普通光观察模式步骤S104,转移到步骤S106。另一方面,在与距离相关的信息的值小于等于阈值12的情况下步骤S103“否”,被摄体与胶囊型内窥镜2接近,说明书CN102458215A7/14页9因此设定为特殊光观察模式步骤S105,转移到步骤S106。在步骤S106中,判断是否结束摄像处理,在不结束摄像处理的情况下步骤S106“否”,转移到步骤S101,按照通过步骤S104或步骤S105设定的摄像模式反复进行上述摄像处理,在结束摄像处理的情况下步骤S106“是”,结束本处理。此外,如上所述,在普通。

33、光观察模式的情况下,使普通光发光元件LA和特殊光发光元件LB两者进行照明来进行拍摄,在特殊光观察模式的情况下,仅使特殊光发光元件LB进行照明来进行拍摄。另外,对这样拍摄到的摄像信息至少附加摄像模式信息而发送到接收装置3侧。0076与距离相关的信息发光时间0077在此,对上述与距离相关的信息的具体例进行说明。控制部26根据所获得的图像信息进行自动调光控制。通过该自动调光控制来调整发光元件LED29的发光时间。并且,在胶囊型内窥镜2与被摄体之间相分离的情况下,由于来自被摄体的光的反射光量少且暗,因此发光元件29的发光时间被调长,在胶囊型内窥镜2与被摄体之间的距离接近的情况下,由于来自被摄体的光的反。

34、射光量多,因此将发光元件29的发光时间调短。即,通过检测发光元件29的发光时间能够检测胶囊型内窥镜2与被摄体之间的距离。0078因而,如图9所示,在当前设定的摄像模式为特殊光观察模式M2的情况下,控制部26判断是否超过了发光时间的阈值TB,在超过了发光时间的阈值TB的情况下,进行设定变更为普通光观察模式M1的处理。另一方面,在当前设定的摄像模式为普通光观察模式M1的情况下,控制部26判断是否小于发光时间的阈值TAB,在小于发光时间的阈值TAB的情况下,进行设定变更为特殊光观察模式M2的处理。此外,在该例子中,为了防止跳跃现象而使用了不同的阈值TAB、TB,但也可以将阈值TAB、TB设为相同的阈。

35、值。另外,在该例子中,将流经各普通光发光元件LA和各特殊光发光元件LB的驱动电流设定为相同。0079与距离相关的信息图像的明亮度0080接着,说明作为与距离相关的信息而检测图像的明亮度的情况。在此,关于图像的明亮度,使用所获取到的图像的高亮度部分的像素平均值。如图10所示,高亮度部分的像素平均值随着胶囊型内窥镜2与被摄体之间的距离的增大而从某个距离起脱离饱和状态,之后减少。因而,在当前设定的摄像模式为特殊光观察模式M2且图像的明亮度减小到小于阈值CTH的情况下,控制部26变更设定为普通光观察模式M1。即,在特殊光观察模式M2时,在亮度小于阈值CTH的区域EAB中变更设定为普通光观察模式M1。0。

36、081在此,为了节能,优选在普通光观察模式M1和特殊光观察模式M2二者都处于阈值CTH的区域EB且当前为普通光观察模式M1的情况下,仅使特殊光发光元件LB预先发光一次来检测明亮度,在明亮度小于阈值CTH的情况下,维持普通光观察模式M1,在明亮度为阈值CTH的情况下,变更设定为特殊光观察模式M2。0082此外,不限于高亮度部分的像素平均值,如图11所示,也可以获取每个像素的明亮度的分布曲线,根据该分布曲线的高亮度部分EC的分布形状变化来检测胶囊型内窥镜2与被摄体之间的距离。例如,随着距离的增大而曲线HEB变化为曲线HEAB。当然,也可以根据分布曲线整体的分布形状变化来检测距离。0083另外,如图。

37、12所示,也可以不将检测图像内的所有像素作为对象,而将一部分像素作为对象来检测明亮度。在图12中,距离检测部22求取检测图像50内的中央部分的区域E0和周围部分的四个区域E1E4各区域E0E4的明亮度。各区域E0E4例如是说明书CN102458215A8/14页101010像素的区域,求取亮度作为明亮度。即,作为亮度Y011B059G030R而求出。此外,也可以代替该亮度而仅根据体内的吸收特性最少的红色R成分求取明亮度。0084与距离相关的信息检测管腔0085在这种情况下,检测中央部分的区域E0和周围部分的区域E1E4,因此能够检测是否拍摄了管腔的轴向。即,在区域E0的明亮度小于规定值A且区域。

38、E1E4的明亮度超过了规定B的情况下,能够判断为该图像为拍摄了管腔的轴向而得到的图像。在拍摄了该管腔的轴向的情况下,优选变更设定为普通光观察模式M1,在摄像模式的切换处理中附加该摄像条件时,能够进行细致的切换处理。0086与距离相关的信息图像的空间频率0087接着,作为与距离相关的信息,对检测图像的空间频率的情况进行说明。关于所获得的图像,在距离近的情况下凹凸粗,而在距离远的情况下凹凸细。即,如图13所示,无论是距离近的情况还是距离远的情况,图像信号的信号强度都随着空间频率变高而变低,但距离远的情况下的曲线FB随空间频率变高而变低的减少度高,从而与距离近的情况下的曲线FA之间的信号强度差变大。。

39、0088即,距离检测部22能够通过求取该空间频率分布来检测距离。此外,通过使用以一维或二维方式进行处理的FFTFASTFOURIERTRANSFORM快速傅立叶变换能够实现空间频率分布。此外,在以一维方式进行FFT处理的情况下,可以对多条线进行平均。另外,在滤色器为拜耳阵列的情况下,优选求出与G色成分的像素对应的空间频率。这是由于在拜耳阵列中四个像素中的两个像素为G成分,因此能够高精度地获取空间频率。0089与距离相关的信息接触检测0090在此,根据光学圆顶10B是否接触到被摄体来检测距离。如图14所示,设置压力传感器60,距离检测部22从控制部26接收该压力传感器60的测量结果,由此进行与被。

40、摄体的接触的检测。如图15所示,压力传感器60设置在光学圆顶10B与壳主体10A之间的接合部分。在光学圆顶10B与壳主体10A之间设置弹性部件61,光学圆顶10B相对于壳主体10A能够在长轴方向上进行移动。压力传感器60例如是弹簧状的按压部件,利用MEMS微机电系统元件来实现。当光学圆顶10B与消化管的侧壁等相接触时,由于该按压力而压力传感器60收缩,通过以电或机械方式检测该变形来检测压力。0091在由压力传感器60测量出的压力超过了阈值12的情况下,距离检测部22判断为光学圆顶10B接触到了被摄体,检测为被摄体与胶囊型内窥镜2之间的距离近。在距离近的情况下,控制部26设定为特殊光观察模式M2。

41、,在距离远的情况下设定为普通光观察模式M1。0092另外,在光学圆顶10B接触到了被摄体的情况下,控制部26还可以设置接触摄像模式M3,在该模式下增强发光元件29的发光强度,并且缩短曝光时间。在该接触摄像模式M3下,通过增强发光强度,能够可靠地拍摄少量的血红蛋白的吸光反应,通过与增强该发光强度相应地缩短曝光时间,能够防止摄像元件20的输出饱和。0093此外,如图16所示,优选对获取到的图像62内的接触部分63进行变更结构强调水平等图像处理。通过进行该图像处理,能够强调显示消化管表面的毛细血管等。在此,通过检测具有某固定程度以上的明亮度和均匀性且空间的频率成分比周围区域低凹凸少的部位,能够实现接。

42、触部分63的检测。说明书CN102458215A109/14页110094与距离相关的信息基于颜色成分检测的接触检测0095另外,在观察小肠的情况下,受到胆红素胆汁色素的影响,图像整体变黄。另一方面,当光学圆顶10B与生物体组织相接触时,胆红素被从摄像范围挤出,从而黄色成分减少。该黄色成分包含在G像素和R像素的信息中,因此例如求取B像素的信号强度与G像素的信号强度之比B/G,当该比B/G超过阈值的情况下,能够检测为光学圆顶10B接触到了生物体组织。这是由于在接触到了生物体组织的情况下,该比中的B不发生变化而该比中的G变小,因此比B/G变大。0096并且,在光学圆顶10B接触到生物体组织的情况下。

43、,控制部26设定为特殊光观察模式M2,在没有接触到生物体组织的情况下,控制部26设定为普通光观察模式M1。或者,也可以是,在光学圆顶10B接触到生物体组织的情况下,如上述那样进一步设定为接触摄像模式M3。0097与距离相关的信息磁场信息0098在此,作为与距离相关的信息,使用磁场信息。如图17所示,将胶囊型内窥镜2设为双眼的胶囊型内窥镜102,在胶囊型内窥镜102内具有磁性体73和检测磁场的磁场检测部74。另外,在被检体1的外部设置有体外磁场产生装置80,对漂浮于胃70内的水71中的胶囊型内窥镜102产生磁场,通过改变该磁场能够向铅垂下方吸引胶囊型内窥镜102,从而使胶囊型内窥镜102在铅垂方。

44、向上移动。0099在此,距离检测部22通过控制部26从磁场检测部74检测磁场的大小,由此能够检测胶囊型内窥镜102与作为被检体的胃70的组织表面70A之间的距离。控制部26能够根据该检测结果进行上述的变更设定摄像模式的处理。0100普通光观察模式的变形例0101另外,在上述普通光观察模式下使普通光发光元件LA和特殊光发光元件LB同时发光,但也可以是将普通光观察模式设为仅使普通光发光元件LA发光。即,也可以是,在普通光观察模式下仅使普通光发光元件LA发光,在特殊光观察模式下仅使特殊光发光元件LB发光。0102发光元件的变形例0103另外,在上述发光元件29中,普通光发光元件LA和特殊光发光元件L。

45、B分别形成为单独的发光元件,但普通光发光元件LA和特殊光发光元件LB也可以形成为一体化的LED。0104例如,如图18所示,在LED主体90上形成有在415NM430NM处具有峰值的激励用LED91和在450NM480NM处具有峰值的激励用LED92,在该LED主体90的上部放置荧光体93并与其结合,该荧光体93在530NM560NM处具有荧光的峰值,由此实现一体化的LED。由此,不需要考虑普通光发光元件LA和特殊光发光元件LB的均等配置,因此能够容易且灵活地配置发光元件。0105此外,通过使激励用LED91发光能够发挥与特殊光发光元件LB相同的功能,通过使激励用LED92发光能够发挥与普通光。

46、发光元件LA相同的功能。在这种情况下,如图19所示,设为如下的发光元件驱动部10将激励用LED91、92并联连接,并且设置与激励用LED91串联连接的开关91A和与激励用LED92串联连接的开关92A,通过由控制部26进行选择驱动控制能够进行任意组合的发光。另外,也可以将未图示的可变电阻与各激励说明书CN102458215A1110/14页12用LED91、92串联连接,以使流经各激励用LED91、92的电流比率发生变化。即,除了开关91A、92A接通断开之外,也可以以模拟方式改变发光强度。并且,除了两个激励用LED91、92之外,例如也可以设置在400NM处具有峰值的激励用LED。即,并不限。

47、于两个激励用LED91、92,也可以使用三个以上激励用LED。0106发光元件和摄像元件的颜色成分调整0107在此,为了使图像处理时的白平衡校正值的比率相同,要使各普通光发光元件LA和各特殊光发光元件LB的激励光波长成分与荧光体的发光波长成分的比率相同。0108如图20所示,例如即使是在波长1460NM和波长3415NM处具有相同峰值的激励光照射强度的LED,由于摄像元件的光谱灵敏度特性不同而最终的受光强度不同321。即,与针对波长1的摄像元件的光谱灵敏度S1相比,针对波长3的摄像元件的光谱灵敏度S3小,因此最终的波长3的受光强度小于波长1的受光强度S3S2S1。其结果是,受光强度形成不同的光。

48、谱。0109因此,如图21所示,将波长1、3的峰值照射亮度设为相同,与摄像元件的B像素的光谱灵敏度特性相应地降低荧光体的发光成分比率。即,减少荧光体的发光成分材料,使得图21所示的荧光体的发光成分的峰值波长0560NM附近发光成分与B像素的光谱灵敏度特性的降低相应地变小。其结果是,即使是在波长1、3处具有相同峰值照射强度,最终的来自各发光元件的受光强度光谱也大致成为相同形状。0110或者,如图22所示,设定荧光体的发光成分材料使得荧光体的发光成分的峰值波长0附近的值相同,并且使波长3的峰值照射亮度比波长1的峰值照射亮度大以校正B像素的光谱灵敏度特性的降低,从而使最终的来自各发光元件的受光强度光。

49、谱形状大致相同。0111在进行详细的设定的情况下,具体地说,是获取基于普通光发光元件LA的照射亮度特性和摄像元件的光谱灵敏度特性的各RGB的积分值,作为各积分值的比率B/G、R/G,使其具有某一特定值。此外,该比率优选为1附近。并且,获取基于特殊光发光元件LB的照射亮度特性和摄像元件的光谱灵敏度特性的各RGB的积分值,使各积分值的比率与普通光发光元件LA时的比率相同。0112或者,例如针对B成分求取普通光发光元件LA的照射亮度特性和摄像元件的光谱灵敏度特性的积分值X,并且,针对B成分求取特殊光发光元件LB的照射亮度特性和摄像元件的光谱灵敏度特性的积分值Y,当设为此时的比率Y/X时,针对其它的G成分和R成分的比率也为相同的值。0113其结果是,无论从哪一个发光元件发光,亦或是使多个不同的发光元件同时发光,受光强度光谱都相同,进行图像处理时的白平衡校正值也相同,因此能够将图像处理时使用的白平衡校正值共通化,能够容易地进行图像处理。特别是,即使是利用不同的胶囊型内窥镜拍摄到的图像,通过预先进行该颜色成分调整也能够例如在图像显示装置4侧使用共通的白平衡校正值,能够减轻与图像处理有关的负荷。0114与距离相关的信息的外部输入0115在上述实施例中,设为在胶囊型内窥镜2内获取与距离相关的信息,但并不限于此。

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