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技術 撮像装置、撮像方法、及びプログラム

出願人 富士フイルム株式会社
発明者 前田青広遠藤安土山口博司
出願日 2009年1月14日 (11年3ヶ月経過) 出願番号 2009-005821
公開日 2010年7月29日 (9年9ヶ月経過) 公開番号 2010-162121
状態 特許登録済
技術分野 内視鏡 内視鏡 スタジオ装置
主要キーワード 広波長帯域 マルチバンド画像 スペクトル変化 可変分光素子 次透過 進行度 CCU 特徴群
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2010年7月29日)のものです。
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図面 (7)

課題

情報量の少ない、病状を調べるためのマルチバンド画像を生成する撮像装置を提供する。

解決手段

透過する光の波長を変化できる可変分光素子と、病状に対応する波長帯域を記録した波長帯域テーブルと、観察対象とする病状を特定する観察対象特定部と、可変分光素子を制御して、観察対象特定部が特定した病状に対応して波長帯域テーブルに記録されている波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を順次透過させる可変分光素子制御部と、可変分光素子を透過した複数の波長の光を順次撮像する撮像部とを備える。

概要

背景

特許文献1には、癌を検出するために600〜2000nmの波長帯域の複数の波長の光を光電変換素子で検出し、該検出した情報をアンテナを介してカプセル内視鏡の外部に送信することが記載されている。
特開2005−87728号公報

概要

情報量の少ない、病状を調べるためのマルチバンド画像を生成する撮像装置を提供する。透過する光の波長を変化できる可変分光素子と、病状に対応する波長帯域を記録した波長帯域テーブルと、観察対象とする病状を特定する観察対象特定部と、可変分光素子を制御して、観察対象特定部が特定した病状に対応して波長帯域テーブルに記録されている波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を順次透過させる可変分光素子制御部と、可変分光素子を透過した複数の波長の光を順次撮像する撮像部とを備える。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

透過する光の波長を変化できる可変分光素子と、病状に対応する波長帯域を記録した波長帯域テーブルと、観察対象とする病状を特定する観察対象特定部と、前記可変分光素子を制御して、前記観察対象特定部が特定した病状に対応して前記波長帯域テーブルに記録されている波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を順次透過させる可変分光素子制御部と、前記可変分光素子を透過した複数の波長の光を順次撮像する撮像部とを備える撮像装置

請求項2

前記可変分光素子制御部は、前記可変分光素子を制御して、前記観察対象特定部が特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある波長の光を、該波長帯域以外にある波長の光より短い波長間隔で透過させる請求項1に記載の撮像装置。

請求項3

前記可変分光素子制御部は、前記可変分光素子を制御して、前記波長帯域テーブルに記録された複数の病状にそれぞれ対応する波長帯域を含む波長帯域の範囲内にある波長の光を所定の波長間隔で透過させ、前記観察対象特定部が病状を特定した場合は、特定された病状に対応する波長帯域の光を前記所定の波長間隔より短い波長間隔で透過させる請求項1または2に記載の撮像装置。

請求項4

前記可変分光素子制御部は、前記観察対象特定部が特定した病状に対応した波長帯域の広さに応じて、該波長帯域の範囲内で透過させる光の波長間隔を変える請求項2または3に記載の撮像装置。

請求項5

前記撮像部が順次撮像した複数の波長の光の強度を、前記撮像部が有する複数の画素毎に示すマルチバンド画像を生成するマルチバンド画像生成部をさらに備え、前記観察対象特定部は、前記マルチバンド画像を解析することにより、観察対象とする病状を特定する請求項1乃至4の何れかに記載の撮像装置。

請求項6

透過する光の波長を変化できる可変分光素子と、病状に対応する波長帯域を記録した波長帯域テーブルとを備えたコンピュータが撮像する撮像方法であって、観察対象とする病状を特定する観察対象特定工程と、前記可変分光素子を制御して、前記観察対象特定工程が特定した病状に対応して前記波長帯域テーブルに記録されている波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を順次透過させる可変分光素子制御工程と、前記可変分光素子を透過した複数の波長の光を順次撮像する撮像工程とを備える撮像方法。

請求項7

透過する光の波長を変化できる可変分光素子と、病状に対応する波長帯域を記録した波長帯域テーブルとを備えたコンピュータを、観察対象とする病状を特定する観察対象特定部、前記可変分光素子を制御して、前記観察対象特定部が特定した病状に対応して前記波長帯域テーブルに記録されている波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を順次透過させる可変分光素子制御部、前記可変分光素子を透過した複数の波長の光を順次撮像する撮像部として機能させるプログラム

技術分野

0001

本発明は、複数の波長の光をそれぞれ撮像する撮像装置撮像方法、及びプログラムに関する。

背景技術

0002

特許文献1には、癌を検出するために600〜2000nmの波長帯域の複数の波長の光を光電変換素子で検出し、該検出した情報をアンテナを介してカプセル内視鏡の外部に送信することが記載されている。
特開2005−87728号公報

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、特許文献1によれば、癌しか検出できない。また、複数種類病状を検出したい場合は、広範囲の波長帯域にわたって、それぞれの波長毎に光電変換素子が信号を検出しなければならず、情報量が多くなる。

課題を解決するための手段

0004

上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、撮像装置であって、透過する光の波長を変化できる可変分光素子と、病状に対応する波長帯域を記録した波長帯域テーブルと、観察対象とする病状を特定する観察対象特定部と、可変分光素子を制御して、観察対象特定部が特定した病状に対応して波長帯域テーブルに記録されている波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を順次透過させる可変分光素子制御部と、可変分光素子を透過した複数の波長の光を順次撮像する撮像部とを備える。

0005

可変分光素子制御部は、可変分光素子を制御して、観察対象特定部が特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある波長の光を、該波長帯域以外にある波長の光より短い波長間隔で透過させてよい。

0006

可変分光素子制御部は、可変分光素子を制御して、波長帯域テーブルに記録された複数の病状にそれぞれ対応する波長帯域を含む波長帯域の範囲内にある波長の光を所定の波長間隔で透過させ、観察対象特定部が病状を特定した場合は、特定された病状に対応する波長帯域の光を所定の波長間隔より短い波長間隔で透過させてよい。

0007

可変分光素子制御部は、観察対象特定部が特定した病状に対応した波長帯域の広さに応じて、該波長帯域の範囲内で透過させる光の波長間隔を変えてよい。

0008

撮像部が順次撮像した複数の波長の光の強度を、撮像部が有する複数の画素毎に示すマルチバンド画像を生成するマルチバンド画像生成部をさらに備えてよく、観察対象特定部は、マルチバンド画像を解析することにより、観察対象とする病状を特定してよい。

0009

上記課題を解決するために、本発明の第2の態様においては、透過する光の波長を変化できる可変分光素子と、病状に対応する波長帯域を記録した波長帯域テーブルとを備えたコンピュータが撮像する撮像方法であって、観察対象とする病状を特定する観察対象特定工程と、可変分光素子を制御して、観察対象特定工程が特定した病状に対応して波長帯域テーブルに記録されている波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を順次透過させる可変分光素子制御工程と、可変分光素子を透過した複数の波長の光を順次撮像する撮像工程とを備える。

0010

上記課題を解決するために、本発明の第3の態様においては、プログラムであって、透過する光の波長を変化できる可変分光素子と、病状に対応する波長帯域を記録した波長帯域テーブルとを備えたコンピュータを、観察対象とする病状を特定する観察対象特定部、可変分光素子を制御して、観察対象特定部が特定した病状に対応して波長帯域テーブルに記録されている波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を順次透過させる可変分光素子制御部、可変分光素子を透過した複数の波長の光を順次撮像する撮像部として機能させる。

0011

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群サブコンビネーションもまた、発明となりうる。

発明を実施するための最良の形態

0012

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

0013

図1は、実施の形態の撮像システムを示す。撮像システムは、撮像装置100とコンピュータ200とを有する。本実施の形態では、撮像装置100の一例として、撮像装置100をカプセル内視鏡に適用して説明する。撮像装置100は、照射部101、レンズ102、可変分光素子103、撮像部104、制御回路105、通信部106、透明カバー107、及びケース108を備える。被験者は、撮像装置100を飲み込むことで、撮像装置100は、被験者の食道、腸などの生体組織を撮像することができる。

0014

照射部101、レンズ102、可変分光素子103、撮像部104、制御回路105、及び通信部106は、透明カバー107とケース108とで構成される筐体内に設けられる。照射部101は、生体組織である被写体に光を照射する。照射部101は光を発光する光源を有する。光源は、発光素子であってもよい。照射部101が照射した光は、透明カバー107を透過して被写体に照射される。照射部101は、白色光を照射してもよい。また、照射部101は、特定の波長帯域の光を照射してもよい。また、照射部101は、蛍光励起する励起光を照射してもよい。照射部101が照射した光に応じた被写体からの光は、透明カバー107を透過してレンズ102に入射される。レンズ102は、被写体からの光を集光する。可変分光素子103は、レンズ102が透過した光のうち、ある波長の光を透過する。可変分光素子103は、透過する光の波長を変化することができる。可変分光素子103は、例えば、エタロンであってもよい。撮像部104は、可変分光素子103を透過した波長の光を撮像する。撮像部104は、例えば、撮像素子撮像素子駆動ドライバAD変換器等を備えてよい。また、撮像部104は、RGB等のカラーフィルタを備えてよく、撮像素子は、カラーフィルタを透過した光を撮像してもよい。

0015

制御回路105は、照射部101、可変分光素子103、撮像部104、及び通信部106を制御する。制御回路105は、可変分光素子103が透過する波長の光を変化させる。これにより、撮像部104は、異なる波長の光を撮像することができる。また、制御回路105は、撮像部104が撮像した複数の波長の画像から、複数の波長の光の強度を示すマルチバンド画像を生成する。通信部106は、生成したマルチバンド画像をパソコン等のコンピュータ200に送信する。これにより、コンピュータ200の操作者は、送られてきたマルチバンド画像を解析することにより、観察対象となる病状を指定することができる。また、コンピュータ200が、送られてきたマルチバンド画像を解析して、観察対象となる病状を指定してもよい。病状とは、被験者が有する病気、及び被験者が有する病気の進行度を含む。この場合、コンピュータ200は、指定した病状を撮像装置100に送信する。撮像装置100は、受信した病状を観察対象として特定する。また、撮像装置100側でマルチバンド画像を解析して観察対象とする病状を特定してもよい。

0016

また、制御回路105は、病状を特定すると、特定した病状に応じた波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を順次透過させるように、可変分光素子を制御する。そして、撮像部104は、可変分光素子を順次透過した波長の光を順次撮像する。これにより、観察対象となる病状の診断に必要な波長の光を撮像することができ、且つ、情報量を少なくすることができる。つまり、広波長帯域内に含まれる複数の波長の光を順次撮像すると情報量が多く、観察対象とする病状の診断に必要でない波長の光までも撮像することになり、無駄な情報が多くなる。また、特定した病状に応じた波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を重点的に順次透過させるようにしてもよい。そして、制御回路105は、撮像部104が撮像した病状に対応した波長帯域内にあるそれぞれの波長の光の画像からマルチバンド画像を生成する。そして、通信部106は、生成したマルチバンド画像をコンピュータ200に送信する。これにより、病状に対応する波長帯域のマルチバンド画像を送信するので、情報量を少なくすることができ、不必要な情報を少なくすることができる。

0017

図2は、撮像装置100を詳細に示す。なお、図1に示した構成部と同じ構成部については、同じ符号を付している。制御回路105は、マルチバンド画像生成部111、観察対象特定部112、可変分光素子制御部113、及び波長帯域テーブル114を有する。また、通信部106は、送信部121、及び受信部122を有する。制御回路105を、電子回路又は電気回路で実現してもよく、CPU等の情報処理装置で実現してもよい。また、通信部106を、CCU(Communication Control Unit)で実現してもよく、また、Bluetoothなどによって実現してもよい。

0018

マルチバンド画像生成部111は、撮像部104が順次撮像した複数の波長の画像からマルチバンド画像を生成する。マルチバンド画像は、撮像部104が順次撮像した複数の波長の光の強度を、複数の画素毎に示す。マルチバンド画像生成部111は、生成したマルチバンド画像を、観察対象特定部112、及び送信部121に出力する。送信部121は、マルチバンド画像をコンピュータ200に出力する。また、受信部122は、コンピュータから送られてきた病状を受信する。

0019

観察対象特定部112は、観察対象とする病状を特定する。観察対象特定部112は、マルチバンド画像生成部111が生成したマルチバンド画像から観察対象となる病状を特定してもよい。生体組織が正常の場合は、ある波長の光の強度は高く、ある波長の光の強度が低くなるという特性がある。しかしながら、生体組織がある病状の場合は、正常の場合に光の強度が高くなる波長の光が弱くなる。また、正常の場合に光の強度が低くなる波長の光が強くなる。したがって、マルチバンド画像を解析することにより、疑わしいと思われる病状を観察対象とする病状として特定することができる。なお、観察対象特定部112は、正常に場合に対して光の強度が変化する病状毎の波長特性を記録したデータを有してよく、観察対象特定部112は、該データを用いて観察対象とする病状を特定してもよい。また、受信部122が病状を受信した場合は、観察対象特定部112は、受信部122が受信した病状を観察対象とする病状として特定してもよい。

0020

可変分光素子制御部113は、可変分光素子103が透過する光の波長を制御する。可変分光素子制御部113は、観察対象特定部112が病状を特定した場合は、可変分光素子103を制御して、特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を順次透過させる。波長帯域テーブル114は、病状に対応する波長帯域を記録している。可変分光素子制御部113は、観察対象特定部112が特定した病状に対応する波長帯域を波長帯域テーブル114から読み出して、可変分光素子103を制御する。また、可変分光素子制御部113は、可変分光素子が透過する光の波長の波長間隔を制御する。

0021

図3は、撮像装置100の動作のフローチャートの一例を示す。ステップS1で、照射部101は、生体組織である被写体に対して光を照射する。照射部101は、白色光を照射してもよく、所定の波長帯域の光を照射してもよい。また、照射部101は、励起光を照射してもよい。また、照射部101は、複数の励起光を照射してもよい。また、励起光が照射された場合は、複数の波長の蛍光が励起されるものとする。ステップS2で、可変分光素子制御部113は、可変分光素子103を制御して、波長帯域テーブル114に記録された複数の病状にそれぞれ対応する波長帯域を全て含む波長帯域の範囲内にある波長の光を所定の波長間隔で透過させる。ステップS3で、撮像部104は、可変分光素子103を透過した所定の波長間隔の光をそれぞれ順次撮像する。詳しくは、撮像部104は、可変分光素子103が透過したある波長の光を撮像してマルチバンド画像生成部111に出力する。その後、可変分光素子103が次に透過した異なる波長の光を撮像してマルチバンド画像生成部111に出力するという具合に、可変分光素子103が透過したそれぞれの波長の光を撮像して、それぞれの波長の画像をマルチバンド画像生成部111に出力する。

0022

図4は、可変分光素子103が透過する光の波長の一例を示す。横軸は、波長を示す。右に行くほど波長は大きくなり、左に行くほど波長が小さい。また、黒点は、可変分光素子103が透過する光の波長を示す。図4(a)は、可変分光素子103が透過する複数の病状に対応する波長帯域を含む波長帯域の範囲内にある光の波長の一例を示す。可変分光素子103は、所定の波長間隔で光を順次透過する。撮像部104は、可変分光素子103が順次透過したそれぞれの波長の光を順次撮像してマルチバンド画像生成部111に出力する。

0023

図3のフローチャートに戻り、ステップS4で、マルチバンド画像生成部111は、撮像部104が撮像したそれぞれの波長の画像から、撮像部104が順次撮像した複数の波長の光の強度を、撮像部104が有する複数の画素毎に示すマルチバンド画像を生成する。つまり、撮像部104のそれぞれの画素が撮像した複数の波長の光の強度を示すマルチバンド画像を生成する。なお、マルチバンド画像生成部111は、画素毎ではなく、m画素×n画素を1つのブロックとして、ブロック毎に複数の波長の光の強度を示すマルチバンド画像を生成してもよい。このm及びnは、自然数とする。また、撮像部104が有するすべての画素を1つのブロックとして、マルチバンド画像を生成してもよい。

0024

図5は、複数の画素毎に、撮像した複数の波長の光の強度を示す生成されたマルチバンド画像の模式図を示す。マルチバンド画像は、撮像部104が有する画素150毎に、複数の波長の光の強度を示す。それぞれの画素150に示された波長スペクトルは、横軸が波長を示しており、縦軸が光の強度を示している。

0025

図3のフローチャートに戻り、ステップS5で、観察対象特定部112は、マルチバンド画像生成部111が生成したマルチバンド画像を解析して、疑わしいと思われる病状を観察対象として特定する。なお、コンピュータ200側で、マルチバンド画像を解析して、疑わしいと思われる病状を指定してもよい。この場合は、送信部121がマルチバンド画像をコンピュータ200に送信する。そして、コンピュータ200がマルチバンド画像を解析して、疑わしいと思われる病状を指定してもよい。また、医師がコンピュータ200に送られてきたマルチバンド画像を解析して、疑わしいと思われる病状を入力してもよい。コンピュータ200は、疑わしいと思われる病状を撮像装置100に送信する。受信部122は、コンピュータ200が送信した病状を受信して観察対象特定部112に出力する。観察対象特定部112は、受信部122が受信した病状を観察対象とする病状として特定する。

0026

ステップS6で、可変分光素子制御部113は、観察対象特定部112が特定した病状に対応する波長帯域を波長帯域テーブル114から取得する。ステップS7で、可変分光素子制御部113は、可変分光素子103を制御して、観察対象特定部112が特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を順次透過させる。可変分光素子制御部113は、特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を、一定の波長間隔で順次透過してもよい。この一定の波長間隔は、所定の波長間隔より短い。これにより、最初は、病状を特定するために、広範囲で波長の光を粗くサンプリングして、疑わしい病状を特定する。そして、病状を特定すると、特定した病状に対応する波長帯域で波長の光を細かくサンプリングすることで、該特定した病状の診断精度を向上させることができる。また、データの情報量を少なくすることができる。なお、可変分光素子制御部113は、観察対象特定部112が特定した病状に対応した波長帯域の広さに応じて、該波長帯域の範囲内で透過させる光の波長間隔を変えてもよい。

0027

図4(b)及び図4(c)は、可変分光素子103が透過する特定した病状に対応する波長帯域の範囲にある光の波長の一例を示す。図4(b)は、特定した病状に対応する波長帯域のみの光を透過する場合を示す。可変分光素子103が透過する特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある複数の波長の光の波長間隔は、図4(a)に示す波長間隔より短い。これにより、複数の病状にそれぞれ対応する波長帯域を含む波長帯域の範囲内にある波長の光を透過する場合に比べ、データ量を少なくすることができる。また、特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を、所定の波長間隔より短い波長間隔で透過するので、特定した病状の診断精度を向上させることができる。なお、可変分光素子制御部113は、観察対象特定部112が特定した病状に対応した波長帯域の広さに応じて、該波長帯域の範囲内で透過させる光の波長間隔を変えてもよい。つまり、特定した病状に対応した波長帯域の広さに応じて一定の波長間隔を変えてもよい。例えば、特定した病状に対応した波長帯域が狭い場合は、特定した病状に対応した波長帯域が広い場合に比べ、一定の波長間隔を短くしてもよい。

0028

図4(c)は、特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある波長の光を重点的に透過する場合を示す。可変分光素子103が透過する、特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある複数の波長の光の波長間隔は、特定した病状に対応する波長帯域以外の波長帯域内にある複数の波長の光の波長間隔より短い。また、可変分光素子103が透過する、特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある複数の波長の光の波長間隔は、図4(a)に示す所定の波長間隔より短い。また、可変分光素子103が透過する、特定した病状に対応する波長帯域以外の波長帯域内にある複数の波長の光の波長間隔は、図4(a)に示す所定の波長間隔より長い。これにより、複数の病状にそれぞれ対応する波長帯域を含む波長帯域の範囲内にある波長の光を透過する場合に比べ、データ量を少なくすることができる。また、特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を、所定の波長間隔より短い波長間隔で透過するので、特定した病状の診断精度を向上させることができる。また、特定した病状に対応する波長帯域以外の波長帯域内にある波長の光も透過させるので、特定していない他の病状も診断することができる。なお、可変分光素子制御部113は、観察対象特定部112が特定した病状に対応した波長帯域の広さに応じて、該波長帯域の範囲内で透過させる光の波長間隔を変えてもよい。つまり、特定した病状に対応した波長帯域の広さに応じて一定の波長間隔を変えてもよい。例えば、特定した病状に対応した波長帯域が狭い場合は、特定した病状に対応した波長帯域が広い場合に比べ、一定の波長間隔を短くしてもよい。

0029

図3のフローチャートに戻り、ステップS8で、撮像部104は、可変分光素子103を透過した複数の波長の光を順次撮像する。ステップS9で、マルチバンド画像生成部111は、撮像部104が撮像したそれぞれの波長の画像から、撮像部104が順次撮像した複数の波長の光の強度を、撮像部104が有する複数の画素毎に示すマルチバンド画像を生成する。ステップS10で、送信部121は、マルチバンド画像生成部111が生成したマルチバンド画像をコンピュータ200に送信する。

0030

図6は、撮像装置100の動作のフローチャートの他の例を示す。ステップS51で、照射部101は、生体組織である被写体に対して光を照射する。照射部101は、白色光を照射してもよく、所定の波長帯域の光を照射してもよい。また、照射部101は、励起光を照射してもよい。ステップS52で、可変分光素子制御部113は、可変分光素子103を制御して、波長帯域テーブル114に記録された複数の病状にそれぞれ対応する波長帯域を含む波長帯域内にある波長の光を所定の波長間隔で透過させる。ステップS53で、撮像部104は、可変分光素子103が透過した複数の波長を含む光を撮像する。撮像部104は、可変分光素子103が透過した複数の波長の光を、1回の露光時間で撮像する。つまり、可変分光素子制御部113は、可変分光素子103を制御して、撮像部104の1回の露光時間内に、複数の病状にそれぞれ対応する波長帯域を含む波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を所定の波長間隔で透過させる。これにより、撮像部104は、複数の波長の光を撮像した画像を得ることができる。

0031

ステップS54で、送信部121は、撮像部104が撮像した画像をコンピュータ200に送信する。つまり、マルチバンド画像生成部111は、撮像部104が撮像した画像からマルチバンド画像を生成せずに、送信部121に出力する。そして、送信部121は、撮像部104が撮像した画像を出力する。ステップS55で、観察対象特定部112は、受信部122から病状が送られてきたか否かを判断する。ステップS55で、病状が送られてきていないと判断すると、ステップS52に戻り、上記した動作を繰り返す。これにより、コンピュータ200が病状を撮像装置100に送信するまでは、コンピュータ200は、撮像装置100が撮像した画像を順次表示させることができる。この表示された画像を見ながら、医師などのユーザは、疑わしいと思われる病状をコンピュータ200に入力する。そして、コンピュータ200は病状が入力されると、該入力された病状を撮像装置100に送信する。受信部122は、病状を受信すると観察対象特定部112に出力する。

0032

ステップS55で、病状が送られてきたと判断すると、ステップS56で、観察対象特定部112は、送られてきた病状を観察対象として特定する。ステップS57で、可変分光素子制御部113は、観察対象特定部112が特定した病状に対応する波長帯域を波長帯域テーブル114から取得する。ステップS58で、可変分光素子制御部113は、可変分光素子を制御して、観察対象特定部112が特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を順次透過させる。ステップS59で、撮像部104は、可変分光素子103を透過した複数の波長の光を順次撮像する。つまり、撮像部104は、可変分光素子103が透過したそれぞれの波長の光を順次撮像する。ステップS60で、マルチバンド画像生成部111は、撮像部104が撮像したそれぞれの波長の画像から、撮像部104が順次撮像した複数の波長の光の強度を、撮像部104が有する複数の画素毎に示すマルチバンド画像を生成する。ステップS61で、送信部121は、マルチバンド画像生成部111が生成したマルチバンド画像をコンピュータ200に送信する。ステップS57〜ステップS61までの動作は、図3のステップS6〜ステップS10までの動作と同様であってもよい。

0033

なお、ステップS52で、可変分光素子103を光路上から退避させてもよい。この場合は、ステップS53では、撮像部104は、レンズ102を透過した光をそのまま撮像する。また、この場合は、ステップS55の動作後、ステップS58の動作を行うまでに、退避した可変分光素子103を光路上に配置させる。また、ステップS53では、撮像部104は、可変分光素子103が透過した複数の波長の光を1回の露光時間で撮像するようにしたが、可変分光素子103が透過したそれぞれの波長の光を、それぞれ順次撮像してもよい。つまり、図3のステップS3と同様に動作してもよい。この場合は、マルチバンド画像生成部111は、それぞれの波長の画像を合成することにより、複数の波長の光を含む1枚の画像を生成してもよい。この生成された画像が送信部121からコンピュータ200に送信される。

0034

このように、疑わしいと思われる病状に対応する波長帯域の範囲内にある複数の波長の光を透過させるように可変分光素子103を制御して、波長の光を順次撮像するので、データ量を少なくすることでき、特定した病状の診断精度を向上させることができる。また、特定した病状に対応する波長帯域の光を重点的に透過させるので、特定した病状の診断精度を向上させることができ、データ量を少なくすることができる。つまり、特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある波長の光のみを透過させるので、透過する光の波長間隔を短くすることができ、病状の診断精度を向上させることができる。特定した病状に対応する波長帯域の範囲内にある波長の光を短い波長間隔で透過して、特定した病状に対応する波長帯域以外の波長帯域にある波長の光を長い波長間隔で透過するので、病状の診断精度を向上させることができる。なお、上記実施の形態では、撮像装置100をカプセル内視鏡に適用して説明したが、カプセル内視鏡に限定されるものではなく、内視鏡装置、又は、カメラ等に適用してもよい。また、所定のプログラムを実行することによって、CPU等の情報処理装置を撮像装置100として機能させるようにしてもよい。

0035

なお、上記実施の形態では、生体組織の基底スペクトル既知の場合は、以下のように、データ量を減らして送信してもよい。複数の病状にそれぞれ対応する波長帯域を含む波長帯域の範囲内にある波長の光を順次撮像して得られたマルチバンド画像は、それぞれの基底スペクトルを合計した値となる。例えば、基底スペクトルとして、コラーゲンの基底スペクトル、薬剤の基底スペクトル、NADHの基底スペクトルしかない場合は、得られたマルチバンド画像のそれぞれの画素が示す波長スペクトルは、重み係数乗算したそれぞれの基底スペクトルの合計となる。したがって、制御回路105は、それぞれの基底スペクトルに重み付け係数掛けて合算した波長スペクトルが、マルチバンド画像となるように、画素毎にそれぞれの基底スペクトルの重み付け係数を算出する。そして、送信部121は、算出した画素毎のそれぞれの基底スペクトルの重み付け係数をコンピュータ200に送ればよい。これにより、コンピュータ200側で、既知の基底スペクトルと重み付け係数とからマルチバンド画像を生成することができる。

0036

また、基底スペクトルが分からない場合は、制御回路105は、マルチバンド画像を主成分分析して、スペクトル変化所定値より大きい主成分を算出する。そして、画素毎に主成分の重み付け係数を算出する。そして、送信部121は、算出した主成分と、画素毎の重み付け係数をコンピュータ200に送信する。これにより、コンピュータ200側で、主成分と画素毎の重み付け係数からマルチバンド画像を生成することができる。

0037

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることができることは当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

0038

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

図面の簡単な説明

0039

実施の形態の撮像システムを示す。
撮像装置100を詳細に示す。
撮像装置100の動作のフローチャートの一例を示す。
可変分光素子103が透過する光の波長の一例を示す。
複数の画素毎に、撮像した複数の波長の光の強度を示す生成されたマルチバンド画像の概念を示す。
撮像装置100の動作のフローチャートの他の例を示す。

0040

100撮像装置
101照射部
102レンズ
103可変分光素子
104撮像部
105制御回路
106通信部
107 透明カバー
108ケース
111マルチバンド画像生成部
112観察対象特定部
113 可変分光素子制御部
114波長帯域テーブル
121 送信部
122 受信部
150画素
200 コンピュータ

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