專利名稱：攝像裝置以及被檢體內(nèi)圖像獲取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種攝像裝置以及使用了該攝像裝置的膠嚢型 內(nèi)窺鏡等的被檢體內(nèi)圖像獲取裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，在內(nèi)窺鏡領(lǐng)域中提出了一種吞入型的膠嚢型內(nèi)窺
鏡，并已進(jìn)入到實(shí)用化階段(例如，參照日本特開2003-19111
號(hào)公報(bào))，該吞入型的膠嚢型內(nèi)窺鏡以將攝像裝置容納在膠嚢形 狀的殼內(nèi)的方式構(gòu)成，該攝像裝置由獲取被檢體內(nèi)部的圖像信 ,氛-的攝像部、對(duì)攝像部所要拍攝的攝像部位進(jìn)行照明的照明部、 將由攝像部獲取的圖像信息進(jìn)行無(wú)線發(fā)送的發(fā)送部等構(gòu)成。這 種膠嚢型內(nèi)窺鏡從作為被檢體的患者的口中被吞入而導(dǎo)入到被 檢體內(nèi)部。然后，直到被自然排出為止的期間，在體腔內(nèi)一邊
隨著其蠕動(dòng)運(yùn)動(dòng)而移動(dòng)， 一邊例如以0.5秒為間隔依次拍4聶體腔 內(nèi)的圖像，并將所獲取的圖像數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送至體外的接收機(jī)等。 圖l是表示內(nèi)置在現(xiàn)有的膠嚢型內(nèi)窺鏡內(nèi)的攝像裝置的概 要結(jié)構(gòu)例的框圖。如圖l所示，現(xiàn)有的攝像裝置由如下部分構(gòu)成 圖像傳感器201，其由CCD(charge coupled device:電荷耦合器 件)、CMOS(complementary metal oxide semiconductor: 互補(bǔ)金 屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器等的攝像元件構(gòu)成；AFE(Analog Front End:模擬前端)模塊202，其對(duì)圖像信息實(shí)施增益調(diào)節(jié)、 A/D轉(zhuǎn)換等的模擬信號(hào)處理；數(shù)字信號(hào)處理模塊203,其對(duì)數(shù)字 化的圖像數(shù)據(jù)實(shí)施所需的規(guī)定的圖像處理；行存儲(chǔ)器204，其以 行為單位保存圖像數(shù)據(jù)；以及無(wú)線模塊205,其向被檢體外的接 收機(jī)等無(wú)線輸出圖像數(shù)據(jù)。接著，在圖2中示出了具備這種攝像裝置的膠嚢型內(nèi)窺鏡的 攝像定時(shí)例。如圖2所示，攝像定時(shí)由使LED(light emitting diode:發(fā)光二極管)等的光源進(jìn)行發(fā)光的定時(shí)(曝光期間)、從圖 像傳感器201的讀出期間、數(shù)據(jù)發(fā)送期間、水平以及垂直方向的 消隱期間構(gòu)成。首先，在一幀期間中的V消隱期間中，最初通 過使LED進(jìn)行發(fā)光而對(duì)攝像部位進(jìn)行曝光，通過圖像傳感器201 拍攝攝像部位來(lái)獲取圖像信息。由圖像傳感器201拍攝并讀出的 圖像信息(模擬信號(hào))通過在A F E模塊2 02中被實(shí)施規(guī)定的模擬 信號(hào)處理而數(shù)字化成圖像數(shù)據(jù)，再通過數(shù)字信號(hào)處理模塊203 被實(shí)施所需的圖像處理之后，按每行暫時(shí)保存到行存儲(chǔ)器204 中。然后，讀出保存在行存儲(chǔ)器204中的圖像數(shù)據(jù)，并從無(wú)線模 塊205進(jìn)行無(wú)線輸出。將這種處理反復(fù)進(jìn)行行數(shù)次。
此外，也存在如圖3所示的結(jié)構(gòu)，即，代替行存儲(chǔ)器204, 使用能夠保存一幀的圖像數(shù)據(jù)的幀存儲(chǔ)器，對(duì)存儲(chǔ)在圖像傳感 器201中的電荷進(jìn)行復(fù)位之后，使LED進(jìn)行發(fā)光而通過圖像傳感 器201進(jìn)行攝像，以幀為單位將從該圖像傳感器201讀出并在 AFE模塊202中實(shí)施了規(guī)定的模擬信號(hào)處理的圖像數(shù)據(jù)暫時(shí)保 存在幀存儲(chǔ)器中，讀出保存在幀存儲(chǔ)器中的 一 幀的圖像數(shù)據(jù)， 并從無(wú)線模塊205進(jìn)行無(wú)線輸出。
在這種攝像裝置中有時(shí)存在如下問題在進(jìn)行增益調(diào)節(jié)、 A/D轉(zhuǎn)換等的模擬信號(hào)處理的AFE模塊202中的處理時(shí)，產(chǎn)生隨 機(jī)噪聲，噪聲被附加在AFE模塊202中處理過的圖像數(shù)據(jù)上，并 從無(wú)線模塊2 0 5直接無(wú)線輸出到體外。
通過如下的方式能夠抵消去除這種隨機(jī)噪聲成分例如通 過反復(fù)進(jìn)行圖2所示的攝像定時(shí)，由圖像傳感器201拍攝多張相 同的圖像，將在AFE模塊202中處理過的圖像數(shù)據(jù)依次無(wú)線輸出 到體外，在依次接收多張圖像數(shù)據(jù)的接收機(jī)中，對(duì)這些相同的圖像例如實(shí)施圖像平均處理，由此相抵消而去除這種隨機(jī)噪聲 成分。
然而，如果采耳又這種對(duì)策，則導(dǎo)致幀頻(frame rate)下降(例 如，在使用五張圖像數(shù)據(jù)在接收機(jī)側(cè)進(jìn)行圖像平均處理成一 張 的圖像數(shù)據(jù)的情況下，幀頻下降至五分之一)，從而導(dǎo)致無(wú)法維 持作為膠嚢型內(nèi)窺鏡所需要的期望的幀頻。特別是，由于反復(fù) 進(jìn)行多次一幀期間中所占的比例大的從行存儲(chǔ)器的讀出，因此 容易造成幀頻下降。為了避免幀頻的下降，只要具備多個(gè)行存 儲(chǔ)器或幀存儲(chǔ)器來(lái)提高處理速度即可。但是，膠嚢型內(nèi)窺鏡被 導(dǎo)入到被檢體內(nèi)并需要長(zhǎng)時(shí)間(例如，8小時(shí))進(jìn)行動(dòng)作，因此從 小型化和低功耗等的觀點(diǎn)出發(fā)，要求不增加無(wú)線輸出的數(shù)據(jù)量 且盡量縮小內(nèi)置的電路規(guī)模，但是上述的提高處理速度的方法 違背這種要求。

發(fā)明內(nèi)容
用于解決問題的方案
本發(fā)明所涉及的攝像裝置具備攝像部，其通過拍攝而獲 取圖像信息；模擬信號(hào)處理部，其對(duì)由上述攝像部拍攝到的圖 像信息實(shí)施模擬信號(hào)處理而數(shù)字化成圖像數(shù)據(jù)；數(shù)字信號(hào)處理 部，其包括噪聲降低電路，該噪聲降低電路對(duì)由上述攝像部拍 攝且在上述模擬信號(hào)處理部中實(shí)施了模擬信號(hào)處理的 一 幀期間 內(nèi)的多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化而去除模擬信號(hào)處理中的 噪聲；存儲(chǔ)部，其對(duì)由上述噪聲降低電路進(jìn)行噪聲降低前后的 圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行更新存儲(chǔ)；以及輸出部，其對(duì)更新存儲(chǔ)在上述存 儲(chǔ)部中的降低噪聲之后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。
另外，本發(fā)明所涉及的被檢體圖像獲取裝置具備攝像裝置， 該攝像裝置包括攝像部，其通過拍攝而獲取圖像信息；模擬信號(hào)處理部，其對(duì)由上述攝像部拍攝到的圖像信息實(shí)施模擬信
號(hào)處理而數(shù)字化成圖像數(shù)據(jù)；數(shù)字信號(hào)處理部，其包括噪聲降 低電路，該噪聲降低電路對(duì)由上述攝像部拍攝且在上述模擬信 號(hào)處理部中實(shí)施了模擬信號(hào)處理的一幀期間內(nèi)的多張相關(guān)的圖
像數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化而去除模擬信號(hào)處理中的噪聲；存儲(chǔ)部，其 對(duì)由上述噪聲降低電路進(jìn)行噪聲降低前后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行更新 存儲(chǔ)；以及輸出部，其對(duì)更新存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部中的降低噪聲 之后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出，其中，該被檢體內(nèi)圖像獲取裝置被 導(dǎo)入到被檢體內(nèi)，由上述攝像部獲取被檢體內(nèi)部的圖像信息， 從上述輸出部向被檢體外無(wú)線輸出圖像數(shù)據(jù)。
如上所述，關(guān)于本發(fā)明的其它的目的、特征、優(yōu)點(diǎn)以及技 術(shù)上和產(chǎn)業(yè)上的意義，只要參照附圖而閱讀下面的本發(fā)明的詳 細(xì)說(shuō)明，就能夠更好地理解。


圖l是表示現(xiàn)有的攝像裝置的概要結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖2是表示現(xiàn)有的攝像定時(shí)例的概要時(shí)序圖。
圖3是表示不同的現(xiàn)有的攝像定時(shí)例的概要時(shí)序圖。
系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)置在膠嚢型內(nèi)窺 鏡內(nèi)的攝像裝置的概要結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的攝像裝置的攝像定 時(shí)例的概要時(shí)序圖。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的內(nèi)置在膠嚢型內(nèi)窺 鏡內(nèi)的攝像裝置的概要結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的內(nèi)置在膠嚢型內(nèi)窺
7鏡內(nèi)的攝像裝置的概要結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的攝像裝置的攝像定 時(shí)例的概要時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明所涉及的攝像裝置以及被檢體 內(nèi)圖像獲取裝置的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 [實(shí)施方式l]
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式l所涉及的被檢體內(nèi)圖像獲取 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖4所示，被檢體內(nèi)圖像獲取系統(tǒng) 具備膠嚢型內(nèi)窺鏡IO,其為獲取被檢體l內(nèi)部的圖像數(shù)據(jù)的被 檢體內(nèi)圖像獲取裝置；接收機(jī)30,其接收從膠嚢型內(nèi)窺鏡10無(wú) 線發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)；以及顯示裝置40，其根據(jù)接收機(jī)30所接收 到的圖像數(shù)據(jù)，顯示由膠嚢型內(nèi)窺鏡10獲取的圖像。在接收機(jī) 30與顯示裝置40之間的圖像數(shù)據(jù)的傳送中，例如使用可移動(dòng)型 記錄介質(zhì)50。
膠嚢型內(nèi)窺鏡10通過將攝像裝置內(nèi)置在以能夠吞入的大小 形成為膠嚢形狀的殼內(nèi)，具備攝像功能和無(wú)線功能。這種膠嚢 型內(nèi)窺鏡10從被檢體1的口被吞入而導(dǎo)入到被檢體l內(nèi)部，在體 腔內(nèi)一邊移動(dòng)一邊逐次獲取體腔內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)。然后，將所獲 取的圖像數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送到體外。
接收機(jī)30具備多個(gè)接收用天線Al An，經(jīng)由各接收用天線 Al An接收從膠嚢型內(nèi)窺鏡10無(wú)線發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)。該接收機(jī) 30構(gòu)成為自由地裝卸緊湊型閃存(compact flash)(注冊(cè)商標(biāo))等 的作為記錄介質(zhì)的可移動(dòng)型記錄介質(zhì)50,將所接收到的圖像數(shù) 據(jù)按時(shí)間序列依次保存到可移動(dòng)型記錄介質(zhì)5 0中。
接收用天線Al An例如由環(huán)形天線構(gòu)成，如圖4所示，分散配置在被檢體l的身體表面上的規(guī)定位置上。具體地說(shuō)，例如分
散配置在與膠嚢型內(nèi)窺鏡10在被檢體1內(nèi)的通過路徑相對(duì)應(yīng)的 位置上。此外，接收用天線Al An也可以分散配置在被檢體l 所穿著的短上衣上。在這種情況下，通過被檢體1穿上該短上衣，
接收用天線Al An被配置在與膠嚢型內(nèi)窺鏡10在被檢體1內(nèi)的 通過路徑相對(duì)應(yīng)的被檢體l的身體表面上的規(guī)定位置上。此外， 對(duì)被檢體l只要配置一個(gè)以上的接收用天線即可，不限定接收用
天線的數(shù)量。
利用工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)等的通用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示裝置 40,構(gòu)成為自由地裝卸可移動(dòng)型記錄介質(zhì)50。該顯示裝置40讀 取保存在可移動(dòng)型記錄介質(zhì)50中的圖像數(shù)據(jù)，通過LCD、 ELD 等的顯示器將所讀取的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像顯示。另外，顯示裝 置40將與被檢體l有關(guān)的信息適當(dāng)?shù)貙懭氲娇梢苿?dòng)型記錄介質(zhì)數(shù)據(jù)。
下面，對(duì)本實(shí)施方式1所涉及的內(nèi)置在月交嚢型內(nèi)窺鏡10內(nèi)而 實(shí)現(xiàn)攝像功能和無(wú)線功能的攝像裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖5是表 示內(nèi)置在膠嚢型內(nèi)窺鏡10內(nèi)的攝像裝置100的概要結(jié)構(gòu)例的框 圖。如圖5所示，攝像裝置100具備圖像傳感器110、 LED 120、 AFE(模擬前端)模塊130、數(shù)字信號(hào)處理模塊140、行存儲(chǔ)器150、 無(wú)線模塊160以及控制部170。
圖像傳感器110構(gòu)成攝像部，在本實(shí)施方式l中，例如使用 CMOS圖像傳感器。該圖像傳感器110通過如下方式進(jìn)行拍攝被 檢體1內(nèi)部的攝像部位的攝像動(dòng)作通過成像透鏡等的攝像光學(xué) 系統(tǒng)使攝像部位的入射光成像，由此將與入射光的強(qiáng)度相應(yīng)的 模擬信號(hào)作為圖像信息進(jìn)行輸出。按照來(lái)自定時(shí)產(chǎn)生部171的定 時(shí)信號(hào)來(lái)控制由該圖像傳感器110進(jìn)行的攝像動(dòng)作的定時(shí)、從圖像傳感器110讀出模擬信號(hào)的動(dòng)作的定時(shí)、次數(shù)。
LED 120被設(shè)置為對(duì)攝像部位進(jìn)行照明的光源的一例，通 過LED驅(qū)動(dòng)電路一皮發(fā)光驅(qū)動(dòng)而照射照明光，從而對(duì)通過圖像傳 感器110所拍攝的攝像部位進(jìn)行照明。按照來(lái)自定時(shí)產(chǎn)生部171 的定時(shí)信號(hào)來(lái)控制該LED 120的發(fā)光動(dòng)作的定時(shí)。
AFE模塊130作為模擬信號(hào)處理部來(lái)發(fā)揮作用，對(duì)由圖像傳 感器110拍攝并輸出的模擬信號(hào)(圖像信息)實(shí)施增益調(diào)節(jié)(包括 相關(guān)雙采樣、放大等)、A/D轉(zhuǎn)換等的模擬信號(hào)處理，由此數(shù)字 化成圖像數(shù)據(jù)而進(jìn)行輸出。
數(shù)字信號(hào)處理模塊140作為數(shù)字信號(hào)處理部來(lái)發(fā)揮作用，在 對(duì)由afe模塊130進(jìn)行了數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行白平衡、y校正、 色彩校正等的規(guī)定的圖像處理而暫時(shí)保存到行存儲(chǔ)器150中之 后，按照讀出定時(shí)從行存儲(chǔ)器15 0中讀出圖像數(shù)據(jù)而輸出到無(wú)線 模塊160。在此，本實(shí)施方式1的數(shù)字信號(hào)處理模塊140具備噪聲 降低電路141。該噪聲降低電路141用于降低隨機(jī)噪聲，在本實(shí) 施方式l中由移位(bit shift)電路141 a和加法器141 b構(gòu)成該噪聲 降低電路141,該隨機(jī)噪聲是伴隨著由AFE模塊130進(jìn)行的模擬 信號(hào)處理而產(chǎn)生的噪聲。移位電路141a用于通過將圖像數(shù)據(jù)針 對(duì)每個(gè)像素右移規(guī)定的位數(shù)n、例如n-2位來(lái)進(jìn)行除法運(yùn)算。加 法器141b用于進(jìn)行利用行存儲(chǔ)器150將圖像數(shù)據(jù)針對(duì)每個(gè)像素 進(jìn)行加法運(yùn)算的處理。
無(wú)線模塊160由發(fā)送電路、天線等構(gòu)成，將圖像數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā) 送到外部，其中，該發(fā)送電路通過對(duì)由數(shù)字信號(hào)處理模塊140 從行存儲(chǔ)器150讀出的圖像數(shù)據(jù)實(shí)施調(diào)制處理等的數(shù)據(jù)處理來(lái) 生成無(wú)線信號(hào)，該天線用于將所生成的無(wú)線信號(hào)發(fā)送到外部。
控制部170對(duì)構(gòu)成攝像裝置1 oo的各部分進(jìn)行控制，綜合地 控制攝像裝置10 0的整體的動(dòng)作。該控制部17 0具備定時(shí)產(chǎn)生部171，該定時(shí)產(chǎn)生部171生成并輸出用于控制各部分的動(dòng)作定時(shí) 的定時(shí)信號(hào)。
在這種結(jié)構(gòu)中，對(duì)內(nèi)置在膠嚢型內(nèi)窺鏡10內(nèi)的攝像裝置100 的動(dòng)作控制例進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示攝像裝置100的攝像定時(shí)例 的概要時(shí)序圖。在本實(shí)施方式l中，以如下方式進(jìn)行控制作為 一幀期間內(nèi)的多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，連續(xù)地反復(fù)多次例如四次 讀出由CMOS圖像傳感器構(gòu)成的圖像傳感器110拍攝且保持到 電荷復(fù)位為止的相同的圖像信息，在A F E模塊13 0中進(jìn)行模擬信 號(hào)處理之后，通過噪聲降低電路141和行存儲(chǔ)器150算出按每個(gè) 像素的平均值，由此降低隨機(jī)噪聲。
首先，從圖像傳感器110按每行讀出圖像信息，在AFE模塊 130中進(jìn)行所需的模擬信號(hào)處理。在數(shù)字信號(hào)處理模塊140中， 首先通過移位電路141a針對(duì)每個(gè)像素對(duì)由該AFE模塊130進(jìn)行 了數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行右移2位的處理，由此進(jìn)行成為四分之 一的除法運(yùn)算。被移位的 一 行的圖像數(shù)據(jù)被暫時(shí)保存在行存儲(chǔ) 器150中。接著，讀出保持在圖像傳感器110中的相同行的圖像 信息(相同的圖像信息)，同樣地在AFE模塊130、移位電路141a 中進(jìn)行模擬信號(hào)處理、右移2位的處理。然后，通過加法器141b 對(duì)本次被移位的一行的圖像數(shù)據(jù)與保存在行存儲(chǔ)器150中的之 前被移位的 一行的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算，并將加法運(yùn)算結(jié)果 更新存儲(chǔ)到行存儲(chǔ)器150中。通過再反復(fù)進(jìn)行兩次這種處理而進(jìn) 行總計(jì)四次的處理，與基于相同的圖像信息的圖像數(shù)據(jù)有關(guān)的 針對(duì)每個(gè)像素的四次的平均值被更新存儲(chǔ)到行存儲(chǔ)器150中。在 此，基于相同的圖像信息的四次的圖像數(shù)據(jù)本應(yīng)該為完全相同 的圖像數(shù)據(jù)，通過算出四次的圖像數(shù)據(jù)的平均值，由AFE模塊 130的模擬信號(hào)處理而產(chǎn)生的隨機(jī)噪聲成分被抵消而被去除，從 而被均值化。由此，作為由AFE模塊130所產(chǎn)生的隨機(jī)噪聲被均值化的一行的圖像數(shù)據(jù)而更新存儲(chǔ)到行存儲(chǔ)器150中。然后，通 過讀出在第四次的處理之后更新存儲(chǔ)在行存儲(chǔ)器150中的一行 的圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)以行為單位從無(wú)線模塊160被無(wú)線輸出。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式l,具備噪聲降低電路141,在攝像 裝置100本身中將一幀期間內(nèi)的多張相同的圖像數(shù)據(jù)作為一個(gè) 單位來(lái)進(jìn)行處理而去除模擬信號(hào)處理中的隨機(jī)噪聲之后，通過 無(wú)線模塊160進(jìn)行輸出，因此不降低幀頻而能夠降低由模擬信號(hào) 處理而產(chǎn)生的隨機(jī)噪聲的影響，其中，該噪聲降低電路141通過 平均化處理對(duì)由圖像傳感器110所拍攝且在AFE模塊130中實(shí)施 了模擬信號(hào)處理的一幀期間內(nèi)的多張(例如，四張)相同的圖像 數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化而去除模擬信號(hào)處理中的隨機(jī)噪聲。特別是， LED 120的發(fā)光一次就結(jié)束的基礎(chǔ)上，從圖像傳感器110的相同 的圖像信息的讀出、向行存儲(chǔ)器150的保存處理與從行存儲(chǔ)器 150的圖像數(shù)據(jù)的讀出相比，在非常短的時(shí)間內(nèi)結(jié)束，因此即使 在 一行期間內(nèi)反復(fù)多次進(jìn)行相同的圖像信息的讀出，對(duì)幀頻的 影響也比較小。
另外，作為由噪聲降低電路141進(jìn)行的平均化處理，也可以 以如下方式進(jìn)行首先，通過加法器141b將圖像數(shù)據(jù)針對(duì)每個(gè) 像素依次進(jìn)行加法運(yùn)算而更新保存到行存儲(chǔ)器150中，最終通過 移位電路141a的移位來(lái)進(jìn)行除法運(yùn)算。但是，在本實(shí)施方式l 中，在取這種平均時(shí)，不是將每個(gè)像素的所有的圖像數(shù)據(jù)保存 到行存儲(chǔ)器中，而是通過移位對(duì)每個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行除法 運(yùn)算之后依次進(jìn)行加法運(yùn)算而保存到行存儲(chǔ)器150中，從而最終 成為相當(dāng)于一行的圖像數(shù)據(jù)量，因此，作為行存儲(chǔ)器150的容量， 只要具有普通的一張圖像數(shù)據(jù)的一行的容量即可，從而還能夠 避免電路規(guī)模的大型化。因此，從小型化和低功耗等的觀點(diǎn)出 發(fā)，符合不增加無(wú)線輸出的數(shù)據(jù)量且盡量縮小內(nèi)置的電路規(guī)模的對(duì)膠嚢型內(nèi)窺鏡10的要求。
此外，作為噪聲降低電路141中的平均化處理，也可以不使 用移位電i 各141a而^又進(jìn)^f亍加法器141b的多次的加法運(yùn)算處理， 并將加法運(yùn)算結(jié)果作為平均值來(lái)處理。
接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的攝像裝置以及膠嚢型 內(nèi)窺鏡進(jìn)行說(shuō)明。圖7是表示內(nèi)置在膠嚢型內(nèi)窺鏡10內(nèi)的本實(shí)施 方式2的攝像裝置100A的概要結(jié)構(gòu)例的框圖。本實(shí)施方式2所涉 及的攝像裝置100A是如下的裝置噪聲降低電路141除了移位 電路141a、加法器141b之外還具備比較器141c, 4吏用比較器141c 針對(duì)圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)像素算出去除最大值和最小值而得到的中 間值，算出中間值彼此的平均值，由此進(jìn)行均值化處理，從而 降低隨機(jī)噪聲。
例如，與圖6所示的情況同樣地，作為多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)， 設(shè)連續(xù)多次、例如四次讀出由CMOS圖像傳感器構(gòu)成的圖像傳 感器11 O拍攝且保持到電荷復(fù)位為止的相同的圖像信息。在這種 情況下，首先在第一次處理中，通過移位電路141a針對(duì)每個(gè)像 素進(jìn)行右移l位的處理，由此進(jìn)行成為二分之一的除法運(yùn)算。然 后，將移位后的 一 行的圖像數(shù)據(jù)按每個(gè)像素暫時(shí)登記為比較器 141c中的比較用的最大值和最小值。接著，在第二次處理中， 由移位電路141a針對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行右移l位的處理，由此進(jìn)行成 為二分之一的除法運(yùn)算。然后，針對(duì)每個(gè)像素將被移位的一行 的圖像數(shù)據(jù)與登記在比較器141c中的最大值和最小值比較大小 關(guān)系。在小于最大值且大于最小值的情況下，作為中間值來(lái)抽 出，在加法器141b中進(jìn)行加法運(yùn)算并暫時(shí)保存到行存儲(chǔ)器150中。
另 一方面，在被移位的一行的針對(duì)每個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)大于最大值或者小于最小值的情況下，將本次的圖像數(shù)據(jù)更新登
記為其像素中的最大值或者最小值，不向加法器141b輸出。通 過再進(jìn)行兩次這種處理，加法器141b進(jìn)行去除最大值和最小值 而得到的兩次的中間值的加法運(yùn)算，從而能夠算出中間值彼此 的平均值。
因此，根據(jù)本實(shí)施方式2，雖然需要追加比較器141c,但是 通過去除最大值以及最小值而算出中間值彼此的平均值，由此 對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化，因此更加容易地降低AFE模塊130的隨 機(jī)噪聲。
此外，本實(shí)施方式2的噪聲降低電路141除了比較器141c之 外還具備移位電路141a以及加法器141b,通過反復(fù)進(jìn)行四次基 于相同的圖像信息的處理，算出中間值彼此的平均值，但是也 可以設(shè)為例如反復(fù)進(jìn)行三次基于相同的圖像信息的處理，按原 樣處理由比較器141c抽出的中間值的圖像數(shù)據(jù)。
接著，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的攝像裝置以及膠嚢型 內(nèi)窺鏡進(jìn)行說(shuō)明。圖8是表示內(nèi)置在膠嚢型內(nèi)窺鏡10內(nèi)的本實(shí)施 方式3的攝像裝置100B的概要結(jié)構(gòu)例的框圖，圖9是表示攝像裝 置100B的攝像定時(shí)例的概要時(shí)序圖。本實(shí)施方式3所涉及的攝
150,從而以幀為單位進(jìn)行處理。另外，在本實(shí)施方式3中，作 為在一幀期間內(nèi)的多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，不是使用多張的相同 的圖像信息其本身，而是利用在一幀期間內(nèi)由圖像傳感器IIO 連續(xù)拍攝多次例如兩次相同部位而得到的能夠視為相同圖像的 多張例如兩張的圖像信息。因此，以如下方式進(jìn)行控制依次 讀出連續(xù)地拍攝的兩張的圖像信息，在A F E模塊13 0中進(jìn)行模擬 信號(hào)處理之后，通過噪聲降低電路141和幀存儲(chǔ)器151算出針對(duì)
14每個(gè)像素的平均值，從而降低隨機(jī)噪聲。
首先，將傳感器電荷進(jìn)行復(fù)位之后，使LED 120發(fā)光而進(jìn) 行由圖像傳感器110進(jìn)行的攝像。然后，以幀為單位從圖像傳感 器110讀出圖像信息，在AFE模塊130中進(jìn)行所需的模擬信號(hào)處 理。在數(shù)字信號(hào)處理模塊140中，首先通過移位電路141a針對(duì)每 個(gè)像素對(duì)由該AFE模塊130進(jìn)行了數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行右移1 位的處理，由此進(jìn)行成為二分之一的除法運(yùn)算。被移位的一幀 的圖像數(shù)據(jù)被暫時(shí)保存到幀存儲(chǔ)器151中。接著，將傳感器電荷 進(jìn)行復(fù)位之后，使LED 120發(fā)光而連續(xù)進(jìn)行由圖像傳感器110進(jìn) 行的第二次的攝像。然后，以幀為單位從圖像傳感器110讀出圖 像信息，并在AFE模塊130中進(jìn)行所需的模擬信號(hào)處理。通過移 位電路141 a針對(duì)每個(gè)像素對(duì)由該A F E才莫塊13 0進(jìn)行了數(shù)字化的 圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行右移l位的處理，由此進(jìn)行成為二分之一的除法運(yùn) 算。然后，通過加法器141b對(duì)本次被移位的一幀的圖像數(shù)據(jù)與 保存在幀存儲(chǔ)器151中的之前被移位的 一 幀的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加 法運(yùn)算，并將加法運(yùn)算結(jié)果更新存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器151中。通過進(jìn) 行這種處理，針對(duì)每個(gè)像素，與基于被連續(xù)拍攝而與相同的圖 像信息相當(dāng)?shù)膱D像信息的圖像數(shù)據(jù)有關(guān)的兩次的平均值被更新 存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器151中。由此，作為由AFE模塊130產(chǎn)生的隨機(jī) 噪聲被均值化的 一 幀的圖像數(shù)據(jù)而被更新存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器151 中。并且，通過讀出在第二次處理之后被更新存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器 151中的 一 幀的圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)以幀為單位從無(wú)線模塊160 凈皮無(wú)線輸出。
這樣，根據(jù)本實(shí)施方式3，具備噪聲降低電路141,該噪聲 降低電路141通過平均化處理對(duì)由圖像傳感器110拍攝且在AFE 模塊130中實(shí)施了模擬信號(hào)處理的連續(xù)攝像數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化而 去除模擬信號(hào)處理中的隨機(jī)噪聲，其中，該連續(xù)攝像數(shù)據(jù)與一幀期間內(nèi)的多張(例如，兩張)相同的圖像數(shù)據(jù)相當(dāng)，在攝像裝
置100本身中將與一幀期間內(nèi)的多張相同的圖像數(shù)據(jù)相當(dāng)?shù)倪B
續(xù)攝像數(shù)據(jù)作為 一 個(gè)單位來(lái)進(jìn)行處理而去除模擬信號(hào)處理中的
隨機(jī)噪聲后通過無(wú)線模塊160進(jìn)行輸出，因此，不降低幀頻而能 夠降低由模擬信號(hào)處理而產(chǎn)生的隨機(jī)噪聲的影響。特別是，從 圖像傳感器1 IO的多次的圖像信息的讀出、向幀存儲(chǔ)器151的保 存處理與從幀存儲(chǔ)器151的圖像數(shù)據(jù)的讀出相比，短時(shí)間內(nèi)完 成，因此，即使在一幀期間內(nèi)進(jìn)行多次的圖像信息的讀出，對(duì) 幀頻的影響也小。
另外，作為由噪聲降低電路141進(jìn)行的平均化處理，也可以 以如下方式進(jìn)行首先，通過加法器141b將圖像數(shù)據(jù)針對(duì)每個(gè) 像素依次進(jìn)行加法運(yùn)算而更新存儲(chǔ)到幀存儲(chǔ)器151中，最終通過 移位電路141a的移位來(lái)進(jìn)行除法運(yùn)算。特別是，在本實(shí)施方式3 中，在取這種平均時(shí)，不是將每個(gè)像素的所有的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 到幀存儲(chǔ)器151中，而是通過移位將每個(gè)像素的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行除 法運(yùn)算之后依次進(jìn)行加法運(yùn)算而保存到幀存儲(chǔ)器151中，由此最 終成為與一幀相當(dāng)?shù)膱D像數(shù)據(jù)量，因此，作為幀存儲(chǔ)器151的容 量，只要具有普通的一幀的圖像數(shù)據(jù)的容量即可，從而能夠避 免電路規(guī)模的大型化。
此外，作為噪聲降低電路141中的平均化處理，也可以以如 下方式進(jìn)行不使用移位電路141a，僅進(jìn)行加法器141b的多次 的加法運(yùn)算處理，將加法運(yùn)算結(jié)果作為平均值來(lái)處理。
另外，在這些實(shí)施方式中，具備行存儲(chǔ)器150或幀存儲(chǔ)器 151，以行或幀為單位進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的輸入輸出處理，但是也可 以使用最小單位、即像素單位的存儲(chǔ)器，以像素為單位進(jìn)行圖 像數(shù)據(jù)的輸入輸出處理。
另外，作為圖像傳感器IIO，并不限于CMOS圖像傳感器，例如也可以使用C C D等的攝像元件。如果是使用C C D的情況，
則例如如實(shí)施方式3所示那樣只要在一幀期間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行多次
的攝像，并將能夠視為相同的圖像信息的多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù) 作為 一個(gè)單位來(lái)進(jìn)行處理即可。
本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地推導(dǎo)出進(jìn)一 步的效果、變形例。 因此，本發(fā)明的更廣泛的實(shí)施方式并不限定于如上所示且所記 載的特定的詳細(xì)以及代表性的實(shí)施方式。因而，在不脫離所附 加的權(quán)利要求書及其等同物所定義的整體的發(fā)明概念的精神或 范圍的基礎(chǔ)上，能夠進(jìn)行各種變更。
<相關(guān)申請(qǐng)交叉引用>
本申請(qǐng)享受2008年6月3日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)?zhí)?2008-146175的優(yōu)先權(quán)的利益，在本申請(qǐng)中引用該日本專利申請(qǐng) 的全部?jī)?nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，其特征在于，具備攝像部，其通過拍攝而獲取圖像信息；模擬信號(hào)處理部，其對(duì)由上述攝像部拍攝到的圖像信息實(shí)施模擬信號(hào)處理而數(shù)字化成圖像數(shù)據(jù)；數(shù)字信號(hào)處理部，其包括噪聲降低電路，該噪聲降低電路對(duì)由上述攝像部拍攝且在上述模擬信號(hào)處理部中實(shí)施了模擬信號(hào)處理的一幀期間內(nèi)的多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化而去除模擬信號(hào)處理中的噪聲；存儲(chǔ)部，其對(duì)由上述噪聲降低電路進(jìn)行噪聲降低前后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行更新存儲(chǔ)；以及輸出部，其對(duì)更新存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)部中的降低噪聲之后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像裝置，其特征在于， 上述噪聲降低電路具備加法器，該加法器將上述多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)針對(duì)每個(gè)像素依次進(jìn)行加法運(yùn)算來(lái)進(jìn)行均值化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像裝置，其特征在于， 上述噪聲降低電路包括移位電路，其將圖像數(shù)據(jù)針對(duì)每個(gè)像素進(jìn)行移位；加法器，其針對(duì)每個(gè)像素對(duì)通過上述移位電 路進(jìn)行移位之后或進(jìn)行移位之前的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行加法運(yùn)算，其中，算出上述多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)的針對(duì)每個(gè)像素的平 均值來(lái)進(jìn)行均值化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像裝置，其特征在于， 上述噪聲降低電路具備比較器，該比較器從上述多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)中針對(duì)每個(gè)像素去除最大值和最小值，其中，抽出針對(duì)每個(gè)像素去除最大值和最小值而得到的中 間值來(lái)進(jìn)行均值化。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的攝像裝置，其特征在于，上述一幀期間內(nèi)的上述多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)是基于在一幀 期間內(nèi)從上述攝像部反復(fù)讀出多張相同的圖像信息的圖像數(shù)據(jù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的攝像裝置，其特征 在于，上述 一 幀期間內(nèi)的上述多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)是基于在 一 幀 期間內(nèi)由上述攝像部連續(xù)拍攝多張且依次讀出的圖像信息的圖 像數(shù)據(jù)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的攝像裝置，其特征在于， 上述噪聲降低電路以像素為單位、以行為單位或以幀為單位處理上述多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)的輸入輸出。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的攝像裝置，其特征在于，上述存儲(chǔ)部是與上述噪聲降低電路的處理單位相對(duì)應(yīng)的以 像素為單位、以行為單位或者以幀為單位的存儲(chǔ)器。
9. 一種被檢體內(nèi)圖像獲取裝置，其特征在于， 具備攝像裝置，該攝像裝置包括攝像部，其通過拍攝而獲取圖像信息；模擬信號(hào)處理部，其對(duì)由上述攝像部拍攝到的 圖像信息實(shí)施模擬信號(hào)處理而數(shù)字化成圖像數(shù)據(jù)；數(shù)字信號(hào)處 理部，其包括噪聲降低電路，該噪聲降低電路對(duì)由上述攝像部 拍攝且在上述模擬信號(hào)處理部中實(shí)施了模擬信號(hào)處理的 一 幀期間內(nèi)的多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化而去除模擬信號(hào)處理中 的噪聲；存儲(chǔ)部，其對(duì)由上述噪聲降低電路進(jìn)行噪聲降低前后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行更新存儲(chǔ)；以及輸出部，其對(duì)更新存儲(chǔ)在上述 存儲(chǔ)部中的降低噪聲之后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行輸出，該被檢體內(nèi)圖像獲取裝置被導(dǎo)入到被檢體內(nèi)，由上述攝像 部獲取被檢體內(nèi)部的圖像信息，從上述輸出部向被檢體外無(wú)線 輸出圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種攝像裝置以及被檢體內(nèi)圖像獲取裝置。攝像裝置(100)具備噪聲降低電路(141)，并且在攝像裝置(100)本身中對(duì)一幀期間內(nèi)的多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而去除模擬信號(hào)處理中的噪聲之后，從無(wú)線模塊(160)進(jìn)行輸出，該噪聲降低電路(141)通過平均化處理對(duì)由圖像傳感器(110)拍攝且在AFE模塊(130)中實(shí)施了模擬信號(hào)處理的一幀期間內(nèi)的多張相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行均值化，從而去除模擬信號(hào)處理中的隨機(jī)噪聲。
文檔編號(hào)A61B5/07GK101596095SQ20091014216
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者三津橋桂 申請(qǐng)人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社