JPH0422573B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被検者をビデオカメラで捕えた映像
と、生体信号を映像信号に変換した映像とを同時
に同一画面上にモニタし、その映像データを
VTRに収録するようにした生体モニタリング収
録装置に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、被検者をビデオカメラにて捕えた映
像と、生体信号検出器からの生体信号を映像信号
に変換した映像とを同時に同一画面上にモニタ
し、更にその映像データをVTRに収録してなる
生体モニタリング収録装置において、上記ビデオ
カメラからの映像信号、又は上記VTRに収録さ
れた映像信号をノンインターレースの映像信号に
変換する第１の変換回路と、上記生体信号検出部
からの生体信号、又は上記VTRにおいて上記ビ
デオカメラからの映像信号とは別の記録部に収録
された生体信号をノンインターレースの映像信号
に変換する第２の変換回路と、これら第１及び第
２の変換回路からのノンインターレース変換され
た映像信号を合成する映像信号合成回路と該映像
信号合成回路からの合成映像信号を合成画像とし
て同一画面上に表示するモニタ装置とを有して構
成することにより、モニタ装置から表示される合
成画像の画質の向上を図り、更に生体波形の推移
をフリーズ（止める）しても生体波形を確実に表
示できるようにして、明確な生体測定が行なえる
ようにしたものである。

〔従来の技術〕

近似、脳波測定をはじめ、さまざまな生体測定
分野では、被検者を監視しながら生体信号を判読
する必要性が増えている。特に癲癇患者の測定に
際しては、発作前後の被検者の変化と生体信号を
同時に突き合わせれば明確な判読に効果が得られ
る。このような目的を主体とした医用監視装置と
して生体モニタリング収録装置が知られている。

従来の生体モニタリング収録装置は、第４図に
示すように、被検者２１に装着した電極からの生
体信号（例えば脳波、心電図等）s₁を増幅する生
体信号検出部（例えば脳波計、心電計等）２２
と、生体信号検出部２２からの増幅された生体信
号s₂を映像信号（生体波形）v₁に変換する波形メ
モリ２３と、被検者２１を監視するビデオカメラ
２４と、波形メモリ２３からの映像信号v₁とビデ
オカメラ２４からの映像信号v₂を合成する映像信
号合成回路２５と、該映像信号合成回路２５から
の合成映像信号ＶをビデオテープＴにおける表層
のビデオ記録部VT（第７図参照）に収録する
VTR２６と、映像信号合成回路２５からの合成
映像信号Ｖを合成画像として同一画面上に表示す
るモニタ装置２７とから構成される。

即ち、被検者２１に電極を装着し、該電極から
検出された脳波等の生体信号s₁を生体信号検出部
２２にて増幅する。そして、生体信号検出部２２
から出力される数チヤネル（一般に14チヤネル）
の増幅された生体信号（アナログ波形）s₂を波形
メモリ２３にて映像信号v₁に変換する。この波形
メモリ２３は、生体信号（アナログ信号）s₂を
Ａ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換したのち、一
画面に相当するビデオRAM（画像メモリ）に記
憶し、モニタ装置２７の画素に対応する１ビツト
の信号に換えて画面（波形）を作成する映像信号
v₁に変換する。一方、被検者２１を捕えたビデオ
カメラ２４からの映像信号v₂は、波形メモリ２３
からの映像信号v₁と共に次段の映像信号合成回路
２５にて合成される。そして、映像信号合成回路
２５からの合成映像信号ＶをVTR２６で収録す
ると共に、モニタ装置２７にて合成画像として同
一画面上に表示する。また、VTR２６を再生す
れば、収録した生体波形と被検者２１の合成画像
をモニタ装置２７にて同一画面上に表示すること
ができる。この生体モニタリング収録装置によれ
ば、第５図に示すように、被検者の映像と生体波
形とが合成された画像が作成でき、被検者２１の
変化と生体信号を同時に同一画面上で監視するこ
とができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の生体モニタリング収録装
置で使用されるビデオカメラ２４やVTR２６及
びモニタ装置２７は、インターレース（飛び越
し）走査による映像方式である。このインターレ
ース方式の走査では、第６図に示すように、走査
線ｌを１本おきに走査して奇数フイールドと偶数
フイールドとで完全な１画面（フレーム）が完成
する。従つて、１つのフイールドの走査線数は、
262.5本で１画面は30枚／秒となつている。

通常、生体モニタリング収録装置においては、
生体波形の表示を見やすくするために生体波形と
バツク（背景）のコントラストを強く（即ち、波
形をより明るくバツクをより暗くする）させる必
要がある。ところが、従来の生体モニタリング収
録装置においては、上記の如く、インターレース
方式で走査を行なうため、コントラストを強くし
た場合、インターレース方式特有のラインフリツ
カ（ちらつき）が目立つという不都合がある。

また、収録したビデオテープの再生に関し、
VTR２６のテープ送りを一時停止（ポーズ）し
て生体波形の画像を確認する場合がある。この場
合、VTR２６は、第７図に示すように、一画面
の半分、即ち奇数フイールド（又は偶数フイール
ド）しか再生できないため、波形が途切れて見え
たり、波形の振幅が小さい時には全く見えなくな
るという不都合が生じる。

このように、従来の再生モニタリング収録装置
においては、インターレース方式によるため、画
質が著しく劣化するという欠点を有し、明確な生
体測定ができないという不都合がある。

本発明は、このような点に鑑み成されたもの
で、その目的とするところは、モニタ装置から表
示される合成画像の画質の向上が図れると共に、
生体波形の推移をフリーズ（止める）しても生体
波形を確実に表示でき、明確な生体測定を行なう
ことができる生体モニタリング収録装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、被検者１をビデオカメラ３にて捕え
た映像と、生体信号検出部２からの生体信号を映
像信号に変換した映像とを同時に同一画面上にモ
ニタし、更にその映像データをVTR５に収録し
てなる生体モニタリング収録装置Ａにおいて、ビ
デオカメラ３からの映像信号v₁、又はVTR５に
収録された映像信号v_rをノンインターレースの映
像信号v_v1に変換する第１の変換回路（スキヤ
ン・コンバータ７）と、生体信号検出部２からの
生体信号s₂、又はVTR５においてビデオカメラ
３からの映像信号v₁とは別の記録部に収録された
生体信号s_rをノンインターレースの映像信号v_o2
に変換する第２の変換回路（波形メモリ８）と、
これら第１及び第２の変換回路７及び８からのノ
ンインターレースされた映像信号v_o1及びv_o2を合
成する映像信号合成回路９と、該映像信号合成回
路９からの合成映像信号Ｖを合成画像として同一
画面上に表示するモニタ装置１０とを有して構成
する。

〔作用〕

上述の本発明の生体モニタリング収録装置Ａに
おいては、インターレース方式であるビデオカメ
ラ３からの映像信号v₁を第１の変換回路７にてノ
ンインターレースの映像信号v_o1に変換すると共
に、生体信号検出部２からの生体信号s₂を第２の
変換回路８にてノンインターレースの映像信号
（生体波形）v_o2に変換し、これら映像信号v_o1及
びv_o2を合成してモニタする。一方、VTR５の収
録に関しては、ビデオカメラ３からの映像信号v₁
と生体信号検出部２からの生体信号s₂を夫々別の
記録部に収録する。例えばビデオカメラ３からの
映像信号v₁をビデオテープＴのビデオ記録部VT
に収録し、生体信号検出部２からの生体信号s₂を
オーデイオ記録部ATに収録する。そして、
VTR５を再生する際に、ビデオ記録部VTより
再生した映像信号v_rを第１の変換回路７にてノン
インターレースの映像信号v_o1に変換し、オーデ
イオ記録部ATより再生した生体信号s_rを第２の
変換回路８にてノンインターレースの映像信号
（生体波形）v_o2に変換し、上記と同様にこれら映
像信号v_o1及びv_o2を合成してモニタする。

この本発明の構成によれば、インターレース方
式に起因するラスタの粗さ及びラインフリツカ
（ちらつき）が倍密度のノンインターレース方式
によつて解消され、モニタ装置１０にて表示され
る合成画像の画質の改善を図ることができる。ま
た、VTR５にデータを収録する際に生体信号s₂
を被検者１の映像信号v₁とは別に記録し、VTR
５を再生する場合に被検者１の映像と生体波形の
映像を合成するようにしたので、生体波形の推移
をフリーズ（止める）したい場合、VTR５を一
時停止（ポーズ）しなくても、生体波形のみフリ
ーズすることができ、生体波形を確実に表示させ
ることができる。しかも、生体波形の表示部分
は、VTR５の再生による画質の劣化を引起こす
ことがない。

〔実施例〕

以下、第１図〜第３図を参照しながら本発明の
実施例を説明する。

第１図は、本実施例に係る生体モニタリング収
録装置Ａの構成を示すブロツク線図である。

この生体モニタリング収録装置Ａは、図示する
如く、被検者１に装着した電極からの数チヤネル
の生体信号（例えば、脳波や心電図等）s₁を増幅
する生体信号検出部（例えば、脳波計や心電計
等）２と、被検者１を監視するビデオカメラ３
と、生体信号検出部２からの増幅された数チヤネ
ルの生体信号s₂を変調又は復調するモデム回路４
と、ビデオカメラ３からの映像信号v₁をビデオテ
ープのビデオ記録部上に収録し、モデム回路４か
らの変調信号（生体信号）s_nをビデオテープのオ
ーデイオ記録部上に収録するVTR５と、生体信
号検出部２からの生体信号s₂及びモデム回路４か
らの復調信号（生体信号）s_dを選択的に切換える
スイツチ６ａとビデオカメラ３からの映像信号v₁
及びVTR５からの再生映像信号v_rを選択的に切
換えるスイツチ６ｂとを有するスイツチング部６
と、ビデオカメラ３からの映像信号v₁、又は
VTR５からの再生映像信号v_rをノンインターレ
ースの映像信号v_o1に変換するスキヤン・コンバ
ータ７と、生体信号発生部２からの生体信号s₂、
又はモデム回路４からの復調信号s_dをノンインタ
ーレースの映像信号（生体波形）v_o2に変換する
波形メモリ８と、スキヤン・コンバータ７からの
映像信号v_o1と波形メモリ８からの映像信号v_o2を
合成する映像信号合成回路９と、映像信号合成回
路９からの合成映像信号Ｖを合成画像として同一
画面上に表示するノンインターレース対応のハイ
スキヤンモニタ装置１０とから構成される。尚、
上記モデム回路４は、音声帯域外の高周波成分を
もつ生体信号s₂を音声帯域内の周波数成分をもつ
信号に変調する、あるいは音声帯域内の周波数成
分をもつように変調された生体信号を本来の生体
信号に復調するものである。

従つて、被検者１をビデオカメラ３で捕えたイ
ンタレースの映像信号v₁はスキヤン・コンバータ
７でノンインターレースの映像信号v_o1に変換さ
れると共に、被検者１に装着した電極からの生体
信号s₁は、生体信号検出部２で増幅されたのち、
波形メモリ８にてノンインターレースの映像信号
（生体波形）v_o2に変換される（第３図参照）。こ
こで、スキヤン・コンバータ７は、第２図に示す
ように、Ｙ／Ｃ分離回路１１と、タイミング発生
回路１２と、Ａ／Ｄ変換器１３と、制御回路１４
と、ラインメモリ１５と、Ｄ／Ａ変換器１６とか
らなる。尚、Ｙは輝度信号、Ｃは色信号を示す。
そして、ビデオカメラ３からのインターレースの
映像信号v₁をＹ／Ｃ分離回路１１にてRGB信号
v_R，v_G及びv_Bと複合同期信号s_tに変換し、そのう
ち、RGB信号v_R，v_G及びv_BをＡ／Ｄ変換器１３
に供給し、複合同期信号s_tをタイミング発生回路
１２に供給する。タイミング発生回路１２は、各
回路に必要なクロツクＣ及び制御信号s_cを発生さ
せ、各回路、即ちＡ／Ｄ変換器１３、制御回路１
４及びＤ／Ａ変換器１６に供給する。Ｙ／Ｃ分離
回路１１からのRGB信号v_R，v_G及びv_Bは、Ａ／
Ｄ変換器１３にてデジタル信号d_R，d_G及びd_Bに変
換されたのち、制御回路１４に供給される。制御
回路１４は、Ａ／Ｄ変換器１３からのデジタル信
号d_R，d_G及びd_Bを順次ラインメモリ１５に送出
し、１走査線（ライン）分のメモリに書込み、ラ
イン補間を行ない、例えば15.7kHzのインターレ
ース信号を２倍の31.5kHzのノンインターレース
信号に変換する。上記ラインメモリ１５は、フレ
ームメモリに置き換えても良い。この場合は、ス
キヤン・コンバータ７に入力される映像信号v₁が
インターレース方式による映像信号であることか
ら、奇数フイールド及び偶数フイールドの２系統
の映像信号をタイミング発生回路１２からのクロ
ツクＣ及び制御信号s_cに従つて倍密度変換を行な
いながら書込む。従つて、上記ラインメモリ１５
又はフレームメモリには、倍密度化されたデジタ
ルのRGB信号、即ち１フレーム分のRGB信号が
格納されることになる。その後、制御回路１４
は、タイミング発生回路１２からのクロツクＣ及
び制御回路s_cに従つてラインメモリ１５又はフレ
ームメモリからのノンインターレース方式に則し
てデータ（デジタルのRGB信号d_R，D_G及びd_B）
を読み出し、次段のＤ／Ａ変換器１６に供給す
る。そして、Ｄ／Ａ変換器１６にて制御回路１４
からのデジタルのRGB信号d_R，d_G及びd_Bをアナ
ログのRGB信号a_R，a_G及びa_Bに変換してノンイ
ンターレースの映像信号v_o1を得る。

また、波形メモリ８は、生体信号検出器２から
の生体信号（アナログ信号）s₁をＡ／Ｄ変換器で
デジタル信号に変換したのち、一画面を相当する
ビデオRAM（画像メモリ）に記憶し、モニタ装
置１０の画素に対応する１ビツトの信号に換えて
画面（波形）を作成する映像信号v_o2に変換する。
このとき、通常（インターレース方式）の２倍の
水平周波数で変換するため、この波形メモリ８か
らはノンインターレースの映像信号v_o2が出力さ
れる。

そして、スキヤン・コンバータ７及び波形メモ
リ８からのノンインターレースの映像信号v_o1及
びv_o2を次段の映像信号合成回路９にて合成した
のち、その合成映像信号Ｖを次段のハイスキヤン
モニタ装置１０にて第５図に示すように、合成画
像として同一画面上に表示する。モニタ装置１０
における走査方式では、ノンインターレース方式
であり、このノンインターレース方式は第３図に
示すように、フイールド周波数（垂直周波数）は
そのままで水平周波数を２倍にして１フイールド
当たりの走査線数を２倍にする。これにより、１
走査線単位の密度が２倍になると共に、ラインフ
リツカ（ちらつき）が改善される。

一方、VTR５の収録に際しては、被検者１を
捕えたビデオカメラ３からの映像信号v₁をそのま
まビデオテープＴにおける表層のビデオ記録部
VTにビデオヘツドVHを介して録画する（第７
図参照）。この録画される映像には、生体波形の
映像はない。生体波形は、生体信号検出部２から
の生体信号s₂をモデム回路４で変調し、VTR５
においてビデオテープＴにおける深部のオーデイ
オ記録部ATにオーデイオヘツドAHを介して録
音する（第７図参照）。即ち、被検者１の映像と
生体信号s₂をVTR５内において別々に収録する。

次に、VTR５を再生する場合は、スイツチン
グ部６の各スイツチ６ａ及び６ｂが破線で示す方
向に切換わることによつて、スキヤン・コンバー
タ７の入力がビデオカメラ３からの映像信号v₁か
らVTR５からの再生映像信号v_rに切換わり、波
形メモリ８の入力が生体信号検出器２からの生体
信号s₂からVTR５からの再生生体信号s_r（正確に
は、モデム回路４からの復調信号s_d）に切換わ
る。特に、再生生体信号s_rは、途中のモデム回路
４によつて生体信号s_dに復調されたのち波形メモ
リ８に供給される。そして、VTR５からの再生
映像信号v_rはスキヤン・コンバータ７にてノンイ
ンターレースの映像信号v_o1に変換され、モデム
回路４からの生体信号s_dは、波形メモリ８にてノ
ンインターレースの映像信号v_o2に変換される。
その後、スキヤン・コンバータ７及び波形メモリ
８からのノンインターレースの映像信号v_o1及び
v_o2を次段の映像信号合成回路９にて合成したの
ち、その合成映像信号Ｖを次段のハイスキヤンモ
ニタ装置１０にて合成画像として同一画面上に表
示する。

また、VTR５の再生時に生体波形の画像を止
めてみる場合は、波形メモリ８の操作をフリーズ
（止める）する。即ち、波形メモリ８内において、
ビデオRAMへのデータの書込みを禁止し、ビデ
オRAMからの読出しのみを行なうようにする。

上述の如く、本例によれば、インターレース方
式であるビデオカメラ３からの映像信号v₁をスキ
ヤン・コンバータ７にてノンインターレースの映
像信号v_o1に変換すると共に、生体信号検出部２
からの生体信号s₂を波形メモリ８にてノンインタ
ーレースの映像信号（生体波形）v_o2に変換し、
これら映像信号v_o1及びv_o2を合成してモニタする
ようにしたので、インターレース方式に起因する
ラスタの粗さ及びラインフリツカ（ちらつき）が
倍密度のノンインターレース方式によつて解消さ
れ、モニタ装置１０にて表示される合成画像の画
質の改善を図ることができる。従つて、波形とバ
ツクのコントラストを強くしてもフリツカ等は目
立たず、生体波形の表示をより見やすくすること
が可能となる。

また、VTR５の収録に関しては、ビデオカメ
ラ３からの映像信号v₁と生体信号検出器２からの
生体信号s₂を夫々別の記録部に入れて記録する。
例えば、ビデオカメラ３からの映像信号v₁をビデ
オテープのビデオ記録部VTに収録し、生体信号
検出部２からの生体信号s₂をオーデイオ記録部
ATに収録する。そして、VTR５を再生する際
に、ビデオ記録部VTより再生した再生映像信号
v_rをスキヤン・コンバータ７にてノンインターレ
ースの映像信号v_o1に変換し、オーデイオ記録部
ATより再生した生体信号s_rをモデム回路４を介
して復調したのち、波形メモリ８にてノンインタ
ーレースの映像信号（生体波形）v_o2に変換し、
上記と同様にこれら映像信号v_o1及びv_o2を合成し
てモニタする。即ち、VTR５にデータを収録す
る際に生体信号s₂を被検者１の映像信号v₁とは別
に収録し、VTR５を再生する際に被検者１の映
像と生体波形の映像を合成するようにしたので、
生体波形の推移をフリーズ（止める）したい場
合、VTR５を一時停止（ポーズ）しなくても、
生体波形のみをフリーズすることが可能となる。
従つて、波形画像が途切れて表示されることや、
全く表示されないこと等がなくなり、生体波形の
静止画を確実にかつ鮮明に表示させることができ
る。

〔発明の効果〕

本発明の生体モニタリング収録装置によれば、
モニタ装置から表示される被検者と生体波形の合
成画像の画質の向上を図ることができると共に、
生体波形の推移をフリーズしても生体波形を確実
に、かつ鮮明に表示することができ、明確な生体
測定を行なわしめることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例に係る生体モニタリング収録
装置を示すブロツク線図、第２図は本例に係るス
キヤン・コンバータを示すブロツク線図、第３図
は本例に係るノンインターレース方式を示す説明
図、第４図は従来例に係る生体モニタリング収録
装置を示すブロツク線図、第５図はモニタ画面の
一例を示す説明図、第６図はインターレース方式
を示す説明図、第７図はビデオテープへの収録状
態を示す説明図である。 Ａは生体モニタリング収録装置、１は被検者、
２は生体信号検出部、３はビデオカメラ、４はモ
デム回路、５はVTR、６はスイツチング部、７
はスキヤン・コンバータ、８は波形メモリ、９は
映像信号合成回路、１０はハイスキヤンモニタ装
置、１１はＹ／Ｃ分離回路、１２はタイミング発
生回路、１３はＡ／Ｄ変換器、１４は制御回路、
１５はラインメモリ、１６はＤ／Ａ変換器であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検者をビデオカメラにて捕えた映像と、生
   体信号検出部からの生体信号を映像信号に変換し
   た映像とを同時に同一画面上にモニタし、更にそ
   の映像データをVTRに収録してなる生体モニタ
   リング収録装置において、 上記ビデオカメラからの映像信号、又は上記
   VTRに収録された映像信号をノンインターレー
   スの映像信号に変換する第１の変換回路と、上記
   生体信号検出部からの生体信号、又は上記VTR
   において上記ビデオカメラからの映像信号とは別
   の記録部に収録された生体信号をノンインターレ
   ースの映像信号に変換する第２の変換回路と、こ
   れら第１及び第２の変換回路からのノンインター
   レース変換された映像信号を合成する映像信号合
   成回路と、該映像信号合成回路からの合成映像信
   号を合成画像として同一画面上に表示するモニタ
   装置とを有してなる生体モニタリング装置。