运动检测方法、帧率调节方法、胶囊式内窥镜、记录仪及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种运动检测方法、帧率调节方法、胶囊式内窥镜、记录仪及内窥镜系统。该运动检测方法，包括：获取胶囊式内窥镜端和可穿戴式记录仪端的加速度信息，分别记为第一加速度和第二加速度；判断第一加速度相比第二加速度是否存在差异，若存在差异，认为胶囊式内窥镜在体内运动，若不存在差异，认为胶囊式内窥镜没有在体内运动。该方法不需要复杂的处理算法，能够快速获得运动检测结果，极大地减少了处理时间，节省了功耗，同时在检测过程中考虑到了可穿戴式记录仪穿戴在人体后因人体运动(如走动、跑步等)带来的判断干扰，以第二加速度为参考，能够有效消除人体运动、传感器自身飘移误差带来的检测误差。

Motion detection method, frame rate adjustment method, capsule endoscope, recorder and system

【技术实现步骤摘要】
运动检测方法、帧率调节方法、胶囊式内窥镜、记录仪及系统
本专利技术涉及医疗器械领域，特别是涉及一种运动检测方法、帧率调节方法、胶囊式内窥镜、记录仪及内窥镜系统。
技术介绍
胶囊式内窥镜(简称胶囊)随着消化道的蠕动和重力作用在体内运动，其运动的快慢信息可以提供给医生有用的参考信息，用于判断肠道蠕动能力，更重要地可以作为调节胶囊拍摄帧率依据。实际应用中，如果一直以较高帧率拍摄，当胶囊静止或运动缓慢时会出现很多相似度很高的冗余重复图像，增加了医生的阅读量，也会浪费胶囊电量影响胶囊的工作时长；而如果一直以较低帧率拍摄，则胶囊以较快速度运动时，就容易发生漏拍，会带来漏诊的不良后果，所以根据胶囊是否运动来调整拍摄帧率的功能是十分有必要的。现有技术中存在通过判断胶囊内镜拍摄到的相邻图片的相似度来判断胶囊在体内运动的快慢的技术方案，相邻图片相似度越高，表明胶囊在体内的运动越慢；反之，相邻图片相似度越低，表明胶囊在体内的运动越快。但是该方案处理过程中，信息链路延迟不可忽视，胶囊图像传输到记录仪需要一定时间(如几百ms)，记录仪做图像处理需要一定时间(如几百ms)，然后再将控制指令发送到胶囊调整帧率也需要一定时间，所有时间加起来将是一个不容忽视的时间差(如总共需要近1s的时间)，该时间差导致了帧率控制具有延迟性，响应性差，容易引入漏拍，且该技术方案中图像处理算法会给图像的相似度判断带来很大的影响，根据图像处理算法的复杂程度不同，会带来不同的功耗损失和时间消耗，算法越复杂，需要的时间越多，功耗也越大。专利技术内容本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种运动检测方法、帧率调节方法、胶囊式内窥镜、记录仪及内窥镜系统。为了实现本专利技术的上述目的，根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种运动检测方法，包括：获取胶囊式内窥镜端和可穿戴式记录仪端的加速度信息，分别记为第一加速度和第二加速度；判断第一加速度相比第二加速度是否存在差异，若存在差异，认为胶囊式内窥镜在体内运动，若不存在差异，认为胶囊式内窥镜没有在体内运动。上述技术方案的有益效果为：该方法以可穿戴式记录仪端的第二加速度作为基准，通过比较第一加速度和第二加速度是否存在差异来判断胶囊式内窥镜是否在体内运动，该方法不需要复杂的处理算法，能够快速获得运动检测结果，极大地减少了处理时间，节省了功耗，同时在检测过程中考虑到了可穿戴式记录仪穿戴在人体后因人体运动(如走动、跑步等)带来的判断干扰，以第二加速度为参考，能够有效消除人体运动、传感器自身飘移误差带来的检测误差，准确率高。在本专利技术的一种优选实施方式中，采用方法一和/或方法二判断第一加速度相比第二加速度是否存在差异；方法一：计算第一加速度与第二加速度差值的绝对值；将所述绝对值与预设的运动阈值比较，若绝对值大于运动阈值，认为第一加速度相比第二加速度存在差异，若绝对值小于等于运动阈值，认为第一加速度相比第二加速度不存在差异；方法二：计算第一加速度与第二加速度差值的绝对值；将所述绝对值与第二加速度的比值与预设的比例阈值比较，若比值大于比例阈值，认为第一加速度相比第二加速度存在差异，若比值小于等于比例阈值，认为第一加速度相比第二加速度不存在差异。上述技术方案的有益效果为：公开了运算量较少的判断方法，使得耗时短，能够快速获得胶囊的运动状态。在本专利技术的一种优选实施方式中，所述加速度信息为三轴加速度信息，第一加速度与第二加速度差值的绝对值为：|{x1,y1,z1}-{x2,y2,z2}|；若{x1,y1,z1}-{x2,y2,z2}|>δ0，认为胶囊式内窥镜在体内运动；若{x1,y1,z1}-{x2,y2,z2}|≤δ0，认为胶囊式内窥镜没有在体内运动；其中，{x1,y1,z1}表示胶囊式内窥镜端的三轴加速度，{x2,y2,z2}表示可穿戴式记录仪端的三轴加速度，δ0表示运动阈值。上述技术方案的有益效果为：公开了一种能够快速获得结果的计算公式。在本专利技术的一种优选实施方式中，设置逐级增大的N级阈值，N为正整数；所述运动阈值为第0级阈值；若第n-1级阈值<绝对值≤第n级阈值，则认为胶囊式内窥镜在体内的运动为第n级运动，所述n为正整数，且1≤n≤N；和/或设置逐级增大的N级比值阈值，N为正整数；所述比例阈值为第0级比值阈值；若第n-1级比值阈值<绝对值≤第n级比值阈值，则认为胶囊式内窥镜为第n级运动。上述技术方案的有益效果为：能够检测出运动等级，能够更精细地检测运动。为了实现本专利技术的上述目的，根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了一种拍摄帧率调节方法，包括：实时或间隔地按照本专利技术所述的方法获得胶囊式内窥镜的运动状态；根据运动状态调节胶囊式内窥镜的拍摄帧率，具体为：当胶囊式内窥镜运动时，控制胶囊式内窥镜以第一拍摄帧率拍摄图像；当胶囊式内窥镜没有运动时，控制胶囊式内窥镜以第二拍摄帧率拍摄图像；所述第二拍摄帧率小于第一拍摄帧率。上述技术方案的有益效果为：该方法能够快速获得胶囊式内窥镜的运动状态，并根据运动状态的变化快速及时地调整拍摄帧率，响应速度快，有利于减少因相应延迟带来的漏拍概率，在胶囊运动时，使用较高拍摄帧率，有效改善漏检，在胶囊未运动时，使用较低拍摄帧率，延长工作时长，减少读片工作量。在本专利技术的一种优选实施方式中，还包括：设置与N级运动一一对应的逐级增大的N级第一拍摄帧率，当胶囊式内窥镜为第n级运动时，控制胶囊式内窥镜以第n级第一拍摄帧率拍摄图像。上述技术方案的有益效果为：为不同的运动等级设置不同的拍摄帧率，运动等级越高拍摄帧率越高，运动等级越低拍摄帧率越低，使拍摄帧率调节更精细。为了实现本专利技术的上述目的，根据本专利技术的第三个方面，本专利技术提供了一种胶囊式内窥镜，包括第一加速度传感器、图像采集单元、第一射频单元、第一天线和第一控制单元；所述第一控制单元间隔或实时地通过第一射频单元和第一天线获取外部可穿戴记录仪端的加速度信息，以及获取第一加速度传感器输出的加速度信息，并根据本专利技术所述的方法调节图像采集单元的拍摄帧率。上述技术方案的有益效果为：该胶囊式内窥镜能够快速获得胶囊式内窥镜的运动状态，并根据运动状态的变化快速及时地调整拍摄帧率，响应速度快，有利于减少因相应延迟带来的漏拍概率，在胶囊运动时，使用较高拍摄帧率，有效改善漏检，在胶囊未运动时，使用较低拍摄帧率，延长工作时长，减少读片工作量。为了实现本专利技术的上述目的，根据本专利技术的第三个方面，本专利技术提供了一种可穿戴式记录仪，包括第二加速度传感器、第二射频单元、第二天线和第二控制单元；所述第二控制单元间隔或实时地通过第二射频单元和第二天线获取胶囊式内窥镜端的加速度信息，以及获取第二加速度传感器输出的加速度信息，并根据本专利技术所述的方法获取胶囊式内窥镜的目标调节帧率，通过第二射频单元和第二天线将所述目标调节帧率发送至胶囊式内窥镜端。上述技术方案的有益效果为：该可穿戴式记录仪能够快速获得胶囊式内窥镜的运动状态，并根据运动状态的变化快速及时地调整拍摄帧率，响应速度快，有利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运动检测方法，其特征在于，包括：/n获取胶囊式内窥镜端和可穿戴式记录仪端的加速度信息，分别记为第一加速度和第二加速度；/n判断第一加速度相比第二加速度是否存在差异，若存在差异，认为胶囊式内窥镜在体内运动，若不存在差异，认为胶囊式内窥镜没有在体内运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种运动检测方法，其特征在于，包括：
获取胶囊式内窥镜端和可穿戴式记录仪端的加速度信息，分别记为第一加速度和第二加速度；
判断第一加速度相比第二加速度是否存在差异，若存在差异，认为胶囊式内窥镜在体内运动，若不存在差异，认为胶囊式内窥镜没有在体内运动。


2.如权利要求1所述的运动检测方法，其特征在于，采用方法一和/或方法二判断第一加速度相比第二加速度是否存在差异；
方法一：
计算第一加速度与第二加速度差值的绝对值；
将所述绝对值与预设的运动阈值比较，若绝对值大于运动阈值，认为第一加速度相比第二加速度存在差异，若绝对值小于等于运动阈值，认为第一加速度相比第二加速度不存在差异；
方法二：
计算第一加速度与第二加速度差值的绝对值；
将所述绝对值与第二加速度的比值与预设的比例阈值比较，若比值大于比例阈值，认为第一加速度相比第二加速度存在差异，若比值小于等于比例阈值，认为第一加速度相比第二加速度不存在差异。


3.如权利要求2所述的运动检测方法，其特征在于，设置逐级增大的N级差值阈值，N为正整数；所述运动阈值为第0级差值阈值；
若第n-1级差值阈值<绝对值≤第n级差值阈值，则认为胶囊式内窥镜为第n级运动，所述n为正整数，且1≤n≤N；
和/或设置逐级增大的N级比值阈值，N为正整数；所述比例阈值为第0级比值阈值；
若第n-1级比值阈值<绝对值≤第n级比值阈值，则认为胶囊式内窥镜在体内的运动为第n级运动。


4.一种拍摄帧率调节方法，其特征是在于，包括：
实时或间隔地按照权利要求1-3之一所述的方法获得胶囊式内窥镜的运动状态；
根据运动状态调节胶囊式内窥镜的拍摄帧率，具体为：
当胶囊式内窥镜运动时，控制胶囊式内窥镜以第一拍摄帧率拍摄图像；
当胶囊式内窥镜没有运动时，控制胶囊式内窥镜以第二拍摄帧率拍摄图像；
所述第二拍摄帧率小于第一拍摄帧率。


5.如权利要求4所述的拍摄帧率调节方法，其特征是在于，还包括：
设置与N级运动一一对应的逐级增大的N级第一拍摄帧率，当胶囊式内窥镜为第n级运动时，控制胶囊式内窥镜以第n级第一拍摄帧率拍摄图像。


6.一种胶囊式内窥镜，其特征在于，包括第一加速度传感器、图像采集单元、第一射频单元、第一天线和第一控制单元；
所述第一控制单元间隔或实时地通过第一射频单元和第一天线获取外部可穿戴记录仪端的加速度信息，以及获取第一加速度传感器输出的加速度信息，并根据权利要求4或5所述的方法调节图像采集单元的拍摄帧率。


7.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈容睿，刘欣，王春，
申请(专利权)人：重庆金山医疗技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50