双工多通道智能胶囊无线内窥镜系统技术方案

本实用新型专利技术涉及的一种双工多通道智能胶囊无线内窥镜系统，包括智能胶囊消化道内窥镜、图像记录和智能胶囊控制仪，其特征是：所述图像记录和智能胶囊控制仪中的微处理器外接控制键盘或显示屏，或通过串行接口ＲＳ２３２或ＵＳＢ与个人数字助理ＰＤＡ的对应端口连接；所述图像记录和智能胶囊控制仪中的无线电收发模块与智能胶囊消化道内窥镜中的射频收发模块之间通过双工多通道的方式通信。所述系统不但能够实现现场实时观察图像和对内窥胶囊进行实时控制，还能在复杂的环境中使用，既不会受其它无线设备的干扰，可以多个系统同时使用。由于可以减少计算机医用工作站的数量，并且使用灵活方便；由于可以实现立体成像，提高了对病灶的检出率。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种通过进入胃肠道进行观察的双工多通道智能胶囊无线内窥镜。技术背景2001年通过鉴定美国FDA认证的以色列GI公司的M2A胶囊内窥镜采用单工方式工作，即当胶囊内镜的电源接通，M2A胶囊内镜就以一定的采样频率拍照，并且将图像数据无线发射出去。以色列GI公司的M2A胶囊内镜采用单工方式工作，虽然具有使用简便的优点，但是由于不能实时调整胶囊内镜的采样频率，不能实现一颗胶囊内镜对全消化道的有效检查。因此GI公司专门开发了针对食道检查用的ESO型胶囊内镜，用14帧每秒的采样频率只针对食道进行检查。日本NORIKA射频公司目前正在开发的无线供电双工方式胶囊内镜，尽管采用了双工工作方式，但是在整个检查过程中，医生必须手持遥控装置，对胶囊内镜的姿态进行控制，其使用方法十分复杂，医生和患者都很不方便。200410021933.5专利申请公开了一种由无线电内窥胶囊和便携式图像记录仪以及计算机医用工作站构成的医用无线电胶囊式内窥系统，可以实现无线电内窥胶囊和便携式图像记录仪之间的双工通讯。但是在使用时可能存在的问题是会受到外部无线设备的干扰或当多个系统同时使用时会产生相互干扰，使系统在使用上受到空间的限制；由于所述原因，对系统使用的环境要求很高，增加了使用成本。由于所有的控制都必须在所述的计算机医用工作站上完成，对于现场实时观察图像即对内窥胶囊进行实时控制存在诸多的不方便。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种双工多通道智能胶囊无线内窥镜，它不但能够实现现场实时观察图像和对内窥胶囊进行实时控制，还能在复杂的环境中使用，既不会受其它无线设备的干扰，可以多个系统同时使用。由于可以减少计算机医用工作站的数量，便于集中管理并降低了系统的成本，并且使用灵活方便。本技术的上述目的是通过这样的技术方案实现的，即一种双工多通道智能胶囊无线内窥镜系统，包括智能胶囊消化道内窥镜、图像记录和智能胶囊控制仪，所述智能胶囊消化道内窥镜包括与壳体连接的光学透明前盖、安装在壳体内的LED照明阵列、光学部分、照相模块、磁控电源开关模块、射频收发模块、微处理器、天线及电池；所述图像记录和智能胶囊控制仪包括收发天线阵、无线电收发模块、微处理器及与其总线连接的存储器；其特征是所述图像记录和智能胶囊控制仪中的微处理器外接控制键盘或显示屏，或通过串行接口RS232或USB与个人数字助理PDA的对应端口连接；所述像记录和智能胶囊控制仪中的无线电收发模块与智能胶囊消化道内窥镜中的射频收发模块之间通过双工多通道的方式通信。本技术由于所述结构而产生的技术效果是非常明显的，即智能胶囊由于体积小，重量轻，患者服用后无恐惧感；在检查期间不影响行走和日常活动；操作简单；不需要住院；无操作引致的并发症；可实现全消化道检查、图像资料可供医生反复复习分析。特别是所述系统不但能够实现现场实时观察图像和对内窥胶囊进行实时控制，还能在复杂的环境中使用，既不会受其它无线设备的干扰，可以多个系统同时使用。由于可以减少计算机医用工作站的数量，便于集中管理并降低了系统的成本，并且使用灵活方便；由于可以实现立体成像，因而能够获得消化道内突起部分的具有立体感的图象，提高了对病灶的检出率。附图说明本技术有如下附图本技术可以通过附图给出的非限定性的实施例进一步说明。附图1是智能胶囊消化道内窥镜的结构剖面示意图；附图2是智能胶囊消化道内窥镜实施例电路原理图；附图3为智能胶囊消化道内窥镜照相模块电路原理图；附图4是智能胶囊消化道内窥镜的磁开关电路原理图。附图5为智能胶囊消化道内窥镜射频收发模块实施例的电路原理图；附图6为智能胶囊消化道内窥镜系统的工作原理图；附图7为图像记录和智能胶囊控制仪实施例的原理图；附图8为立体成像的智能胶囊消化道内窥镜实施例的前视图；附图9为立体成像的智能胶囊消化道内窥镜实施例的电路原理图。附图10为远程通信方案实施例的原理图。附图1中1-肠道、2-透明光学前盖、3-LED照明阵列、4-光学镜头、5-图像传感器、6-微处理器MCU、7-电池、8-磁控开关模块、9-射频收发模块I、10-天线、11A-温度传感器、11B压力传感器、12-壳体。具体实施方式参见附图1～3，实施例中上述智能胶囊消化道内窥镜包括光学部分和照相模块，每个照相模块包括图像传感器、彩色处理器、实时图像压缩编码器和接口电路；其中图像传感器将信号进行模数转换后将信号连接至彩色处理器进行颜色处理，经过图像压缩编码器压缩后由接口电路的UART或12C端口与微处理器及射频收发模块连接，由射频收发模块通过天线向体外发送信息，并通过射频收发模块接收控制指令并由图像记录和智能胶囊控制仪下载工作程序，并通过微处理器对接受的指令进行处理后由I/O口连接LED照明阵列、图象传感器及射频收发模块的工作方式及工作状态控制端。参见附图2，在智能胶囊消化道内窥镜壳体内安装有温度传感器11A和压力传感器11B，其中压力传感器紧贴壳体12的内壁安装，它们的输出端与微处理器MCU的I/O口连接。附图中光学部分包括遮光罩、红外及红光过滤膜、微透镜和镜头架，参见附图3，所述照相模块包括图象传感器、彩色处理器、图像压缩编码器、接口电路；图像传感器完成将外部的景物通过图像阵列成像，完成模数转换；并将数字信号送入图像彩色处理器通完成重构和较正算法，将其转换成RGB或YUYV数据；图像压缩编码器可将YUV4:2:2数据压缩成JPEG数据，并保存在其中的RAM内；接口电路包括UART和I2C两种接口，可将内部RAM的数据通过协议传送，也可接收必须的控制及配置数据。在实施例中图像传感器可以采用CMOS或者CCD图像传感器，图像彩色处理器可以采用ST生产的VS6552器件实现，实时图像压缩编码器可以是STV0676或者是ASIC，微处理器MCU可以采用MSP340系列芯片核心构成；射频收发模块可以采用MK70110或者射频ASIC。所述彩色处理器可以由封装在微处理器中的软件实现。参见附图3，微处理器MCU通过接口电路(CY7C8013)的UART或I2C两种接口与照相模块连接，照相模块在微处理器的控制下分时工作，当微处理器发出照相指令时，LED照明阵列处于工作状态，将被摄物体充分照明，照相模块同时处于工作状态，而其它部分处于待机状态；当完成拍照过程后，微处理器检测到照相模块的工作状态后，发出指令使图象传感器处于待机状态，彩色处理器处于工作状态，当彩色处理器完成彩色处理后，微处理器再次发出指令使图像压缩编码器处于工作状态，而其他部分处于待机状态，完成对图象压缩编码后即完成一个拍照周期。参见附图4，胶囊1在使用之前，首先需要完成智能胶囊1上电时与图像记录和智能胶囊控制仪2的数据交换。智能胶囊1的上电过程是指移去控制磁开关的磁体，使智能胶囊1中的磁开关模块处于接通状态。本技术智能胶囊消化道内窥镜中的磁控电源开关模块包括磁控开关S1、场效应管Q1，当S1闭合时，VGS为0小于场效应管的开启阈值电压，故场效应管Q1处于关闭状态，场效应管Q1隔断电池与负载电路间的通路，电池不能为负载电路供电；反之，VGS为电池电压大于场效应管的开启阈值电压，故场效应管Q1处于开启状态，电池通过场效应管Q1与负载电路接通，电池为负载电路供电。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双工多通道智能胶囊无线内窥镜系统，包括智能胶囊消化道内窥镜、图像记录和智能胶囊控制仪，所述智能胶囊消化道内窥镜包括与壳体连接的光学透明前盖、安装在壳体内的ＬＥＤ照明阵列、光学部分、照相模块、磁控电源开关模块、射频收发模块、微处理器、天线及电池；所述图像记录和智能胶囊控制仪包括收发天线阵、无线电收发模块、微处理器及与其总线连接的存储器；其特征是：所述图像记录和智能胶囊控制仪中的微处理器外接控制键盘或显示屏，或通过串行接口ＲＳ２３２或ＵＳＢ与个人数字助理ＰＤＡ的对应端口连接；所述像记录和智能胶囊控制仪中的无线电收发模块与智能胶囊消化道内窥镜中的射频收发模块之间通过双工多通道的方式通信。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王金山，李向东，
申请(专利权)人：重庆金山科技集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：85[中国|重庆]