CN108697314A - 控制体内装置中的图像捕获和传输速率的方法及系统 - Google Patents

Abstract

通过体内装置捕获并传输图像的方法包括在超像素读出模式下操作像素阵列以例如根据时间间隔捕获探针图像。在捕获每个探针图像的同时，探针图像被单独评估或者与其他探针图像一起评估，并且如果确定感兴趣事件通过过去的探针图像或过去的几个探针图像未被检测到，则像素阵列在超像素读出模式下被操作并且后续探针图像被捕获。然而，如果确定感兴趣事件通过过去的探针图像或过去的几个探针图像被检测到，则像素阵列在单个像素读出模式下被操作，并且单个正常图像或一系列正常图像被捕获并传输到例如外部接收器。

Description

控制体内装置中的图像捕获和传输速率的方法及系统

技术领域

本发明总体涉及传输来自胃肠(“GI”)道的图像，并且特别地涉及控制图像传输速率。

背景技术

存在可吞服体内装置，其设有各种类型的传感器(例如，图像传感器(成像器)、压力传感器等)以拍摄图像并测量胃肠(“GI”)道内的各种参数。这些装置还被设计为以图像帧的形式传输图像(和/或测量信息)。可吞服体内装置通常包括一个或多个不可充电的电池。由于将每个图像帧从体内成像装置传输到外部接收器消耗电池能量，并且通常需要体内成像装置传输大量(例如，数以万计)的GI道的图像，因此电池电量“管家”有意义。

由于传输来自体内装置的图像帧被认为是主要的电力消耗方，其中传输每单个数据位需要电池能量，因此显著减少实际传输的数据位的数量将节省大量电池电量。解决与电池功耗相关的问题的一种解决方案是使用自适应帧速率(“AFR”)技术，其通常涉及使用两种不同的帧传输速率(“FTR”)：相对较低(例如，每秒4帧(“FPS”))的一个帧传输速率，以减少传输的图像帧的数量，以及相对较高的另一帧传输速率(例如，24FPS)。每当体内装置(例如，基于运动检测)被估计在胃肠道中静止时，使用较低的FTR(并且因此其成像器捕获不需要传输的冗余图像，这节省了电池能量)。当体内装置在胃肠道中移动时，使用较高的FTR，以避免遗漏感兴趣的胃肠部位。但是，使用两个固定的FTR仍然有缺点。例如，当体内装置静止时，虽然体内装置在较低FTR下产生并传输较少数量的冗余图像，但其仍然浪费电池能量。此外，体内装置在FTR之间转换的响应时间主要取决于FTR本身，这对于较低的FTR更是一个问题。

另外，外部接收器用于确定体内装置是否静止的信息被包括在传输的数据帧中并由外部接收器响应。因此，当体内装置以低FTR运行时，其可能需要相当长的时间(整个相对长的工作周期)将该信息传输到接收器。因此，接收器可能会花费相对长的时间(例如，大约几十，甚至几百毫秒)基于该信息确定体内装置是否应该从低FTR转变为高FTR，并且当FTR转变实际发生时，重要的胃肠部位可能会被遗漏。

发明内容

因此，具有一种这样的可吞服体内装置(例如在节省电池电量以及用户可能需要查看以分析的图像数量方面)将是有利的，该可吞服体内装置可以确定它何时应该捕获并传输图像以及何时应该限制这样的操作。具有一种在它应当捕获或传输图像时快速响应的可吞服体内装置(例如在胃肠道成像覆盖方面)也将是有利的。具有一种这样的体内装置也将是有利的，该体内装置能够在监测其相对运动的同时非常快速地检测其相对运动，并且在静止时或每当捕获并传输图像在临床上不合理时能够使用低的电池电量以及在其每次移动时或者每当新图像帧值得传输时能够增加其图像帧传输速率。

虽然使用不同的FTR有利于节省体内装置中的电池电量，但是具有这样的FTR机构将是有益的，该FTR机构以一种它将允许体内装置在医疗过程期间更有效地使用电池电量，并且无论传输图像的速率如何对体内装置在胃肠道内的移动，或胃肠道内景象和场景的任意变化快速地做出回应的方式被重新设计。

一个实施例包括通过体内装置捕获并传输来自胃肠(GI)道的图像的方法，该方法包括通过在GI道中自主移动的体内装置执行下列操作，其中体内装置包括包含图像像素阵列(简称像素阵列)的成像器，以及照明源；像素阵列在超像素读出操作模式和单像素读出操作模式下可操作，在超像素读出操作模式下，像素阵列中的指定超像素通过读取分别共同形成较大像素的像素群集(子组)来捕获规则探针图像；在单像素读出操作模式下，像素阵列通过单独读取全部或部分像素(例如每个像素被单独读取)来捕获正常图像：

根据时间间隔(例如根据时间表)以在超像素读出模式下操作像素阵列以捕获一系列规则探针图像Pi，P2，P3，…，Pn；对于针对在t时刻捕获的每个规则探针图像Pi(i＞1)，执行：

(i)将规则探针图像Pi与一个或多个过去的规则探针图像比较；以及

(ii)基于比较结果确定是否捕获正常图像；

(iii)如果捕获正常图像，则在单像素读出模式下操作像素阵列以捕获正常图像，并在捕获下一规则探针图像Pi+1之前传输正常图像；以及

(iv)如果不捕获正常图像，则在超像素读出模式下操作像素阵列以捕获下一规则探针图像Pi+1。

比较结果可以是或包括检测体内装置相对于由像素阵列成像的场景或景象的移动，或检测场景或景象的变化。

将规则探针图像Pi与过去的规则探针图像比较可以包括比较规则探针图像中或与之相关或从其导出的图片或图像参数或图片或图像特征。当比较的图片或图像参数或图片或图像特征指示例如体内装置的过去或当前移动时，像素阵列可以在单像素读出模式下被操作。

一个实施例可以包括根据一个或多个过去的(之前捕获的)规则探针图像中或与之相关或从其导出的，或来自正常图像的图片或图像参数或图片或图像特征的类型，选择超像素配置。可以根据指示的感兴趣事件为超像素读出模式选择超像素配置。一个实施例可以包括测量生理参数以证实或确认体内装置正在移动的指示。该方法可以包括检测胃肠道中的内容物或气泡并确定这是否指示体内装置正在移动，或者景象是否(相对于体内装置)正在移动或者场景或景象已经改变，而不是内容物或气泡正在移动。当胶囊静止时(由于例如可被移动检测器或第二像素阵列感测到)，从具有内容物的场景或景象到没有内容物的场景或景象的变化可触发或导致捕获或传输正常图像或一系列正常图像。

当图像在超像素读出模式下被操作时，体内装置的照明源可以在第一照明模式(例如节能模式)下被操作，而图像在单像素读出模式下被操作时，体内装置的照明源可以在第二照明模式(例如最优照明模式)下被操作。

一个实施例可以包括在两个连续的规则探针图像之间捕获条件探针图像、将条件探针图像与一个或多个过去的规则探针图像和/或与一个或多个过去的条件探针图像和/或与一个或多个正常图像比较。“条件探针图像”可以包括在最初被分配用于捕获并传输正常图像的时间段但是(例如通过控制器)最终做出在此期间不捕获并传输正常图像的决定期间捕获的探针图像。当例如通过控制器做出在两个连续的规则探针图像之间不捕获并传输正常图像的决定时，除了条件探针图像是可以在两个连续的或“相邻的”规则探针图像之间捕获的探针图像之外，条件探针图像可以是类似于规则探针图像的探针图像。过去的条件图像可以指最终被捕获并因此存在并可以与其他图像比较的条件图像。

确定是否捕获正常图像可以包括基于先前比较结果和/或关于例如体内装置当前所存在的解剖区域的先前指示预测体内装置的移动。

在一个或多个规则探针图像中检测到任意病理性异常组织，或者通常检测到任意感兴趣事件可以触发捕获并传输一个正常图像，或者在一些实施例中，触发和捕获一系列(突发)(例如预定数量的)正常图像。例如，在至少一个规则探针图像中检测到病理(例如息肉候选、溃疡等)或标志物(例如回盲瓣(ICV)或结肠弯曲)，或检测到进入或来自胃肠道特定区段的入口或出口，或检测到胃肠道的器官(例如胃、结肠)可被视为触发捕获并传输正常图像或一系列(突发)正常图像的感兴趣事件。(如本文所使用的，“感兴趣事件”是指通过一个或多个探针图像(规则探针图像和/或条件探针图像)和/或正常图像检测到的成像的对象或图像，其可包括或者是胃肠道中的标志物、胃肠道中的位置、胃肠道节段、胃肠道器官、特定病理(如息肉、溃疡、憩室、克罗恩病、出血等)(其他或额外病变、胃肠道和胃肠道器官中的位置/部位可视为触发捕获并传输正常图像或一系列(突发)正常图像的“感兴趣事件”。)

在一些实施例中，例如基于在图像中计算机可检测的成像参数和/或成像特征，针对每个规则探针图像计算得分，并且得分值可以单独地或共同地用于确定捕获并传输特定图像。(可以单独使用最后计算的得分，最后计算的得分也可以与针对过去的探针图像计算的一个或多个得分一起使用。)通过对象吞服的体内装置捕获并传输图像的一个实施例可以包括由包括在体内装置中的控制器执行下列操作，其中体内装置包括在超像素读出操作模式和单像素读出操作模式下可操作的成像像素阵列，在超像素读出操作模式下，像素阵列通过读取像素群集(例如像素阵列的一个或多个部分)捕获规则探针图像；在单像素读出操作模式下，像素阵列通过单独读取像素捕获正常图像：(i)在超像素读出模式操作下操作像素阵列以捕获规则探针图像，并且针对规则探针图像计算得分；(ii)如果规则探针图像的得分不是触发得分(例如当得分值小于阈值时)，则在超像素读出模式下操作像素阵列并捕获后续规则探针图像，并且针对后续规则探针图像计算得分，并且如果后续规则探针图像的得分也不是触发得分(例如当该得分的值也小于阈值是)，则计算表示两个得分之间的差异或规则探针图像与后续规则探针图像之间差异的差异得分，并且如果差异得分也不是触发差异得分(例如当差异得分的值小于另一个阈值时)，则重复步骤(i)-(ii)；以及(iii)如果规则探针图像的得分、后续规则探针图像的得分和差异得分中的一个是触发得分(例如当得分的值等于或大于各自阈值时)，则通过在单像素读出模式下操作像素并重复步骤(i)-(iii)以捕获并传输正常图像或一系列正常图像。

还提供了一种可吞服体内装置，其包括像素阵列、照明源和控制器。控制器可以被配置为根据本文描述的方法操作像素阵列和照明源。可吞服体内装置除了包括成像传感器(像素阵列)之外还可以包括传感器，用于感测胃肠道的非图像参数、或者感测与吞服体内装置的对象相关的生理参数、或者感测与体内装置的移动相关的参数的。第二传感器可以选自由下列组成的一组传感器：pH传感器、压力传感器、温度传感器、加速度计、运动传感器、磁力计、磁场传感器和第二像素阵列。感测到的非图像参数可以用于证实或驳倒通过使用一个或多个探针图像的确定的应该捕获和传输正常图像或一系列正常图像的判断。

附图说明

在附图中示出了各种示例性实施例，但这些示例不是限制性的。将理解的是，为了简单且清楚的说明，下面引用的附图中所示的元件不一定按比例绘制。而且，在认为适当的情况下，附图标记可以在附图中重复以指示相同，相应或类似的元件。在附图中：

图1A示出根据本发明的示例实施例的体内装置的框图；

图1B示出由像素阵列产生探针图像的示例方式；

图2A说明根据本发明的示例实施例的一系列探针图像的时间轴；

图2B说明根据示例的在其间散布示例性正常图像的图2A的一系列探针图像；

图2C说明根据另一示例的在其间散布正常图像的图2A的一系列探针图像；

图3说明根据另一示例实施例的插入了中间探针图像以及在探针图像之间散布的正常图像的一系列探针图像；

图4示出根据示例实施例的通过体内装置传输正常图像的方法；

图5示出根据另一个示例实施例的通过体内装置传输正常图像的方法；

图6示出根据另一个示例实施例的在成像过程期间通过体内装置捕获并传输正常图像的方法；

图7示出基于一个或多个探针图像触发捕获并传输正常图像的方法；

图8示出根据另一个示例实施例的捕获并传输正常图像的方法；

图9示出根据另一个示例实施例的传输正常图像的方法；以及

图10示出根据另一个示例实施例的传输正常图像的方法。

具体实施方式

以下描述提供示例性实施例的各种细节。然而，该描述不是旨在限制权利要求的范围，而是旨在解释本发明的各种原理及其实施方式。

在下面的描述中，将描述本发明的各个方面。出于解释的目的，具体配置和细节被阐述以便提供对本发明的彻底理解。然而，本领域技术人员将理解的是，本发明可以在本文没有给出具体细节的情况下被实践。此外，可能省略或简化了公知的特征，以免混淆本发明。

体内成像装置使用图像帧将图像传输到外部接收器，其中每个图像帧包括表示体内装置在体内捕获的图像的数据，以及可选地包括体内装置通过使用机载传感器可以感测的表示生理参数(例如pH、压力、温度)或非成像参数的数据。如下所述，为了传输而捕获的图像可以首先被存储在存储器缓冲器中，并且当条件允许时，存储在存储器缓冲器中的一系列图像可以在一次传输“突发(burst)”中被传输。因此，根据本发明，一个“图像帧”可以包括多个图像，而不是使用“每帧一个图像”的方法。

传输数据是耗电的，因此，为了节约电池能量，当体内装置静止时(并且可能“看到”相同的场景)，以及每当体内装置正在移动但不存在传输到外部接收器的感兴趣事物时，避免数据传输将是有益的。

已知超像素图像分割技术用于将数字化图像分割成离散像素群集以增强图像分析。被称为超像素的离散或分立的像素群集表示、是或者包括具有相似特性，例如颜色、结构、强度等的相邻图像像素。已经提出用于超像素分割的各种算法，例如以下文献中描述的各种算法：“学习用于分割的分类模型(Learning a classification model forsegmentation)”(X.Ren和J.Malik，ICCV，2003)、“有效计算良好的分割(Efficientlycomputing a good segmentation)”(P.F.Felzenszwalb和D.P.Huttenlocher，1998)、“均值漂移：用于特征空间分析的强健算法(Mean shift:A robust approach toward featurespace analysis)”(D.Comaniciu和P.Meer，TP AMI，vol.24，2002)、“基于熵率的超像素分割(Entropy rate superpixel segmentation)”(M.-Y.Liu，O.Tuzell，S.Ramalingam和R.Chellappa，CVPR，2011)、“用于模式搜索的快速漂移和核方法(Quick shift and kernelmethods for mode seeking)”(A.Vedaldi和S.Soatto，ECCV，2008)、“彩色图像分割(Colorimage segmentation)”(F.Meyer，ICIP92，1992)、以及“Turbopixels：使用几何行的快速超像素(Turbo pixels:Fast superpixels using geometric rows)”(A.Levinshtein，A.Stere，K.Kutulakos，D.Fleet，S.Dickinson，和K.Siddiqi，TP AMI，2009)。(由开姆尼茨理工大学，电气工程和信息技术系的Peer Neubert和Peter Protzel从“超像素基准和比较”一文中收集的信息)。

不同的超像素配置(以及相关联的算法)通常涉及定义并读出不同的像素群集，而不是读出单个像素，并且通常在数字成像领域中被称为“合并(binning)”。本发明的实施例可以使用一个或多个合并配置(这里也被称为“超像素配置”)用于监视体内装置在胃肠道中的移动，或者查看由体内装置成像的场景或者景象中是否存在变化，这确认捕获和传输正常图像以及显著降低装置电池的用电量合理。

本文的描述总体涉及体内装置的运动。然而,“运动”除了指其他事件之外,还指体内装置“看到”(由像素阵列成像)的场景或景象中的变化，并且确认捕获和传输正常图像或一系列正常图像合理。例如，体内装置可以是静止的，而GI道本身可以移动(例如收缩和扩张)，因此通过向体内装置显示新的场景或景象而成像的场景或景象可以确认捕获和传输正常图像(或一系列正常图像)合理。

不管使用的超像素方案，因为每个超像素作为一个整体被处理，而不是必须单独处理单个的(和许多)像素，并且超像素的数量远远小于单个像素的数量，所以使用超像素加速图像处理。为了简单和方便起见，下面的描述将“超像素”称作仅用于捕获(但不传输)规则探针图像，以及在一些实施例中，还用于捕获(但不传输)条件探针图像。然而，因为在一些实施例中，超像素也可用于捕获和传输正常图像，所以本发明在这方面不受限制。

图1A示出了根据本发明的示例实施例的可吞服体内装置100的框图。(例如胶囊类型的)体内装置100可包括成像器110和控制器120。成像器110可包括图像传感器，例如在130处示意性地示出的像素阵列(例如像素阵列可以包括或者是256×256像素的矩阵)，以及像素读出电路140，其用于由控制器120通过读出总线150读取由像素阵列130输出的模拟信号。体内装置100还可包括用于照亮像素阵列130位置的照明源112(例如发光二极管-“LED”)，以及用于为体内装置100供电的电池116。

像素读出电路140可以包括超像素读出电路142和单像素读出电路144。超像素读出电路142可输出供控制器120读取的超像素信号，使得每个超像素信号表示像素阵列130中的相邻像素群集的多个像素模拟输出。单像素读出电路144可输出供控制器120读取的单个像素信号，使得每个单像素信号表示像素阵列130中的单个像素的像素输出。

控制器120可以在超像素读出操作模式下可控制地操作成像器110，在该操作模式下，成像器110通过读出电路140将像素阵列中的相邻像素分组或聚类成超像素，并且全体地读取每个特定超像素群集，即通过读取表示特定超像素的相邻像素的整个群集的一个超像素信号来捕获图像。通过使用超像素操作模式捕获的图像在本文中被称为“探针图像”。

控制器120可以在单像素读出操作模式下可控制地操作成像器110，在该操作模式中，成像器110(即像素阵列130)通过读出电路140单独地读取像素阵列的每个像素(而不是像超像素一样全体地)来捕获图像。通过使用单像素操作模式捕获的图像在本文中被称为“正常图像”。如果控制器120确定使用超像素读出模式，则其可以向读出电路140发送(150)合并(超像素)控制信号，指示读出电路140选择特定的合并(超像素)配置以供使用。控制器120可以根据指示的感兴趣事件选择超像素配置。例如，当体内装置100处于胃肠道中的特定部位时，控制器120可选择相对“稀疏”的超像素配置，而当体内装置100处于胃肠道中的另一部位时，控制器120可选择更密集的超像素配置。控制器120可以(向成像器110)应用一种预定合并配置，或者从两种或更多种这样的方案中可选择的合并配置。读出电路140可以根据控制器的合并选择指令控制超像素读出电路142的操作方式，使得像素阵列130中的像素根据控制器选择的合并配置被聚类以形成超像素。控制器120可以根据、适应或适合或优化例如，用于比较探针图像的可能用到的图像的或例如，用于比较探针图像的可能用到的图像中的图片或图像参数或图片或图像特征选择合并配置，或者根据探针图像比较过程的目的选择合并配置。例如，如果比较的目的是检测体内装置100的移动，则控制器120可以使用，例如在检测速度，灵敏度和准确度方面增强或优化移动检测的合并配置。选择合并配置/超像素配置意味着选择特定超像素分割算法，该算法设置超像素的像素格式以及读出格式化的超像素的值的方式。在另一个示例中，如果比较的目的是检测胃肠道中的息肉，则控制器120可以使用更适合(例如优化)检测圆形物体的合并配置。

控制器120被配置为(例如根据预定时间间隔(例如每预定时间间隔一次)，或者每一固定或预选的时间段，或根据情况；例如每当需要时)从超像素读出模式和单像素读出模式选择用于成像器110的操作模式。在一个示例中，控制器120可以被配置为根据预定(探测)时间间隔(例如每隔预定或固定时间段)在超像素读出模式下操作成像器，以捕获一系列的探针图像P1、P2P3、......、Pn，当探针图像P1、P2P3、......、Pn被捕获时，控制器120可以每次一个探针图像地从选择的探针图像Pi(i>1)开始，将探针图像Pi与一个或多个过去的探针图像(“过去的探针图像”是时间上在探针图像Pi之前的任意探针图像；图像通常按照捕获时间在图像流中排序，但是可以使用确定先前或过去图像的其他方法)比较，并且基于比较结果确定其是否应该在单像素读出模式下操作成像器110以在下一个探针图像Pi+1被捕获之前捕获并且随后传输正常图像。控制器120可以通过从先前的比较结果和/或关于体内装置目前所在的解剖区域(例如胃、小肠、结肠等)的显示预测体内装置的移动来确定是否捕获所有或特定的正常图像。(确定是否捕获正常图像或一系列正常图像可以包括基于先前计算的图像得分和/或差异得分预测体内装置100的移动。)

控制器120或其他处理器可以被配置为通过例如包括专用电路或执行存储在例如存储器中的软件或代码执行本发明的实施例。

通过控制器120将探针图像Pi与一个或多个过去(先前)探针图像比较可以包括比较与探针图像相关、在探针图像中找到或从探针图像导出的图像参数或图像特征。图像中的图像参数或图像特征可以表征或指示在探针图像被捕获时体内装置的空间定向和/或体内装置在GI系统何处。在探针图像比较过程中控制器120可以使用的图像参数可以是与例如成像器110的操作有关的任意成像或成像器操作参数，例如光强、光放大器增益、特定颜色、曝光时间等。在探针图像比较过程中控制器120可以使用的图像特征可以是例如在比较的图像对象中可能或是视觉上或计算机上(或以其他方式)引人注目的任意特征，例如，其可以是能在被比较的图像中检测到的线(例如表示组织褶皱线、皱纹线等)、对象(例如息肉)、阴影(例如组织褶皱之间)或线条图案。控制器120可以使用这样的参数和特征作为参考(例如基于该参考，控制器120可)以确定或估计体内装置100的移动和/或速度和/或任意其他物理状况或状态。每当控制器120确定与探针图像相关的、在探针图像中找到或从探针图像导出的比较的图像参数或图像特征指示体内装置100正在移动或已移动时，控制器120可以在单像素读出模式下操作成像器110。如在整个说明书中所使用的，短语“指示设备正在移动或已经移动”可以表示“指示体内设备正在相对于由成像器110捕获或成像的场景或景象移动，或者指示由成像器捕获的场景或景象正在变化或已经变化”。

体内装置100可包括一个或多个附加传感器；例如传感器160，其感测或测量例如非图像参数(例如与对象吞服体内装置100的对象相关的生理参数；例如GI道的非图像参数)，或者例如与体内装置的状况或状态有关的参数。非图像参数可以是选自由下列组成的组的任意参数：体内装置的移动、体内装置的加速度、pH、压力和温度(提到的一些参数)。可以使用成像参数(与作为在图像中可识别或可检测的参数的图像参数相反)，例如成像放大器增益和成像光曝光时间来例如通过针对每个图像计算得分并在比较过程中使用该得分比较图像。传感器160可包括一个或多个传感器。例如，传感器160可包括感测体内装置运动的加速计传感器，以及感测体内装置在胃肠道中位置的pH传感器。

控制器120可利用传感器160的输出信号证实或确认或驳倒与探针图像相关的、在探针图像中找到或从探针图像导出的比较的图像参数或图像特征指示体内装置100正在移动或已经移动的判断。例如，如果探针图像的比较指示体内装置100正在移动，但是由传感器160测量的压力测量结果指示其未移动，或反之亦然，则控制器120可确定体内装置100未移动。也就是说，控制器120可以基于两个示例指示来确定体内装置100确实正在移动或已经移动。例如，控制器120可以仅在两个实例(探针图像比较结果和传感器读数)同时指示体内装置100正在移动或已经移动的情况下确定体内装置100正在移动或已经移动。只有这样，控制器120才可以在单像素模式下操作成像器110并传输正常图像或一系列正常图像。否则(例如体内装置100的移动被驳倒或不确定)，控制器120可以下超像素读出模式下操作成像器110并捕获另一个规则探针图像。

传感器160可以是或可以包括能直接指示体内装置100的移动的装置(例如传感器、检测器或换能器)。例如，传感器160可以是或可以包括加速计(例如一维加速计、二维加速计或三维加速计)、磁力计、磁场感测装置等。这样的装置可以单独用于确定体内装置100的运动，或这样的装置可以与基于图像的运动检测相结合用于确定体内装置100的运动。这种机载设备可以直接感测体内装置100例如相对于外部坐标系统的绝对移动和相对位置或定向。使用这种装置(例如传感器、检测器或换能器)的输出信号可以使控制器120能够证实或驳倒体内装置100相对于体内装置所处的GI部位移动，或者场景已经相对体内装置移动的基于初始探针图像的判断。传感器160可用于感测GI道或体内装置本身的非图像参数，并且控制器120可以使用传感信息证实或驳倒体内装置正在移动的指示。

当体内装置100在GI道中时，其可以通过使用气泡和内容物检测器190(例如由控制器120实施，使得检测器190在一些实施例中可以是控制器120，或者可以是另一个单元)拍摄气泡或内容物的图片。(“内容物”-可能在GI道任意地方的粪便、残渣、排泄物等。)气泡和内容物检测器190可以包括被设计成检测气泡的算法，以及被设计成检测气泡的另一种算法。在一些实施例中，控制器120被配置为检测体内装置100的绝对移动。控制器120可以使用各种传感信息确定由气泡和内容物检测器190检测到的GI道中的内容物或检测到的气泡是否相对于体内装置移动，或者是体内装置相对于内容物或气泡移动。如果是内容物或气泡相对于体内装置移动，则控制器120可以否认(驳倒)体内装置100正在移动或已经移动的其他指示(例如基于图像的指示)。(矛盾移动指示在时间上与移动指示相邻，以便驳倒移动指示。也就是说，如果矛盾移动指示和移动指示之间的时间差相对较长；例如在几百毫秒的范围，则矛盾移动指示不会驳倒移动指示。)在其他实施例中，控制器120被配置为检测体内装置100的相对移动。在这些实施例中，不管是内容物或气泡正在移动或已经移动，或是体内装置正在移动或已经移动，控制器120可以确定由成像器110(通过像素阵列130)捕获的场景或景象是否正在变化或已经改变化。

在一些实施例中，当胶囊静止时(可由例如机载运动检测器(例如加速计)或第二像素阵列感测到的情况)，从具有内容物(例如排泄物)或气泡的场景或景象到没有内容物或气泡的场景或景象的变化可能触发由体内装置100捕获并传输正常图像或一系列正常图像。

如本文所述，因为探针图像比正常图像需要更少的资源(例如更少的照明、更少的处理等)，并且另外，探针图像不被传输到外部接收器，所以拍摄探针图像的过程是电池节能的过程。为了使该过程在电池能耗方面更加节约，探针图像可以通过控制器120在第一操作模式(例如节能模式)下操作照明源112被捕获，第一操作模式是控制器120可使用最低光强操作照明源112的操作模式，这仍使控制器120能够系统地单独评估探针图像并(例如通过使用与探针图像相关的、在探针图像中找到或从探针图像导出的图像或图像参数或特征)对探针图像比较，例如，以检测体内装置100的移动，或场景或景象的变化或任意感兴趣的事件。(探针图像可以用于；例如比较，对于其他目的，例如检测息肉或其他病理或其他感兴趣的事件，之后控制器120可以例如渐进地或逐步地增加正常图像捕获和传输速率，当控制器120(例如通过使用探针图像和可能的其他感测信息)检测到例如体内装置100的移动或任意其他感兴趣的事件时，控制器120可以以这样的速率捕获并传输正常图像。)

第二电池电量模式是全电量模式(或普通电量模式，或最佳电量模式)，其是控制器120操作照明源112以尽可能好地提供用于捕获正常图像的最佳或普通光照条件的操作模式。控制器120可根据待捕获的图像类型-探针图像或正常图像确定在节能模式或最佳电量模式下操作照明源112。体内装置100可以包括光控制电路(图1A中未示出)，控制器120可以使用该光控制电路在节能模式和电量普通模式之间转换照明源112。体内装置100还可包括收发器114，控制器120可使用该收发器114传输(具有或不具有从传感器160获得的感测信息的)正常图像。(探针图像和条件探针图像不通过体内发射器传输。)控制器120可使用收发器114从外部系统接收数据(例如指令)，例如以改变例如成像器110、照明源112等的操作模式，或者控制器120可基于处理体内装置110可自主收集的各种机载传感信息现场决定操作模式。

体内装置100可包括存储器缓冲器180，例如用于存储正常图像和元数据。控制器120可以在单像素读出模式下操作像素阵列130以捕获正常图像，并将捕获的正常图像存储在存储器缓冲器180中。一方面，由控制器120用正常图像填充存储器缓冲器180，而另一方面，控制器120可以通过传输存储在存储器缓冲器180中缓冲的正常图像以清空存储器缓冲器180中的正常图像。每当体内装置100可以传输数据时，控制器120可以使用收发器114根据传输队列或传输顺序传输缓冲的正常图像。捕获并传输正常图像或一系列正常图像可以包括将每个捕获的正常图像存储到存储器缓冲器180中，并且根据传输队列有序地传输存储的正常图像。“有序”可能意味着根据正常图像的捕获时间传输存储的正常图像，第一个捕获的正常图像第一个被传输，第二个捕获的正常图像第二个被传输，以此类推。当图像使用“一帧一个图像”的方法被传输时，图像帧根据各个图像的捕获时间被传输。当在帧中传输多个图像时，帧内的图像数据可以根据例如图像的捕获顺序被排列。

例如，在正常图像捕获速率高于最大图像传输速率的情况下，将正常图像存储在存储器缓冲器180中是有利的。(探针图像的捕获速率是例如每秒64个图像或者可以被设计成高于图像传输速率；并且有时会发生一些连续的探针图像产生连续的正常图像的情况。然而，由于正常图像不能快速传输，因此只要有可能，正常图像中的至少一些必须被缓冲以及可控制地传输。)

图1B示出了使用像素阵列170产生探针图像的示例方式。像素阵列170包括红色像素(被命名为“r”像素)、绿色像素(被命名为“g”像素)以及蓝色像素(被命名为“b”像素)。在图1B的示例中，像素阵列170包括16×16像素的矩阵。在单像素读出配置中，像素阵列170的像素被单独读出，从而产生例如256个模拟信号。然而，像素阵列170可以被划分为例如16(4×4)个超像素，其中每个超像素包括像素子集或像素群集，其包括64个“基本”像素。172示出了示例性超像素。从超像素172的四个红色像素输出的信号可以被读取为表示超像素172的红色的一个信号。(超像素172的红色表示在172(R)处示出。)类似地，从超像素172的八个绿色像素输出的信号可以被读取为表示超像素172的绿色的一个信号。(超像素172的绿色表示在172(G)处示出。)类似地，从超像素172的四个蓝色像素输出的信号可以被读取为表示超像素172的蓝色的一个信号。(超像素172的蓝色表示在172(B)处示出。)每个超像素的红色信号、蓝色信号和绿色信号可以电转换为表示整个超像素172的颜色的颜色信号。使用该超像素配置，可以减少表示像素阵列170的信号的数量，例如，从256减少到16，这在例如显着减少图像处理时间和节省电量方面是有益的。(可以使用其他或几个超像素配置，并且例如，控制器120可以根据可能与GI道标志物(landmark)，或GI道节段或器官，或病理例如息肉、溃疡、憩室、克罗恩病、出血等相关的预设情况，从一组超像素配置中选择特定的超像素配置以供在给定的时间使用。

图2A示意性地示出了根据本发明的示例实施例的一系列202探针图像的时间轴200。结合图1A描述图2A。为了便于演示，假设体内装置100以及体内装置100成像的场景或景象在整个图像系列202中是静止的，使得图2A示出了一系列(规则)探针图像(图像系列202)而非正常图像。也就是说，当体内装置100在临床过程中静止时，或者体内装置100捕获的一系列探针图像表明场景是静止的，或者景象尚未变化时，这意味着没有理由捕获并传输普通(逐像素“全尺寸”)图像，从而节省处理资源和时间，以及电池电量。(体内装置的静止状态可以例如通过使用探针图像被“间接”检测，，或例如通过使用运动传感器(例如加速计)被“直接”检测，或者该状态可以通过一起使用探针图像和运动传感器被检测。)

在一些实施例中，在一个普通探针图像中或在多个普通探针图像中(通过控制器；例如体内装置100的控制器120)检测任意病理上异常的组织区段，或者大体上检测病理上或者其他方式地任意感兴趣事件，可以触发(例如使控制器120启动)捕获并传输一个正常图像，或者在一些实施例中，捕获并传输一系列(例如预定数量的)正常图像。例如，检测至少一个规则探针图像中的潜在息肉，或检测去往GI道特定区段的入口或出口，可以使控制器(例如体内装置100的控制器120)触发捕获并传输正常图像，或捕获并传输一系列正常图像，例如一系列预设数量的正常图像，例如一系列的六个正常图像。一系列正常图像中的预定数量的正常图像可以取决于例如由一个或多个规则探针图像检测到的感兴趣事件的类型(例如病理类型或GI道中体内装置的位置)。

当体内装置100被吞服时，控制器120可最初开始在超像素读出模式下操作成像器110以每次捕获一个探针图像，从t1时刻开始，此时像素阵列130捕获探针图像P1(在210/1处示出)。在t2时刻，控制器120再次在超像素读出模式下操作体内成像器110以根据时间间隔220(例如根据由例如时间间隔220指示的时间表)捕获后续(例如第二)探针图像(探针图像P2，如210/2处所示)。在t3时刻，控制器120再次在超像素读出模式下操作体内成像器110以捕获后续(第三)探针图像(探针图像P3，如210/3处所示)，以此类推。

在控制器120在t2时刻获得第二探针图像(探针图像210/2)之后，控制器120可以将在探针图像210/2中或与探针图像210/2相关或从探针图像210/2中导出的图像参数或特征与探针图像210/1中对应的图像参数或特征比较，以确定体内装置100正在移动还是已经移动。由于体内装置100是静止的(按照上述假设)，因此控制器120抑制在单像素读出模式下操作像素阵列130；也就是说，控制器120抑制捕获正常图像，并为后续探针图像做准备。

类似地，在控制器120在t3时刻获得第三探针图像(探针图像210/3)之后，控制器120可以将在探针图像210/3中或与探针图像210/3相关或从探针图像210/3中导出的图像参数或特征与之前的探针图像210/1和210/2中的任一个，或该两个探针图像中对应的图像参数或特征比较，以例如确定体内装置100正在移动还是已经移动。由于体内装置100是静止的(按照上述假设)，因此控制器120再次抑制在单像素读出模式下操作像素阵列130；也就是说，控制器120再次抑制捕获正常图像。可以对探针图像的系列202中的每个探针图像重复相同的过程。对于图2A，由于仅捕获探针图像，因此控制器120可以仅在节能模式下操作照明源112。(根据上述示例，在图2A中没有捕获正常图像。)

控制器120可以根据(每隔一次)预定时间间隔或时间段220开始捕获探针图像。在一些实施例中，控制器120可以在超像素读出模式下操作成像器110(以及在节能模式下操作照明源112)以每秒获得64个探针图像，使得时间间隔(220)是15.625msec(1/64s)。

图2B示出了其间散布两个示例性正常图像的图2A的一系列探针图像202。结合图2A和图1A描述图2B。在控制器120操作成像器110在t2时刻以捕获探针图像210/2之后，控制器可以将探针图像210/2与探针图像210/1比较(例如其可以比较探针图像210/2与探针图像210/1中的或与它们相关的或从它们导出的参数或特征)。假设比较结果向控制器120指示体内装置100在t2时刻移动，或者在t1时刻和t2时刻之间移动了，则控制器120在单像素读出模式下操作成像器110以在其再次在超像素读出模式下操作成像器110以例如根据预设时间间隔220或每一时间段捕获下一预定探针图像(探针图像210/3)之前，捕获正常图像230。

在捕获正常图像230之后，控制器120在传输时间240期间将正常图像传输到例如示例性接收器。控制器120可暂时将捕获并传输正常图像安排在捕获当前探针图像(例如探针图像210/2)和捕获后续探针图像(例如探针图像210/3，其在探针图像210/2之后)之间。控制器120可以根据体内装置100的“正常图像工作周期”或时间段250做到这一点。(附图标记204表示正常图像传输周期，如本文所述，其是可变的；即，其时间长度取决于探针图像210捕获的内容物(图像)，因此正常图像传输周期204可能在某些情况下(当感兴趣事件稀少时)“非常长”而在其他情况下(当感兴趣事件经常发生时)“非常短”，并且其通常在这些长度之间。

在t3时刻，控制器120操作成像器110以捕获探针图像210/3，并且在将探针图像210/3与过去的探针图像210/1和210/2(先前捕获的两个探针图像)中的一个或多个比较之后，确定在体内装置100是再次静止的或已经停止，因此，控制器120确定抑制在超像素读出模式下操作成像器110，使得在该时刻既不捕获正常图像也不传输正常图像。根据图2B所示的示例时间轴，控制器120在时刻t4到t7做出类似的决定，因此体内装置100在时间段t4-t7期间不捕获(并且因此其不传输)正常图像。该情况在t8时刻变化。

在控制器120在t8时刻操作成像器110以捕获探针图像210/8之后，控制器120可将探针图像210/8与探针图像210/1到210/7中的任意一个或多个比较。例如，控制器120可以将探针图像210/8仅与探针图像210/7比较，或与探针图像210/7和210/6等比较。假设比较结果向控制器120指示体内装置100在t8时刻正在移动，或者在t7和t8时刻之间已经移动，则控制器120在超像素读出模式下再次操作成像器110以捕获下一预定探针图像(探针图像210/9，未在图中示出)之前，在单像素读出模式下操作成像器110以捕获正常图像260.

在体内装置100捕获正常图像260之后，控制器120在传输时间270期间将正常图像260传输到例如示例性接收器。控制器120可以在获得当前最后探针图像(例如探针图像210/7)和当前后续的、下一个的或预定探针图像(例如探针图像210/9)之间对捕获并传输正常图像计时，并使用相同的正常图像工作周期250做到这一点。

如图2B所示，每当体内装置100例如在时间点t3和t7之间静止或者引入可忽略的运动时，抑制正常图像的传输节省了相当多的电池能量。以这种方式节省的电池能量使得体内装置100能够比如下文描述的图2C例示的传统体内装置以更高的速率传输正常图像更长时间段。

图2C示出了根据另一示例的其间散布正常图像的图2A-2B的一系列探针图像。在图2C的示例中，控制器120确定体内装置100在分别捕获并评估探针图像210/2、210/3、210/4、210/5和210/6之后在t2、t3、t4、t5和t6移动。因此，控制器120在超像素读出模式下操作成像器110以根据正常图像工作周期250捕获并传输(Tx)正常图像280、282、284、286和288的连续系列290。

如图2A-2C例示，体内装置100不会在任意预定的图像捕获速率或帧传输速率下操作。相反，控制器120“按需”或者每当情况确认捕获并传输这样的图像合理时捕获并传输正常图像(“有价值的”图像)。控制器120可在独立基础上而不管任意预定的图像捕获或图像传输速率确定捕获并传输正常图像，并因此产生可以在零和由体内装置在技术上支持的最大速率之间的专门的瞬时图像捕获和传输速率。这种图像传输方案使图像传输速率根据情况灵活且不可预测地变化。例如，假设预定探针图像时间间隔220等于15.625毫秒(msec.)，可以捕获并传输正常图像的最高速率R是64(Rmax＝64FPS)(即可以每15.625msec.捕获并传输图像，即一个探针图像对应一个正常图像)如正常图像280、282、284、286和288(图2C)的连续系列290所示。

如图2A所示，图像捕获和传输速率R的另一个极端是零(R＝0FPS)；也就是说，相对长的时间(例如几秒或几分钟)没有捕获正常图像。图2B示出了“中等”(小于最大可用值)捕获和传输速率R的示例，其中正常图像的图像捕获和传输速率R在这两个极端速率之间，在该示例中，其为每秒12.8个图像(l/[5x15.625msec])。控制器120可以在多个速率间逐步地改变正常图像捕获(和传输)速率R(例如每一体内装置100的移动)，其中速率R可以使用公式R＝1/(K×Tp)计算，其中K是在传输特定正常图像之后且在捕获后续正常图像之前捕获的规则探针图像的数量；Tp是220处示出的从一个规则探针图像到另一个规则探针图像的预定时间间隔。回到上面的例子，对于K＝l，R＝64FPS(1/15.625msec)；对于K＝2，R＝32FPS{1/(2×15.625msec.}；对于K＝3，R＝21.3FPS{1/(3×15.625msec.}；对于K＝4，R＝16FPS{1/(4×15.625msec.}；对于K＝5(如图2B所示)，R＝12.8FPS{1/(5×15.625msec.}，以此类推。

正常图像的捕获和传输速率可以根据控制器120对体内装置100的(例如)移动的判定或者体内装置成像的场景和景象的变化，在零和可用的最大速率(在上述示例中为64)之间变化。如本文所解释的，控制器120不会根据任意预定的图像传输速率设置、使用或操作，因为该速率仅是“逐探针图像逐探针图像”的确定过程的事后结果，因此它是间接的。如果正常图像首先被存储并累积在存储器缓冲器中(例如在存储器缓冲器180中)，则可能发生等待传输的多个图像可以作为一个(或在一个)长的“图像帧”被传输的情况。因为正常图像可以被累积在存储器缓冲器中并根据变化的情况(例如通信信道质量的改变、体内设备内资源的可用性等)被传输，所以图像传输速率不能被预先设置。

图3说明根据另一示例实施例的示出“规则”探针图像310/i的示例系列的时间轴300，其中与图2A-2C的规则探针图像210/i类似的“规则”探针图像310/i插入有示例性条件探针图像(320/i)以及散布在探针图像之间的示例性正常图像330、350、360和380。(“散布在探针图像之间”意味着时间上位于两个探针图像之间，或两个条件探针图像之间，或一个探针图像和一个条件探针图像之间。)结合图1A描述图3。

附图标记310/i(i＝1、2、......、n)表示可与例如图2A-2C的探针图像210/1、210/2、......、210/n类似的一系列探针图像。作为示例，图3示出了三个条件探针图像：附图标记320/1表示在时间上插入在探针图像310/3和310/4之间的第一条件探针图像；附图标记320/2表示在时间上插入在探针图像310/5和310/6之间的第二条件探针图像，附图标记320/3表示插入在探针图像310/6和310/7之间的第三条件探针图像。

如图2A所示，控制器120可以将成像器110初始设置成根据预定时间间隔302捕获“规则”探针图像310/i。然而，根据图3的示例，如果控制器120在t3时刻确定体内装置100在t3时刻没有移动，或者体内装置直到t3时刻才移动，则控制器120可以使用为正常图像最初分配的时间段304在t3’时刻捕获另一探针图像(条件探针图像320/1)。也就是说，仅当在那段期间没有理由捕获并传输正常图像时，控制器120才使用成像器110在两个连续的规则探针图像310/i之间捕获非预定探针图像，因此使用术语“条件探针图像”。条件探针图像320/1在t3’时刻被捕获，t3’是t3时间点(与当前过去的规则探针图像310/3对应)和t4时间点(与下一个预定的规则探针图像310/4对应)之间的中间时刻。

如果控制器120结合另一个或多个过去的探针图像(条件的或非条件的)确定特定捕获的条件探针图像不会指示体内装置100正在移动或已经移动，则控制器120根据初始的预定时间表以及时的方式捕获下一个规则探针图像。然而，如果控制器120确定特定捕获的条件探针图像指示体内装置正在移动或已经移动，则控制器120在捕获过去的条件探针图像之后执行正常图像工作周期，并且由于如下所述的原因延迟捕获下一个规则探针图像。条件探针图像可以与过去的规则探针图像和/或过去的条件探针图像和/或过去的正常图像比较。

固定时间宽度(T)被分配给正常图像工作周期370，其足以捕获正常图像和传输该图像两者。该时间宽度(T)可以占据连续的规则探针图像之间的时间段304的大部分；即预定时间间隔302的大部分被分配给规则探针图像。如图3所示，分配给正常图像工作周期的时间段370大于每个条件探针图像和任意相邻的规则探针图像之间的时间间隔306。由于控制器120在根据指定的正常图像工作周期捕获并传输正常图像的同时不能捕获下一个规则探针图像，因此控制器120在这样做之前必须等待时间段370，并且如上所述，时间段370比时间间隔306宽。

在t5时刻，控制器120确定体内装置100未在移动或者尚未移动，因此，控制器120将成像器110设置成在t5’时刻捕获条件探针图像320/2，其中t5’是位于当前的过去规则探针图像310/5和下一个预定的规则探针图像310/6之间的时间点。然而，在t5’时刻，控制器120通过使用条件探针图像320/2确定体内装置100正在移动或已经移动。因此，控制器120捕获正常图像360并在时间段362期间将其传输。如图3所示，在时间段362期间捕获正常图像360并将其传输使得控制器120能够仅在延长的时间段308之后(即在t6’时刻)捕获规则探针图像310/6。时间段308相对于(其长于)最初安排的时间段306延长，该时间段306更短。(t6’时间点相对于图2A-2C中的t6时刻延迟。)在t6’时刻，控制器120确定抑制捕获并传输正常图像，因此，控制器120可以重新使用为规则探针图像分配的预定间隔时间，以作为继续捕获探针图像，例如捕获条件探针图像320/3和后续规则探针图像310/7的基础。如果另一个条件探针图像向控制器120指示体内装置100正在移动或已经移动，则控制器120(使用相同的预定义的工作周期370)捕获并传输另一个正常图像，并且再次延迟捕获下一个规则探针图像直到传输正常图像结束。

图4示出了根据示例实施例的通过体内装置传输正常图像的方法。(结合图1A描述图4。)在步骤410中，控制器120可以检查是否要或已经终止成像过程。如果不终止或未终止(该条件在步骤410被示为“否”)，则在步骤420中，控制器120可以在超像素读出模式下操作像素阵列130，并控制器120可以利用该像素读出模式捕获规则探针图像Pi。在步骤430中，控制器120将规则探针图像与过去的规则探针图像比较，即是否存在至少一个先前捕获的规则探针图像以将其与之比较。在步骤440，控制器120检查比较结果是否指示体内装置100正在移动或已经移动。如果控制器120确定比较结果指示体内装置100正在移动或已经移动(该条件在步骤440被示为“是”)，则控制器120在单像素读出模式下操作像素阵列130，并且在步骤450中，控制器120可利用该像素读出模式捕获正常图像或一系列(突发)正常图像并(例如向外部接收器)传输正常图像或一系列(突发)正常图像。(突发正常图像(简称“图像突发”)可以包括一个正常图像或多个正常图像；例如三个正常图像、五个正常图像等。)然而，如果控制器120确定比较结果不指示体内装置100正在移动或者体内装置100未移动(该条件在步骤440被示为“否”)，则在步骤420中，控制器120可继续在超像素读出模式下操作像素阵列130并捕获另一个(后续的)规则探针图像Pi+1。当每个规则探针图像产生传输正常图像时，可能出现最高的FPS速率。当没有规则探针图像产生传输正常图像时，FPS捕获和传输速率可能是零。

图5示出了根据另一个示例实施例的通过体内装置传输正常图像的方法。(结合图1A描述图5。)在步骤510，控制器120可以检查是否要或已经终止成像过程。如果不终止或未终止(该条件在步骤510被示为“否”)，则在步骤520中，控制器120可以在超像素读出模式下操作像素阵列130，并控制器120可以利用该像素读出模式捕获规则探针图像Pi。在步骤530，控制器120将规则探针图像与过去的规则探针图像和/或过去的条件探针图像比较，即是否存在至少一个先前捕获的规则探针图像和/或条件探针图像以将其与之比较。在步骤540，控制器120检查比较结果是否指示体内装置100正在移动或已经移动。如果控制器120确定比较结果指示体内装置100正在移动或已经移动(该条件在步骤540被示为“是”)，则在步骤550中，控制器120可以在单像素读出模式下操作像素阵列130，并且控制器120可利用该像素读出模式捕获正常图像或一系列(突发)正常图像并(例如向外部接收器)传输正常图像或一系列(突发)正常图像。(突发图像可以包括一个正常图像或多于一个正常图像；例如三个正常图像、五个正常图像等)。然而，如果控制器120确定比较结果不指示体内装置100正在移动或未移动(该条件在步骤540被示为“否”)，则在步骤560中，控制器120可继续在超像素读出模式下操作像素阵列130以捕获条件探针图像。

在步骤570，控制器120将条件探针图像与过去的规则探针图像和/或过去的条件探针图像比较，即是否存在至少一个先前捕获的规则探针图像和/或条件探针图像以将其与之比较。在步骤580，控制器120检查比较结果是否指示体内装置100正在移动或已经移动。如果控制器120确定比较结果指示体内装置100正在移动或已经移动(该条件在步骤580被示为“是”)，则在步骤550中，控制器120可以在单像素读出模式下操作像素阵列130，并且控制器120可以利用该像素读出模式捕获正常图像或一系列(突发)正常图像并(例如向外部接收器)传输正常图像或一系列(突发)正常图像。然而，如果控制器120确定比较结果不指示体内装置100正在移动或未移动(该条件在步骤580被示为“否”)，则控制器120可通过返回到步骤520，重新使用像素阵列130的超像素读出模式以捕获新的(例如后续的)规则探针图像。

图4和图5所示的方法之间的差别在于条件探针图像的捕获时间与规则探针图像的捕获时间之间的时间间隔(时间窗)小于或短于规则探针图像的预定时间间隔。另一个差别在于，由于总是(根据预定时间间隔)捕获规则探针图像，因此使用术语“规则探针图像”。由于仅当规则探针图像不会产生捕获和传输规则图像时才捕获条件探针图像，因此使用了术语“条件探针图像”，在这种情况下，控制器120可以利用相邻规则探针图像之间的时隙捕获“较早的”探针图像(而不是捕获正常图像)。(条件探针图像可以被认为是较早的探针图像，或者是未预先安排的探针图像。)条件探针图像可以被认为是比由管理规则图像捕获的预设时间间隔的最初安排更早捕获的规则探针图像。

参照图4和图5，可能发生以下情况：任意两个特定规则探针图像之间，或任意一个规则探针图像与条件探针图像之间，或任意两个条件探针图像之间的比较结果会导致包括一个或多个正常图像的图像突发。图像突发中的待捕获和传输的正常图像的数量可以是预定的并且取决于比较结果指示的或检测的事件。例如，如果两个或更多个规则探针图像被比较并且比较结果指示例如检测到息肉的概率相对高(例如高于70％)，则可以预先确定捕获并传输包括例如6个正常图像的图像突发，以便确保被怀疑是息肉的GI“部位”及其“近距离”环境被成像，而不会被体内装置遗漏。在另一个示例中，如果规则探针图像与另一个规则探针图像比较并且比较结果表明例如检测到转移性疾病(例如克罗恩病、出血等)，则可以预先确定捕获和传输包括例如25个正常图像的图像突发，以便能够评估疾病的严重程度。

图4和图5示例性地示出了可以比较规则探针图像和条件探针图像以便检测体内装置的移动，并且体内装置的移动可以用于触发捕获并传输正常图像。在更普通的情况下，触发捕获并传输正常图像可以是任意预定事件，并且触发捕获并传输一个或多个(例如突发)正常图像的事件可通过使用一个或多个普通探针图像，以及可选地还有正常图像来检测。

图6示出了根据另一个示例实施例的在成像过程期间通过体内装置捕获并传输正常图像的方法。(结合图1A描述图6。)图6所示的方法包括每次基于一个规则探针图像，即基于单个规则探针图像触发捕获并传输正常图像。

控制器120可以使用像素读出电路140在超像素读出模式下操作成像器110以根据时间间隔捕获被称为P1、P2、P3、......、Pn的一系列规则探针图像。(在特定像素读出模式下操作成像器110以及在该特定像素读出模式下操作像素阵列130类似，因为这两种情况可具有相同的结果，即每当使用超像素读出模式时捕获规则探针图像，以及每当使用单像素读出模式时捕获(并传输)正常图像或一系列正常图像。)

在步骤610，控制器120检查成像过程是否仍在进行。如果成像过程仍在进行(该条件在步骤610被示为“否”)，则在步骤620中，控制器120可以在超像素读出模式下操作像素阵列130，并且控制器120可以利用该像素读出模式捕获如本文所述的节省资源和电池电量使用的规则探针图像Pi。在步骤630中，控制器120可以检测捕获的规则探针图像(Pi)中的一个或多个特征，并且在步骤640中，控制器120可以基于或使用检测到的特征针对该规则探针图像计算图像得分Si。图像中的“特征”或“参数”可以是图像中的任意事物(例如特定颜色或颜色组合、可辨别的边界或限定图像形状的边界、器官或线条、特定图像特性或参数；例如像素值、成像器参数；例如增益、曝光时间等)，其可以是或代表任意具有临床或病理重要性的事物，例如息肉、溃疡等，或胃肠道的器官、或胃肠道的标志物或位置等。通常，可能需要一组特征或特征的结合以便检测临床或病理重要性的某些事物或者检测有用的标志物。

可配置或训练控制器120在步骤630检测的一个或多个特征可以指示、关联或表示可以选自由例如下列组成的组的“触发事件”或感兴趣事件：体内装置的移动、体内装置所处的GI道中的特定GI区段或位置、GI道中的特定标志物、病理(例如息肉、溃疡等)，变化的场景(或景象)等(“触发事件”在本文表示探针图像或一组连续的探针图像捕获的感兴趣事件，其产生捕获并传输一个正常图像或一系列(“突发”)正常图像。)。

在步骤640中，控制器120可以通过将例如基于规则的系统或一个或多个分类方法(例如支持向量机(“SVM”)、决策树等)或者其任意组合应用于检测到的特征来计算图像得分Si。图像得分Si的值可以是或表示探针图像已捕获触发事件的概率。“触发得分”是等于或大于预定阈值的得分值，高于该预定阈值则确定或推断探针图像已捕获触发事件(例如感兴趣事件)。

在步骤650中，控制器120检查得分Si是否为触发得分。如果控制器120确定得分是触发得分(该条件在步骤650被示为“是”)，则在步骤660中，控制器120在单像素读出模式在操作像素阵列130，并且控制器120利用该像素读出模式捕获正常图像或一系列正常图像并(例如向外部接收器)传输正常图像或一系列正常图像。随后，如果(根据步骤610)成像过程尚未终止，则控制器120可以重复(670)步骤620、630，即，其可以在超像素读出模式下操作像素阵列130并捕获后续的规则探针图像Pi+1，随后其可以检测规则探针图像Pi+1中的特征、计算规则探针图像Pi+1的得分等。

然而，如果控制器120确定得分不是触发得分(该条件在步骤650被示为“否”)，这意味着不捕获正常图像，则控制器120继续在超像素读出模式下操作像素阵列130以捕获下一个规则探针图像Pi+1。在步骤610中，控制器120可以重复步骤620至660直到成像过程终止。如图6所示，因为捕获并传输正常图像(或一系列正常图像)仅当根据最新捕获的规则探针图像或正常图像、和/或根据已捕获的一个或多个规则探针图像和/或已捕获的一个或多个正常图像在临床上被确认是合理时才可能发生，所以这些操作是有条件的。

在一些实施例中，在确定特定得分是触发得分之后，控制器120可以捕获并传输正常图像一系列(突发)预定数量的正常图像，其中正常图像的数量是固定的或依赖于一个或多个因素。例如，图像突发中的正常图像的数量可取决于体内装置在GI道中的位置、或探针图像中的病理类型、或者通过使用探针图像(或者通过使用正常图像)检测到的标志物等(图像突发可以包括任意数量的正常图像，其包括一个正常图像。)。

虽然图4示出基于探针图像之间的比较触发捕获并传输正常图像的方法，并且图6示出基本上基于每次一个规则探针图像触发捕获并传输正常图像的方法，但是图7示出用于基于一个或多个探针图像触发捕获并传输正常图像的方法。即，可以通过使用一个规则探针图像或两个或更多个规则探针图像(例如通过控制器120)做出捕获并传输正常图像(或正常图像突发)的决定。

参照(在下文结合图1A描述的)图7，在步骤710，控制器120可以检查成像过程是否仍在进行。如果成像过程仍在进行(该条件在步骤710被示为“否”)，则控制器120可以执行或实施可以分别与图6中的步骤620、630和640相同或相似的步骤720、730和740。在步骤720中，控制器120在超像素读出模式下操作像素阵列130以捕获规则探针图像。

在步骤750，控制器120检查其针对探针图像计算的得分是否为触发得分(即所涉及的图像是否指示感兴趣事件)。如果控制器120确定该得分是触发得分(该条件在步骤750被示为“是”)，则在步骤760中，控制器120在单像素读出模式下操作像素阵列130以捕获正常图像或一系列正常图像并(例如向外部接收器)传输正常图像或一系列正常图像。在一些实施例中，控制器120可以捕获并传输一系列(突发)正常图像，其中该系列图像中的正常图像的数量可以是固定的或取决于上下文；例如图像突发中的图像数量可以取决于一个或多个因素，例如体内装置在胃肠道中的位置、探针图像中的病理类型、探针图像检测到的标志物等(图像突发可包括一个或多个正常图像。)。然而，如果控制器120确定得分不是触发得分(该条件在步骤750被示为“否”)；即，如果所涉及的图像不指示感兴趣事件，则在步骤770中，控制器120可以在超像素读出模式下重复使用像素阵列130并重复步骤720至750(除非根据步骤710成像过程已经终止)，以便捕获第二(另一个或后续的)探针图像并计算第二探针图像的得分值。在步骤750，控制器120可以检查第二探针图像的得分值以便确定第二探针图像的得分是否是触发得分(即如果所涉及的图像指示感兴趣事件)。如果控制器120确定第二探针图像的得分是触发得分(该条件在步骤750被示为“是”)；即，如果所涉及的图像指示感兴趣事件，则在步骤760，控制器120可以将像素阵列130从超像素读出模式转换到单像素读出模式，以便捕获并传输正常图像或一系列(突发)数量(例如预设的或有条件的)的正常图像。将像素阵列从超像素读出模式转换到单像素读出模式，反之亦然，可以意味着通过控制器(例如控制器120)控制像素读出电路(例如像素读出电路140)例如选择与所需模式对应的像素读出电路，例如使用像素读出电路142读取超像素，以及使用像素读出电路144单独读取像素。不同的算法也可以参与使用两个像素读出电路(142、144)。

然而，如果控制器120确定第二规则探针图像的得分也不是触发得分(即如果涉及的图像不指示感兴趣事件)，则控制器120可以进一步检查差异得分是否为“触发差异得分”。差异得分是针对规则探针图像Pi计算的特定得分值与针对后续规则探针图像Pi+1计算的得分值之间的差值。如果该值等于或大于阈值，则差异得分是“触发差异得分”(或触发得分)，高于该阈值则确定或推断两个规则探针图像联合(两个图像之间的差值)指示触发事件(感兴趣事件)。即，可能发生特定规则探针图像和后续规则探针图像都不指示任意感兴趣事件，但这两个规则探针图像之间的差值，或者一个或多个规则探针图像与一个或多个正常图像之间的差值可以指示感兴趣事件。规则探针图像之间的差值可以从各自得分或使用各自得分被导出或计算。或者，规则探针图像之间的差异得分可以基于比较的规则探针图像中的特征来计算。如果控制器120确定差异得分也不是触发得分(该条件在步骤750被示为“否”)；即，涉及的图像不指示感兴趣事件，则控制器120可以在超像素读出模式下操作(例如重新使用)像素阵列130并重复步骤720至750以捕获并处理另一个(例如后续)探针图像，以此类推，直到根据步骤710，成像过程终止。

图8示出了根据另一个示例实施例的捕获并传输正常图像的方法。通过在胃肠道中移动的体内装置(例如体内装置100)执行结合图8(以及其他附图)描述的方法，并且除其他之外，体内装置可以包括在超像素读出操作模式下和单像素读出操作模式下可操作的像素阵列(像素阵列130)，其中像素阵列在超像素读出操作模式下通过读取像素群集捕获规则探针图像，像素阵列在单像素读出操作模式下通过单独读取像素捕获正常图像。(结合图1A描述图8所示的方法。)

在步骤810，控制器120可以检查成像过程是否仍在进行。如果成像过程仍在进行(该条件在步骤810被示为“否”)，则在步骤820，控制器120可以在超像素读出模式下操作像素阵列130以便捕获规则探针图像Pi，并且另外从(基于)规则探针图像Pi中的特征计算得分Si。

在步骤830，控制器120可以确定得分Si是否为触发得分。如果控制器120确定得分Si不是触发得分(该条件在步骤830被示为“否”)，则在步骤840，控制器120可以继续在超像素读出模式下操作像素阵列130以捕获后续规则探针图像Pi+1，以及从(基于)后续规则探针图像Pi+1中的特征计算得分Si+1。如果控制器120确定得分Si+1也不是触发得分(该条件在步骤850被示为“否”)，则在步骤860，控制器120可以计算表示规则探针图像之间差异的差异得分。

控制器120可以基于例如规则探针图像Pi中的特征和规则探针图像Pi+1中的特征，或者基于得分Si和Si+1等计算差异得分。在步骤860，控制器120可以将控制器120当前捕获的任意探针图像(规则探针图像或条件探针图像)与控制器120先前捕获的任意一个或多个探针图像(规则探针图像或条件探针图像)比较，以便检测感兴趣事件。控制器120可以通过例如检测比较的图像中的特征并计算检测到的特征之间的差值来比较任意两个图像。控制器120可以通过比较与比较的图像相关的一个或多个图像参数选择地或额外地比较任意两个图像。(图像参数可以是，例如一个或多个图像颜色、用于放大像素输出信号或超像素输出信号的放大器增益、或成像曝光时间等。)控制器120可以计算反映两个图像之间或两个以上图像(例如一系列图像)之间的一个或多个差异的差异得分，并且比较的图像中的一个可以是当前捕获的探针图像(例如在计算出差异得分时捕获的过去的探针图像)。

如果控制器120确定差异得分也不是触发差异得分(该条件在步骤870被示为“否”)，则控制器120可以重复循环890(步骤810-870)。(如果控制器120确定针对已经捕获的规则探针图像计算(或在其中检测到或从中导出)的得分(或特征)中没有一个指示或建议感兴趣事件(例如确认传输正常图像或图像突发是合理的事件)，则控制器120可以重复循环890直到一个或多个规则探针图像共同指示或表明它们捕获了感兴趣事件。)然而，如果得分Si是触发得分(该条件在步骤830被示为“是”)，或者如果得分Si+1是触发得分(该条件在步骤850被示为“是”)，或者如果差异得分Si是触发差异得分(该条件在步骤870被示为“是”)，则在步骤880，控制器120可以在将像素阵列转换回超像素读出模式并捕获后续规则探针图像之前，在单像素读出模式下操作像素阵列并且捕获并传输正常图像或一系列(突发)正常图像。

如果得分Si的值等于或大于阈值Sth，则其被认为是触发得分，并且如果差异得分等于或大于阈值Dth，则其被认为是触发差异得分。控制器(例如控制器120)可以使用在图像中识别的，或从图像或基于图像计算的特征或一组特征，即，无需从特征或一组特征计算得分，或者控制器可以使用一个或多个特征计算可代表图像的得分。可以针对所有捕获的图像固定阈值。可选地，控制器可应用于后续探针图像的阈值可取决于控制器从已捕获的图像获得的信息。后续探针图像的阈值可以基于一个或多个过去的探针图像中识别或检测到的感兴趣事件来确定。(在一个示例中，阈值越低，控制器将捕获并传输正常图像或图像突发的概率越高。)

在一些实施例中，可以基于感兴趣事件的类型(例如取决于搜索哪种类型的感兴趣事件)选择用于捕获探针图像的超像素的配置。例如，一些超像素配置可能对体内装置的移(更)敏感；其他超像素配置可能对特定病理(例如息肉)(更)敏感；其他超像素配置可能对体内装置在GI道(例如进入结肠)中的特定标志物或区段(更)敏感。

图9示出根据另一个示例实施例的传输正常图像的方法。(结合图1A描述图9。)在步骤910，控制器120可以检查成像过程是否仍在进行。如果成像过程仍在进行(该条件在步骤910被示为“否”)，则在步骤920，控制器120可以在超像素读出模式下操作像素阵列130，以便捕获规则探针图像。

在步骤930，控制器120可以例如通过使用或比较图像特征或图像参数，或者一个或多个探针图像的得分值评估一个或多个探针图像，并且控制器120可以基于比较过程确定是否应该传输正常图像(或图像突发)。如果在步骤930，控制器120确定将捕获并传输正常图像(或一系列图像)(该条件在步骤930被示为“是”)，则在步骤930，控制器120可以捕获正常图像或一系列正常图像，并且在步骤940，其可以将正常图像(或一系列正常图像)临时存储在存储器缓冲器180中，例如直到控制器120可以在考虑到体内装置100受到资源和时序约束的情况下传输它们。

在步骤950，控制器120检查体内装置的当前操作状态或状况是否允许传输存储在存储器缓冲器180中的正常图像中的一个或多个。如果控制器120确定可以传输存储的正常图像中的一个或多个(该条件在步骤950被示为“是”)，则在步骤960，控制器120传输尽可能多的存储的正常图像，其中在每个传输期可以传输的临时存储的正常图像的数量受到资源和时序约束，体内装置100在该约束下操作。

如果在步骤930，控制器120确定不应捕获正常图像(该条件在步骤930被示为“否”)，则控制器120可重复步骤920以便捕获另一探针图像用于评估，以此类推。如果在步骤950，控制器120确定该阶段不能传输全部存储的正常图像(该条件在步骤950被示为“否”)，例如因为控制器120忙于其他任务，或者新的探针图像正在被捕获，则控制器120抑制传输任意正常图像，相反，控制器120可以重复步骤920以便捕获另一个探针图像用于评估(并临时存储到存储器缓冲器180中)，以此类推。

在一些实施例中，由于例如考虑到电池功率(例如高电流峰值等)，可能不允许同时执行步骤920和960。然而，在其他实施例中，通过适当地设计为体内装置100供电的电源(例如针对每个功能使用单独的电池)以及将数据存储到存储器缓冲器180中和从存储器缓冲器180读取的方式，可以基本上同时执行步骤920和960。即，通过使用精细设计，当在步骤920捕获探针图像时，可以基本上同时在步骤960传输正常图像。

类似地，在一些实施例中，由于例如考虑到电池功率(例如高电流峰值等)，可能不允许同时执行步骤930(捕获正常图像)和960(传输一个或多个存储的正常图像)。然而，在其他实施例中，通过适当地设计为体内装置100供电的电源(例如针对每个功能使用单独的电池)以及将数据存储到存储器缓冲器180中和从存储器缓冲器180读取的方式，可以基本上同时执行步骤930和960。也就是说，通过使用精细设计，当在步骤930捕获另一个正常图像时，可以基本上同时在步骤960传输正常图像。

图10示出根据另一个示例实施例的通过对象吞服的体内装置传输图像的方法。(结合图1A描述图10。)该实施例可由控制器120实施，并且体内装置100包括在超像素读出操作模式下和单像素读出操作模式下可操作的像素阵列130，像素阵列130在超像素读出操作模式下通过读取像素群集捕获规则探针图像，而像素阵列130在单像素读出操作模式下通过单独读取像素捕获正常图像。

参照图10，当成像过程进行时，执行以下操作。在步骤1010，控制器120使用超像素读出模式以捕获当前规则探针图像。在步骤1020，控制器120确定当前捕获的规则探针图像(单独地或与过去捕获的规则探针比较)是否指示感兴趣事件。如果控制器120确定当前捕获的规则探针图像(单独地或与过去捕获的规则探针比较)不指示感兴趣事件(该条件在步骤1020被示为“否”)，则控制器120考虑到后续捕获的规则探针图像重复步骤1010和1020。然而，如果在步骤1020，控制器120确定当前捕获的规则探针图像(单独地或与过去捕获的规则探针比较)指示感兴趣事件(该条件在步骤1020被示为“是”)，则在步骤1030，控制器120使用单像素读出模式以捕获正常图像或一系列(突发)正常图像，并重复步骤1010至1030。控制器120可以根据预定时间间隔在超像素读出模式下操作像素阵列130。

在步骤1010，控制器120可针对每个当前捕获的规则探针图像计算得分，并且

(1)如果控制器120在步骤1020确定当前捕获的规则探针图像的得分，无论是单独地还是与先前捕获的规则探针图像的得分相比(结合或还基于先前捕获的规则探针图像的得分)，都不指示感兴趣事件，则在步骤1010，控制器120可通过在超像素读出模式下操作像素阵列130捕获后续规则探针图像，并且针对后续规则探针图像计算得分，并且

(2)如果控制器120在步骤1020确定当前捕获的规则探针图像的得分，单独地或与先前捕获的规则探针图像的得分相比，指示感兴趣事件，则在步骤1030，控制器120可通过在单像素读出模式下操作像素阵列130捕获正常图像或一系列正常图像用于传输，并且然后在步骤1010捕获后续规则探针图像并重复步骤(1)-(2)。

控制器120可以计算当前捕获的规则探针图像得分之间的差异得分，其中每个规则探针图像的得分等于或大于第一阈值并且差异得分等于或大于第二阈值指示感兴趣事件。控制器120可以将一系列正常图像中正常图像的数量设置为与指示的感兴趣事件相关的数量。控制器120可以根据指示的感兴趣事件或根据预期的感兴趣事件为超像素读出模式选择超像素配置。可以从或基于体内装置可以通过使用其传感器收集的信息(例如得分、图像特征、传感信息等)预期感兴趣事件，并且可以选择更适于该预期事件的超像素配置。

控制器120可以基于感兴趣事件选择或确定规则探针图像得分的阈值，该感兴趣事件通过使用已经捕获的规则探针图像被检测到。控制器120可以使用体内装置中的传感器来感测GI道和/或体内装置100的非图像参数，以证实(最初地)指示的感兴趣事件。非图像参数可以选自：运动、加速度、酸度(pH)、压力和温度。(可以选择其他或附加的非图像参数。)感兴趣事件可以选自例如体内装置相对于体内装置成像的场景、或者相对于场景的变化或GI道中标志物的移动、GI道中的标志物、GI道中的特定部位或区段、GI道的器官以及病理。(可以使用其他或额外感兴趣事件。)病理可选自息肉、溃疡、憩室、出血和克罗恩病。(可以使用其他或额外的病理。)

控制器120可基于图像参数或图像特征针对特定规则探针图像计算得分，其中图像参数或图像特征可在特定规则探针图像中被检测到，或与特定规则探针图像相关或从特定规则探针图像中导出。可选地或另外地，控制器120可以基于成像放大器增益以及规则探针图像、条件探针图像或正常图像涉及的成像光曝光时间针对特定规则探针图像计算得分。当像素阵列130在超像素读出模式下被操作时，控制器120可以在第一照明模式下操作照明源112，而当像素阵列130在单像素读出模式下被操作时，控制器120可以在不同于第一模式的第二照明模式下操作照明源112。第一照明模式可包括在小于最佳照明度(例如以节能模式)下使用照明源，并且第二照明模式可包括在最佳照明度下使用照明源。

如果在两个连续的规则探针图像之间不捕获正常图像，则控制器120可以通过使用超像素读出模式在两个连续的规则探针图像之间捕获条件探针图像。控制器120可以将条件探针图像与过去的规则探针图像和/或过去的条件探针图像和/或过去的正常图像比较，并且基于比较结果确定感兴趣事件是否被指示。控制器120可以将每个捕获的正常图像存储到存储器缓冲器180中，并使用收发器114以根据传输队列将存储的正常图像顺序地传输到外部接收器。

还提供了一种可吞服体内装置，其中体内装置包括包含图像像素的像素阵列(例如像素阵列130)和控制器(例如控制器120)。控制器可以被配置成在超像素读出操作模式下操作像素阵列，以便(例如根据时间间隔；例如时间间隔220，如图2A所示)通过读出像素群集捕获规则探针图像，并且被配置成在单像素读出模式下操作像素阵列，以便通过单独读出像素捕获正常图像。如果控制器因此在超像素模式下使用像素阵列确定由一个或多个捕获的规则探针图像指示感兴趣事件，则控制器可将像素阵列从超像素读出模式转变为单像素读出模式并捕获正常图像或一系列正常图像用于传输，然后再次重复使用超像素读出模式并捕获后续规则探针图像。如果控制器在超像素模式下使用像素阵列之后确定一个或多个捕获的规则探针图像中不存在感兴趣事件的指示，则控制器可以重新使用超像素读出模式并捕获后续规则探针图像。控制器(例如控制器120)可以被配置为执行本文公开的任意方法。

虽然在一些实施例中，特定控制器被描述为执行操作，但是在其他实施例中，可以使用其他结构和其他装置。

在一个实施例中，体内装置可包括感测胃肠道的非图像参数的传感器，并且控制器可使用非图像参数证实指示的感兴趣事件。体内装置可以包括检测胃肠道中的内容物或气泡的检测器，并且控制器可以使用检测器(和其他感测信息；例如图像数据、运动传感器、定位数据等)确定体内装置是否相对于内容物或气泡移动，或者内容物或气泡相对于体内装置移动。

在一个实施例中，体内装置可以包括照射GI道的照明源，并且当像素阵列在超像素读出模式下被操作时，控制器可以在第一照明模式(例如节能模式)下操作照明源。而当像素阵列在单像素读出模式下被操作时，控制器可以在不同于第一模式的第二照明模式(例如全光模式或最佳照明模式)下操作照明源。

在一个实施例中，如果在两个连续的规则探针图像之间不捕获正常图像，则控制器可以使用超像素读出模式以在两个连续的规则探针图像之间捕获条件探针图像。控制器可以将当前捕获的条件探针图像与过去的规则探针图像和/或过去的条件探针图像和/或过去的正常图像比较，并且基于比较结果，控制器可确定感兴趣事件是否被指示。

在一个实施例中，体内装置可以包括存储器缓冲器和发送器，并且控制器可以将每个捕获的正常图像存储到存储器缓冲器中，并根据传输队列将存储的正常图像顺序地传输到外部接收器。

本文公开的实施例具有优于传统的体内成像系统的许多优点。例如，一些实施例改进和升级了自适应帧速率(“AFR”)的概念。(在一些使用传统AFR方案的体内装置中，AFR方案实现在每秒两个预定帧(“FPS”)的速率之间的条件选择；也就是说，传统的体内装置可以在两个预定FPS速率之间转换，其中一个FPS速率高于另一个FPS速率。这种AFR方案存在因为图像不能承载临床信息，所以即使没有理由传输图像时，它们也被捕获和传输的问题。因此，捕获和传输这样的图像不仅导致功率和资源浪费，而且多半也导致使用次优的FPS速率。

本文公开的方法和系统提供了一种新的AFR方案，每当传输图像在临床上被确认不合理时，该方案避免了传输图像导致的资源和电池电量的浪费，并且同时，因为应用本文公开的方法提供了能在零和最大值之间实时快速改变的“事后”FPS速率，所以每当传输图像被确认合理时，该方案提供最佳的FPS速率，。(本公开的FPS速率主体值可以是基于2ⁿ的数(例如2<n>＝1、2、4、8、......)并且最多为64FPS。其中64FPS是FPS速率的值的示例性的最大值，并且FPS速率可以在零到最大范围内从任意FPS值快速变化到任意其他FPS值。)因此，通过使用本文公开的AFR方案获得的实际FPS速率更适合体内装置在临床(成像)过程期间所处的真实物理条件。(“更适合”-例如在获得的优势方面：最终传输的图像很可能包括临床上的重要信息；外部系统将接收和处理的图像数量将大大减少；并且将节省电池电量以及其他机载和远程/外部资源，因为最终将只捕获和传输值得传输(根据感兴趣事件)的图像。)

另外，探针图像以最大的图像/秒的速率不断地捕获(但不发送)，这使得当体内装置感测到值得捕获并为此传输正常图像的一些事物时，其能够非常快速地响应(例如捕获和传输正常图像)。(如本文所述，在体内装置中捕获和内部处理探针图像在电池功率和处理资源方面是非常节省的。)

可以使用根据本发明的一些实施例的装置，系统和方法，例如结合可吞服装置使用。然而，本发明的范围不限于此。

虽然本文已经说明和描述了本发明的某些特征，但是本领域普通技术人员现在将会想到许多修改、替换、改变和等同方案。因此，应该理解，所附权利要求旨在覆盖落入本发明真正精神内的所有这些修改和变化。

Claims (29)

1.一种通过对象吞服的体内装置传输图像的方法，所述方法包括：

通过包括在所述体内装置中的控制器执行下列操作，所述体内装置包括在超像素读出操作模式和单像素读出操作模式下可操作的像素阵列，在所述超像素读出操作模式下，所述像素阵列通过读取像素群集捕获规则探针图像；在单像素读出操作模式下，所述像素阵列通过单独读取所述像素捕获正常图像：

(i)在所述超像素读出模式下操作所述像素阵列以捕获规则探针图像；

(ii)若捕获的规则探针图像单独地或与一个或多个先前捕获的规则探针图像比较不指示感兴趣事件，则重复步骤(i)-(ii)；以及

(iii)若捕获的规则探针图像单独地或与一个或多个先前捕获的规则探针图像比较指示感兴趣事件，则

在所述单像素读出模式下操作所述像素阵列以捕获正常图像或一系列正常图像用于传输，并且重复步骤(i)-(iii)。

2.根据权利要求1所述的方法，其包括根据预设时间间隔在所述超像素读出模式操作下所述像素阵列。

3.根据权利要求1所述的方法，其包括针对每个捕获的规则探针图像计算得分，并且

(iii)如果当前捕获的规则探针图像的得分单独地或与先前捕获的规则探针图像的得分比较不指示感兴趣事件，则通过在所述超像素读出模式下操作所述像素阵列捕获后续规则探针图像，并且针对所述后续规则探针图像计算得分，并且

(iv)若所述当前捕获的规则探针图像的得分单独地或与先前捕获的规则探针图像的得分比较指示感兴趣事件，则

通过在所述单像素读出模式操作下所述像素阵列捕获正常图像或一系列正常图像用于传输，并且捕获后续规则探针图像，并重复步骤(i)-(ii)。

4.根据权利要求3所述的方法，其包括计算当前捕获的规则探针图像的得分之间的差异得分，其中每个规则探针图像的得分等于或大于第一阈值并且差异得分等于或大于第二阈值指示感兴趣事件。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述一系列正常图像中的正常图像的数量取决于指示的感兴趣事件。

6.根据权利要求4所述的方法，其包括根据指示的感兴趣事件或根据预期的感兴趣事件为所述超像素读出模式选择超像素配置。

7.根据权利要求4所述的方法，包括基于通过使用已捕获的规则探针图像检测到的感兴趣事件确定规则探针图像的得分的阈值。

8.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括通过所述体内装置中的传感器感测胃肠道的非图像参数以证实指示的感兴趣事件。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述非图像参数选自：运动、加速度、酸度(pH)、压力和温度。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述感兴趣事件选自：所述体内装置相对于所述体内装置成像的场景、或者相对于所述场景的变化或GI道中标志物、GI道中的标志物、GI道中的特定部位或区段、GI道的器官以及病理。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述病理选自息肉、溃疡、憩室、出血和克罗恩病。

12.根据权利要求3所述的方法，其中特定规则探针图像的得分基于在所述特定的规则探针图像中检测到的、与所述特定的规则探针图像相关的或从所述特定的规则探针图像中导出的图像参数或图像特征被计算。

根据权利要求3所述的方法，其中特定规则探针图像的得分基于成像放大器增益以及成像曝光时间被计算。

13.根据权利要求1所述的方法，其包括检测GI道中的内容物或气泡以及确定所述体内装置是否正在相对于所述内容物或气泡移动，或者所述内容物或气泡是否正在相对于所述体内装置移动。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述体内装置还包括照射GI道的照明源，并且包括当所述像素阵列在所述超像素读出模式下被操作时，在第一照明模式下操作所述照明源，而当所述像素阵列在所述单像素读出模式下被操作时，在不同于第一模式的第二照明模式下操作所述照明源。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一照明模式的操作包括在低于最佳照明度下使用所述照明源，并且其中所述第二照明模式的操作包括在最佳照明度下使用所述照明源。

16.根据权利要求1所述的方法，其包括如果在两个连续的规则探针图像之间不捕获正常图像，则通过使用所述超像素读出模式在所述两个连续的规则探针图像之间捕获条件探针图像。

17.根据权利要求16所述的方法，其包括将所述条件探针图像与过去的规则探针图像和/或过去的条件探针图像和/或过去的正常图像比较，以确定感兴趣事件是否被指示。

18.根据权利要求1所述的方法，其中传输包括将每个捕获的正常图像存储到所述体内装置的存储器缓冲器中以及根据传输队列将存储的正常图像顺序地传输到外部接收器。

19.一种可吞服体内装置，其中所述体内装置包括用于捕获图像的像素阵列以及控制器；所述像素阵列包括像素，所述控制器被配置为，

根据超像素读出操作模式中的时间间隔操作所述像素阵列以通过读出像素群集捕获规则探针图像；

在单像素读出操作模式下操作所述像素阵列以通过单独读出像素捕获正常图像；并且

如果感兴趣事件通过一个或多个捕获的规则探针图像被指示，则将所述像素阵列从所述超像素读出模式转换到所述单像素读出模式以捕获正常图像或一系列正常图像用于传输，并且在不存在感兴趣事件以保留所述超像素读出模式的情况下，或者将所述像素阵列从所述单像素读出模式转换到所述超像素读出模式以捕获后续规则探针图像。

20.根据权利要求19所述的可吞服体内装置，其中所述控制器进一步被配置为针对每个捕获的规则探针图像计算得分，并且基于一个或多个规则探针图像的得分确定感兴趣事件是否被指示。

21.根据权利要求19所述的可吞服体内装置，其中所述控制器被配置为捕获一系列正常图像，其中所述正常图像的数量取决于指示的感兴趣事件。

22.根据权利要求4所述的可吞服体内装置，其中所述控制器被配置为根据指示的感兴趣事件或根据预期的感兴趣事件为所述超像素读出模式选择超像素配置。

23.根据权利要求4所述的可吞服体内装置，其中所述控制器被配置为基于通过使用已捕获的规则探针图像检测到的感兴趣事件确定规则探针图像的得分的阈值。

24.根据权利要求19所述的可吞服体内装置，其进一步包括感测GI道的非图像参数的传感器，其中所述控制器被配置为使用所述非图像参数证实指示的感兴趣事件。

25.根据权利要求24所述的可吞服体内装置，其进一步包括检测GI道中的内容物或气泡的检测器，其中所述控制器被配置为使用所述检测器确定所述体内装置是否正在相对于所述内容物或气泡移动，或者所述内容物或气泡是否正在相对于所述体内装置移动。

26.根据权利要求19所述的可吞服体内装置，其中所述体内装置还包括照射GI道的照明源，其中所述控制器被配置为当所述像素阵列在所述超像素读出模式下被操作时，在第一照明模式下操作所述照明源，而当所述像素阵列在所述单像素读出模式下被操作时，在不同于第一模式的第二照明模式下操作所述照明源。

27.根据权利要求19所述的可吞服体内装置，其中所述控制器被配置为如果在两个连续的规则探针图像之间不捕获正常图像，则通过使用所述超像素读出模式在所述两个连续的规则探针图像之间捕获条件探针图像。

28.根据权利要求16所述的可吞服体内装置，其中所述控制器被配置为将条件探针图像与过去的规则探针图像和/或过去的条件探针图像和/或过去的正常图像比较，并且基于比较结果，确定感兴趣事件是否被指示。

29.根据权利要求1所述的可吞服体内装置，其进一步包括存储器缓冲器和发送器，其中所述控制器被配置为将每个捕获的正常图像存储到存储器缓冲器中，并根据传输队列将存储的正常图像顺序地传输到外部接收器。