CN200947161Y - 医用无线胶囊微型照相系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种医用无线胶囊微型照相系统，该系统包括无线照相胶囊和图像记录仪及影像工作站，所述无线照相胶囊包括胶囊壳体、与壳体连接的光学前盖、LED照明阵列、光学镜头、电源开关模块、照相模块、微处理器、射频收发模块及收发天线，所述图像记录仪包括收发天线阵、无线收发模块、图像记录仪微处理器、电源及内存卡，所述无线收发模块通过总线的方式与图像记录仪微处理器连接，所述图像记录仪微处理器通过串行接口RS232或USB接口连接影像工作站，所述计算机影像工作站是一台安装了所需程序的基于Windows操作系统的计算机平台。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种医疗检测技术，尤其是一种医用无线胶囊微型照相系统。
技术背景
目前内窥镜技术取得了长足的进步，但不管是上消化道还是下消化道均采用机械插入式的方法，给病人带来不适或痛苦，有时甚至需要在麻醉下进行，由于其光学特性和视觉的限制，对消化系统非形态性改变的隐性出血、贫血、炎症等也难有明确的诊断，特别是对小肠的诊断几乎成为盲区。常用的钡剂照影方法一般也只能检测溃疡病灶或实质性瘤体等，而不是直观式诊断，并且操作繁杂，现有的胶囊内窥技术还不能实现无线传输，具有一定的局限性。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷提供一种医用无线胶囊微型照相系统。
为达到上述目的本实用新型采用如下技术方案：
一种医用无线胶囊微型照相系统，包括无线照相胶囊和图像记录仪及影像工作站，所述无线照相胶囊包括胶囊壳体、与壳体连接的光学前盖、LED照明阵列、光学镜头、电源开关模块、照相模块、微处理器、射频收发模块及收发天线，其特征在于，所述照相模块的信号输出端连接微处理器的信号输入端，所述微处理器的信号输出端连接射频收发模块的数据接收端，所述射频收发模块通过天线向图像记录仪发送信息，所述微处理器通过其I/O口连接LED照明阵列、照相模块及射频收发模块的工作状态控制端，所述图像记录仪包括收发天线阵、无线收发模块、图像记录仪微处理器、电源及内存卡，所述无线收发模块通过总线的方式与图像记录仪微处理器连接，所述图像记录仪微处理器通过串行接口RS232或USB接口连接影像工作站。
上述医用无线胶囊微型照相系统，其特征在于，所述照相模块包括：图像传感器、彩色图像处理器、实时图像压缩编码器和接口电路，所述图像传感器的信号输出端连接彩色图像处理器的信号输入端，所述彩色图像处理器的信号输出端连接实时图像压缩编码器的信号输入端，所述实时图像压缩编码器的输出端通过接口电路与微处理器连接。
上述医用无线胶囊微型照相系统，其特征在于，所述计算机影像工作站是一台安装了所需程序的基于Windows操作系统的计算机平台。
上述医用无线胶囊微型照相系统，其特征在于，所述天线阵是由若干个无线接收单元构成。
上述医用无线胶囊微型照相系统，其特征在于，所述电源开关模块是磁控开关模块。
本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
该无线照相胶囊体积小、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；可实现全消化道检查，由于该系统能无线向体外发送数字图像信息，又可无线接收控制指令实现对胶囊工作状态及工作方式的控制和观察，系统还能通过有线或无线终端向影像工作站传输图象信息和接收控制指令，使得该系统的应用可以不受空间约束，传输的数字或图像资料可随时供医生反复分析。
下面结合附图和具体实施方式详细说明本实用新型的技术方案。
附图说明
图1是本实用新型实施例内部结构示意图；
图2是本实用新型实施例开关模块电路原理图；
图3是本实用新型实施例图象记录仪原理框图；
图4是本实用新型实施例一系统图；
图5是本实用新型实施例二系统图。
具体实施方式
一种医用无线胶囊微型照相系统，包括无线照相胶囊和图像记录仪及影像工作站。参考图1，所述无线照相胶囊包括胶囊壳体1、与胶囊壳体连接的光学前盖2、LED照明阵列3、光学镜头4、电源开关模块8、照相模块5、微处理器6、射频收发模块9及收发天线10，所述照相模块5的信号输出端连接微处理器6的信号输入端，所述微处理器6的信号输出端连接射频收发模块9的数据接收端，所述射频收发模块9通过天线10向图像记录仪发送信息，所述微处理器6通过其I/O口连接LED照明阵列3、照相模块5及射频收发模块9的工作状态控制端，所述图像记录仪包括收发天线阵、无线收发模块、图像记录仪微处理器、电源及内存卡，所述无线收发模块通过总线的方式与图像记录仪微处理器连接，所述图像记录仪微处理器通过串行接口RS232或USB接口连接影像工作站。
所述照相模块包括：图像传感器、彩色图像处理器、实时图像压缩编码器和接口电路，所述图像传感器的信号输出端连接彩色图像处理器的信号输入端，所述彩色图像处理器的信号输出端连接实时图像压缩编码器的信号输入端，所述实时图像压缩编码器的输出端通过接口电路与微处理器6连接。其中图像传感器将信号进行模数转换后连接至彩色图像处理器进行颜色处理，经过图像压缩编码器压缩后通过接口电路输入微处理器6，经微处理器6处理后输入至射频收发模块9，由射频收发模块9通过天线10向体外发送信息，并通过射频收发模块9接收指令9由图像记录仪下载工作程序，由微处理器6对接收的指令进行处理后连接LED照明阵列3、图像传感器及射频收发模块9的工作方式及工作状态控制端。所述图像传感器完成将外部的景物通过图像阵列成像，完成数模转换；并将数字信号送入所述图像彩色处理器通过完成重构和校正算法，将其转换成RGB或YUYV数据；所述图像压缩编码器可将YUYV4:2:2数据压缩成JPEG数据，并保存在其中的RAM内；所述接口电路包括UART和12C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。
所述图像记录仪包括收发天线阵、无线收发模块、图像记录仪微处理器、电源及内存卡；其中无线收发模块将天线阵接收的信息处理后通过总线的方式与图像记录仪微处理器连接，或将来自图像记录仪微处理器控制端口的信息通过天线阵发送给照相胶囊。所述天线阵由若干个无线接收单元构成，患者通过特制背心将天线阵列穿戴在身上，可以更好的接受无线照相胶囊发出的数据以及为无线照相胶囊在体内的定位提供信息。
参考图2，所述电源开关模块是磁控开关模块，当磁开关模块处于磁场中时为断开状态、移开磁体，磁开关便处于接通状态。模块包括磁控开关S1、场效应管Q1，其中，当磁控开关闭合时，场效应管Q1的VGS为0，小于场效应管Q1的开启阈值电压，故场效应管Q1处于关闭状态，场效应管Q1隔断电池与照相胶囊间的通路，电池不能为照相胶囊供电；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，电池通过场效应管与照相胶囊电路接通，电池为照相胶囊电路供电。
参考图3，该照相胶囊在使用之前，首先需要完成无线照相胶囊通电时与图像记录仪的数据交换。无线照相胶囊的通电过程是指移去控制磁控开关模块的磁体，通过无线照相胶囊中磁开关模块使胶囊的电源回路处于接通状态。无线照相胶囊通电时与图像记录仪的数据交换的目的一是检查无线照相胶囊是否正常工作，目的之二是完成由图像记录仪对无线照相胶囊的配置数据下载，无线照相胶囊的配置数据是指无线照相胶囊的具体工作方式包括图像分辨率、图像采集帧速率、曝光时间。无线照相胶囊是否工作正常可以通过检查配置数据下载是否成功来实现。当无线照相胶囊成功实现配置数据下载后，即处于工作状态，按照无线照相胶囊的微处理器的程序工作，实时拍摄图像，然后通过无线射频方式发射到图像记录仪中。
被查人员口服无线照相胶囊后，无线照相胶囊中的微型摄像系统就能够将人体胃肠消化道，特别是小肠内壁的图像、以设定的帧速率通过无线射频传输的方式发射到人体佩带的图像记录仪中，通过内存卡读卡器将内存卡中记录的图像信息读入影像工作站进行处理、显示和分析。
图4是本实用新型实施例一的系统图，参考图4，所述图像记录仪通过无线收发模块把接收到的照相胶囊的信号以无线射频方式发射到与影像工作站连接的USB无线终端，或接收来自于与影像工作站连接的USB无线终端发送的信号，由微处理器处理后再通过天线发送给照相胶囊。
被查人员口服无线照相胶囊后，无线照相胶囊中的微型照相系统就能够将人体胃肠消化道，特别是小肠内壁的图像以设定的帧速率通过无线射频传输的方式发射到人体佩带的图像记录仪，人体佩带的图像记录仪再将数据发射到与影像工作站连接的USB无线终端，这样通过影像工作站医生就可以实时检查患者胃肠内消化道的图像信息，并且可以根据情况实时控制无线照相胶囊包括图像分辨率、采集帧速率、曝光时间等工作状态，得到尽可能多并且必要的消化道内信息。因为本设计中的无线收发模块具有多通道工作模式，并且通道间的切换速度小于200μs。该无线照相胶囊系统可以在应用中同时检查多位患者，而且多名患者的检查数据可以完全记录在影像工作站，进行进一步的处理、显示和分析。
图5是本实用新型实施例二的系统图，参考图5，无线照相胶囊在使用之前，首先需要进行无线照相胶囊通电时与图像记录仪的数据交换，图像记录仪再与GPRS终端之间的数据交换，该终端通过网络与计算医用影像工作站的USB无线终端完成数据交换，最后信息通过无线射频方式发射到与计算机医用影像工作连接的USB无线终端。
被查人员口服无线照相胶囊后，无线照相胶囊中的微型摄像系统就能够将人体胃肠消化道，特别是小肠内壁的图像以设定的帧速率通过无线射频传输的方式发射到人体佩带的图像记录仪，人体佩带的图像记录仪再将数据发射GPRS终端之间的数据交换，该GPRS终端再通过GPRS移动网络将数据发射到影像工作站的USB无线终端。这样通过影像工作站的医生就可以移动、实时检查患者胃肠消化道的图像信息，并且可以根据情况实时控制无线照相胶囊包括图像分辨率、采集帧速率、曝光时间感等工作状态，得到尽可能多并且必要的消化道内信息。因为本发明中的射频收发模块，具有多通道工作模式，该无线照相胶囊系统在应用中同时基本可以避免数名被查人员所佩带的图像记录仪和无线照相胶囊发射无线信号的相互干扰，具有更加自由的使用环境。从而实现了多位患者的同时检查，医生也可以实时地对不同患者体内的无线照相胶囊的工作状态进行实时控制，并且多名患者的检查数据可以完全记录在计算机影像工作站，供日后进行进一步的处理、显示和分析。
在该上述实施例中，所述图像传感器可以采用CMOS或CCD图像传感器，彩色图像处理器可以采用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。
虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此项技术者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，当可做些许更动与润饰，所作更动与润饰仍属于本实用新型所附权利要求保护范围之内。
Claims (5)
1、一种医用无线胶囊微型照相系统，包括无线照相胶囊和图像记录仪及影像工作站，所述无线照相胶囊包括胶囊壳体、与壳体连接的光学前盖、LED照明阵列、光学镜头、电源开关模块、照相模块、微处理器、射频收发模块及收发天线，其特征在于，所述照相模块的信号输出端连接微处理器的信号输入端，所述微处理器的信号输出端连接射频收发模块的数据接收端，所述微处理器通过其I/O口连接LED照明阵列、照相模块及射频收发模块的工作状态控制端，所述图像记录仪包括收发天线阵、无线收发模块、图像记录仪微处理器、电源及内存卡，所述无线收发模块通过总线的方式与图像记录仪微处理器连接，所述图像记录仪微处理器通过串行接口RS232或USB接口连接影像工作站。
2、根据权利要求1所述的医用无线胶囊微型照相系统，其特征在于，所述照相模块包括：图像传感器、彩色图像处理器、实时图像压缩编码器和接口电路，所述图像传感器的信号输出端连接彩色图像处理器的信号输入端，所述彩色图像处理器的信号输出端连接实时图像压缩编码器的信号输入端，所述实时图像压缩编码器的输出端通过接口电路与微处理器连接。
3、根据权利要求1所述的医用无线胶囊微型照相系统，其特征在于，所述计算机影像工作站是一台安装了所需程序的基于Windows操作系统的计算机平台。
4、根据权利要求1所述的医用无线胶囊微型照相系统，其特征在于，所述天线阵是由若干个无线接收单元构成。
5、根据权利要求1所述的医用无线胶囊微型照相系统，其特征在于，所述电源开关模块是磁控开关模块。
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