CN201641948U - 环场式胶囊内视镜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种环场式胶囊内视镜装置，以提高诊断的准确性。该环场式胶囊内视镜装置包括设于一壳体内部的电源供应模块、移动侦测模块、复数个影像传感器、复数个发光组件、内存模块及控制模块。移动侦测模块是响应装置移动，输出一运动值讯号；影像传感器排列为环状，以撷取壳体的环型透明部的外部影像；发光组件是正对环形透明部，朝向壳体外侧发光；控制模块接收运动值讯号分析，以取得一位移值，并于其符合一预设距离时，控制影像传感器撷取影像，并将取得的影像数据同步汇入至内存模块储存，组成一片段环场影像数据。通过次序取得复数个片段环场影像数据，将可重建完整连续的检测影像。

Description

环场式胶囊内视镜装置

技术领域

本实用新型涉及一种内视镜装置，尤指一种可取得周围360度全方位影像的环场式胶囊内视镜装置。

背景技术

内视镜为检查人体器官的重要医疗设备，传统内视镜是以末端设有摄影镜头的长管穿入器官，撷取影像讯号送回主机。然而，人体消化道相当深长，以内视镜长管探入肠道，不但不易操控，患者也承受重度不适感。

近年，胶囊内视镜装置问世，利用生物无线遥测技术取代传统有线传输，将光源、影像传感器、控制芯片、无线讯号发送器与电池封装于胶囊状壳体中，适用于消化道检查，由患者吞服，胶囊装置将随消化道蠕动而带动前进，定时启动撷取消化道管壁影像，无线传送至体外接收装置，最后再由下消化道口排出，结束检查。

胶囊内视镜装置虽为医疗领域的一大突破，然现有装置仍存在多项缺点。首先，无线型胶囊内视系统必须在患者身上装备无线接收器，以接收体内送出的无线讯号，不但过程繁复，也令患者在受检中行动不便。

其次，影像传感器多设于胶囊端部，朝向装置前进方或后方取像，此拍摄方位所取得的影像多为消化道皱折遮挡的失真影像，并非管壁清晰影像，不易识别异常病灶，而降低诊断正确性。

另外，基于无线讯号串行传输模式，无法瞬时传送大量数据，而限制了影像数量与分辨率，进而对影像传感器安装数量造成限制，而难以建立完整影像信息。

再者，现有装置的影像撷取多为定时启动，但装置在消化道内并非以定速度行进，而是随着肠胃蠕动而时快时慢，甚至停滞不动，因而造成影像信息重复或不完整。另外，有限的电池能量也对影像撷取数量造成限制，万一电力在检查完成前便耗尽，将导致检测影像不足情形。

综上所述，现有的胶囊内视镜装置还有待于进一步提高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种环场式胶囊内视镜装置，以提高诊断的准确性。

为达上述目的，本实用新型提供一种环场式胶囊内视镜装置，包括：

一壳体，内部形成一容置空间，该壳体包括一环形透明部；

一电源供应模块，用以供应该环场式胶囊内视镜装置的运作电力；

一移动侦测模块，设于壳体内的容置空间，用以侦测该环场式胶囊内视镜装置的移动，而响应输出一运动值讯号；

复数个影像传感器，环状排列于该容置空间，并正对该壳体的环形透明部，经组合以撷取该壳体外侧环场影像；

复数个发光组件，设于该壳体内的容置空间，并正对该壳体的环形透明部，以朝向该壳体外侧发射光线；

一内存模块，设于该壳体内的容置空间，配合储存数据；及

一控制模块，设于该壳体内的容置空间，用于接收移动侦测模块的运动值讯号进行分析，以取得一位移值，并在该位移值符合一预设距离时，控制上述影像传感器撷取影像，并经内部的一数据总线，将影像传感器取得的影像数据同步汇入至该内存模块储存，组成一片段环场影像数据。

本实用新型通过提供复数个以环状排列的影像传感器，可以取得周围360度全方位环场影像，建立完整清晰的影像信息，提升了诊断准确性。

可选的，上述环场式胶囊内视镜装置的任一影像传感器对应单个或多个发光组件，并回授控制对应的发光组件的发光强度。或者上述发光组件与控制字模块导线连接，以根据该控制模块控制调节发光强度。

可选的，上述上述环场式胶囊内视镜装置的移动侦测模块为一三维重力感应器，用以侦测该环场式胶囊内视镜装置的位移及运动加速度，以输出该运动值讯号。

可选的，上述环场式胶囊内视镜装置的控制模块具有一待命模式及一运作模式，以控制该环场式胶囊内视镜装置为休眠状态或为正常运作状态，该控制模块是在该位移值符合该预设距离时，控制进入该运作模式，并在取得该片段环场影像数据后，控制进入该待命模式。可以有效节省装置用电。

可选的，上述环场式胶囊内视镜装置的控制模块包括一电源控制单元，以控制该环场式胶囊内视镜装置于该待命模式及该运作模式的电力使用。

可选的，上述环场式胶囊内视镜装置的控制模块包括一直接内存存取控制器，以控制对应的影像传感器取得的影像数据直接由该数据总线传送至该内存模块储存。即通过直接内存存取(DMA，direct memory access)技术，可以将复数个影像传感器撷取的影像数据同步汇入至内存模块储存，以取得实时拍摄的环场影像数据，提升了储存速度，从而得以弹性安排影像传感器数量及影像撷取数量，并在检查结束后再从外部读取环场影像数据，可大幅简化检查过程，提高了操作的便利性。

可选的，上述环场式胶囊内视镜装置更包括一传输接口，电性耦接于该控制模块，并外露于该壳体表面，该传输接口用于连接一传输线，以耦接于一读取装置，以将该内存模块储存的影像数据传送至该读取装置。提高了操作的便利性。

可选的，上述环场式胶囊内视镜装置更包括一框架，该框架设于该容置空间，用以配置对应的影像传感器，并辅助对应的发光组件邻接配置于对应的影像传感器周围。

可选的，上述环场式胶囊内视镜装置更包括复数个透镜，个别配合组装于每一影像传感器与该环形透明部之间。

可选的，上述环场式胶囊内视镜装置的控制模块定距离启动对应的影像传感器，以次序取得复数个片段环场影像数据储存于该内存模块。其中，该控制模块在该位移值符合该预设距离，控制对应的影像传感器撷取影像，以取得该片段环场影像数据时，将该位移值归零，预备取得下一片段环场影像数据。通过侦测位移值以控制影像传感器以等距离间隔撷取影像，可节省内存资源，且撷取的片段环场影像数据是依序储存于内存模块，每一邻接的影像数据均存在关联性，并在检查完成后再从外部依序读取所有片段环场影像数据，缝接为完整而连续的消化道检查影像，将可有效辅助诊断。

附图说明

图1是为本实用新型的环场式胶囊内视镜装置的一具体实施例的立体图；

图2是为本实用新型的环场式胶囊内视镜装置的一具体实施例的立体分解图；

图3是为本实用新型的环场式胶囊内视镜装置的一具体实施例的剖面图；

图4是为本实用新型的环场式胶囊内视镜装置的一具体实施例的是统架构示意图；及

图5是为本实用新型的环场式胶囊内视镜装置的一具体实施例的数据读取示意图。

具体实施例

下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获取的其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型提出一环场式胶囊内视镜装置，该装置可透过胶囊侧壁取得周围360度全方位环场影像，以建立完整影像数据，并使用直接内存存取(DMA，direct memory access)技术以提升数据储存效能，更实时侦测位移值以控制影像撷取与电源状态。

图1至图4分别为本实用新型的环场式胶囊内视镜装置的一具体实施例的立体图、立体分解图、剖面图及系统架构示意图。

如图所示，环场式胶囊内视镜装置10的外观结构为一胶囊型壳体20。壳体20的材质为抗酸碱材料，由一管壁21与二圆盖22a、22b共同密闭组合，内部形成一容置空间25。围绕管壁21设有一环形透明部210，为透明材质，可供光线穿透。此环形透明部210可为管壁21的部份区域或全部区域。

环场式胶囊内视镜装置10的运作系统包括有一电源供应模块30、一控制模块40、一内存模块50、一移动侦测模块60、复数个影像传感器71、72、73、74及复数个发光组件81a、81b、82a、82b、83a、83b、84a、84b。

电源供应模块30用以供应环场式胶囊内视镜装置10内部所有电子组件的运作电力，在实际应用中，可选定适当型态电池组供电。控制模块40为装置运作核心，以处理预设程序，控制内部组件协同运作，达到装置特定机能。

影像传感器71、72、73、74是环状排列于容置空间25，并正对环形透明部210，个别朝向不同方位，以接受控制模块40的控制，经组合以撷取壳体20外侧环场影像。所述的影像传感器为一数组光传感器，由电荷耦合组件(CCD)或互补金属氧化半导体(CMOS)等光感测组件构成。

环场式胶囊内视镜装置10更包括多枚透镜(图中未示)，个别配合组装于每一影像传感器的取像区与环形透明部210之间，以调整成像。

本实施例的主要特点为安装多个影像传感器，围绕环形透明部210排列为环状，个别透过壳体20撷取周围不同方位影像，以共同取得周围360度全方位环场影像。这些影像传感器71、72、73、74所撷取的影像数据，将同步直接汇入内存模块50储存，实时组成一片段环场影像数据。通过定距离间隔启动影像传感器撷取影像，便能依序拍摄到许多相连片段的消化道管壁的环场清晰影像。每一邻接的片段环场影像数据间均存在关联性，经后续缝图程序，便可将所有片段环场影像数据重构为消化道的完整连续影像，类似数字摄影机的拍摄效果。实际应用中，可弹性设计影像传感器数量，此处是以四枚作为图例，以阐述本实施例特点，但本实施例的保护范围不受影像传感器数量的限制。

发光组件81a、81b、82a、82b、83a、83b、84a、84b设于容置空间25，并正对环形透明部，以朝向壳体20外侧发射光线，照亮拍摄部位，辅助影像撷取。环场式胶囊内视镜装置10包括一框架11，以配合组装影像传感器71、72、73、74与发光组件81a、81b、82a、82b、83a、83b、84a、84b，此实例中，框架11为一方形框体，以辅助影像传感器71、72、73、74安装于不同方位，该框体周围邻接区域分别配置二发光组件(81a、81b)、(82a、82b)、(83a、83b)、(84a、84b)。所述的发光组件可为发光二极管或其它适用的组件。

此实例中，每一发光组件81a、81b、82a、82b、83a、83b、84a、84b是由个别对应的影像传感器71、72、73、74回授控制，以实时根据撷取影像讯号强度，调整发光强度，使个别影像传感器71、72、73、74获取最适合的光源。在其它实施例，也可使用控制模块40控制发光。

移动侦测模块60设于容置空间25，用以侦测装置移动，而响应输出一运动值讯号。在一具体实施例中，移动侦测模块60为一三维重力感应器(3-axisacceleration sensor)，以在装置移动瞬间，侦测装置的位移及运动加速度，组成运动值讯号输出。

内存模块50设于容置空间25，具备大容量记忆空间(例如：闪存)，以配合储存影像数据。

控制模块40接收运动值讯号进行分析，以取得一位移值，并在位移值符合一预设距离时，控制影像传感器71、72、73、74撷取影像，并通过数据总线49将每一影像传感器取得的影像数据传送至内存模块50储存。

本实施例的另一主要特点便是侦测装置位移以间隔撷取影像，可避免影像数据重复，浪费内存资源，或遗漏拍摄区域，造成数据不完整。此预设距离可视装置取像区间来设定。此外，在每次影像撷取完成之后，随即便将位移值归零，以重新计算位移值。

本实施例是定距离间隔控制影像传感器71、72、73、74撷取影像数据，组成片段环场360度影像数据，每一片段环场影像数据均不会重复，而相邻的片段环场影像数据间存在着关联性。当内存模块50汇出数据后，这些次序邻接的片段360度环场影像数据经由简单影像处理，去除影像头尾的重复部分后直接缝接，便能获得数字摄机的拍摄效果，建立消化道完整连续的检测影像。

另外，鉴于装置为间隔撷取影像，不必在启动装置后一直保持运作状态，而让电子组件持续用电，损失电力，故本实施例在控制模块40设有一休眠模式与一运作模式。休眠模式是控制装置为休眠状态，关闭影像传感器、发光组件等，控制模块40仅维持低电力监控移动侦测模块60。一旦移动侦测模块60感应到装置移动而组成运动值讯号输出，便唤醒控制模块40进入运作模式，使装置进入正常运作状态，维持正常功能，进行发光、撷取影像、处理数据等作业，此程序完成之后，控制模块40便进入待命模式，控制装置进入休眠状态。附带一提的是，在一具体实例中，移动侦测模块60可在输出运动值讯号时，额外组成一启动讯号输出至控制模块40，以唤醒装置运作。

为达上述功能，控制模块40进一步包括一处理器41、一电源控制单元43及一直接内存存取控制器45。处理器41用以分析数据与处理所有程序。电源控制单元43则用以控制待命模式及正常运作模式的电力使用状况。

直接内存存取控制器45控制影像传感器71、72、73、74取得的影像数据直接以并列方式，经过数据总线49传送至内存模块50储存。举例来说，每一影像传感器输出的影像讯号为8位，则可使用32位数据总线，与32位的内存模块50，以同时传送四组影像数据。在其它实例中，可弹性选定各个相关组件的讯号位数。如此一来，影像数据不必经过处理器41介入处理，而是以并列方式大量传输储存，将可大幅加速储存速度，使得设计端得以弹性增加影像传感器数量与拍摄密度。

此实施例中，电源控制模块30、控制模块40、内存模块50、移动侦测模块60等是制作于电路模块12、13中，并利用框架11配合组装。在其它实施例中，也可利用其它形式制作组装。

再者，环场式胶囊内视镜装置10更具有一传输接口15，电性耦接于控制模块40，并外露于壳体20表面，用以传输数据、电力。

接着，图5为本实用新型的环场式胶囊内视镜装置的数据读取示意图，如图所示，传输线90具有一连接埠900，可配合对接传输接口15，以双向连接环场式胶囊内视镜装置10与读取装置95，将储存于内存模块50的影像数据传送至读取装置95。所述的读取装置95可为一计算机或个人数字助理等装置，用以读取影像数据。读出的影像数据可利用特殊影像处理软件来完成后制程序，利用每一片段环场影像数据的关连性，拼接所有片段环场影像数据，取得消化道完整连续的检测影像。

综上所述，本实用新型的环场式胶囊内视镜装置提供多个环状排列的影像传感器，将可建立360度全方位完整环场影像，提升诊断正确性；其次，本实用新型以直接内存存取技术进行影像数据储存，将可提升数据储存速度，进而得以弹性安排影像传感器数量与影像撷取量，而本实用新型是在检查完成后，再由外部读取影像数据，将大幅简化检查过程；此外，本实用新型通过侦测位移值以控制影像撷取，及间隔进入休眠状态，将可节省内存资源并节省用电。因此本实用新型兼具多项优异性能。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种环场式胶囊内视镜装置，其特征在于，包括：

一壳体，内部形成一容置空间，该壳体包括一环形透明部；

一电源供应模块，用以供应该环场式胶囊内视镜装置的运作电力；

一移动侦测模块，设于壳体内的容置空间，用以侦测该环场式胶囊内视镜装置的移动，而响应输出一运动值讯号；

复数个影像传感器，环状排列于该容置空间，并正对该壳体的环形透明部，经组合以撷取该壳体外侧环场影像；

复数个发光组件，设于该壳体内的容置空间，并正对该壳体的环形透明部，以朝向该壳体外侧发射光线；

一内存模块，设于该壳体内的容置空间，配合储存数据；及

一控制模块，设于该壳体内的容置空间，用于接收移动侦测模块的运动值讯号进行分析，以取得一位移值，并在该位移值符合一预设距离时，控制上述影像传感器撷取影像，并经内部的一数据总线，将影像传感器取得的影像数据同步汇入至该内存模块储存，组成一片段环场影像数据。

2.如权利要求1所述的环场式胶囊内视镜装置，其特征在于，任一影像传感器对应单个或多个发光组件，并回授控制对应的发光组件的发光强度。

3.如权利要求1所述的环场式胶囊内视镜装置，其特征在于，上述发光组件与控制字模块导线连接，以根据该控制模块控制调节发光强度。

4.如权利要求1所述的环场式胶囊内视镜装置，其特征在于，该移动侦测模块为一三维重力感应器，用以侦测该环场式胶囊内视镜装置的位移及运动加速度，以输出该运动值讯号。

5.如权利要求1所述的环场式胶囊内视镜装置，其特征在于，该控制模块具有一待命模式及一运作模式，以控制该环场式胶囊内视镜装置为休眠状态或为正常运作状态，该控制模块是在该位移值符合该预设距离时，控制进入该运作模式，并在取得该片段环场影像数据后，控制进入该待命模式。

6.如权利要求5所述的环场式胶囊内视镜装置，其特征在于，该控制模块包括一电源控制单元，以控制该环场式胶囊内视镜装置于该待命模式及该运作模式的电力使用。

7.如权利要求1所述的环场式胶囊内视镜装置，其特征在于，该控制模块包括一直接内存存取控制器，以控制对应的影像传感器取得的影像数据直接由该数据总线传送至该内存模块储存。

8.如权利要求1所述的环场式胶囊内视镜装置，其特征在于，更包括一传输接口，电性耦接于该控制模块，并外露于该壳体表面，该传输接口用于连接一传输线，以耦接于一读取装置，以将该内存模块储存的影像数据传送至该读取装置。

9.如权利要求1所述的环场式胶囊内视镜装置，其特征在于，更包括一框架，该框架设于该容置空间，用以配置对应的影像传感器，并辅助对应的发光组件邻接配置于对应的影像传感器周围。

10.如权利要求1所述的环场式胶囊内视镜装置，其特征在于，更包括复数个透镜，个别配合组装于每一影像传感器与该环形透明部之间。

11.如权利要求1所述的环场式胶囊内视镜装置，其特征在于，该控制模块还用于在该位移值符合该预设距离，控制对应的影像传感器撷取影像，以取得该片段环场影像数据时，将该位移值归零，预备取得下一片段环场影像数据。

12.如权利要求1所述的环场式胶囊内视镜装置，其特征在于，该控制模块定距离启动对应的影像传感器，以次序取得复数个片段环场影像数据储存于该内存模块。

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