CN209048091U - 一种旋转摄像的胶囊内窥镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转摄像的胶囊内窥镜，属于消化道系统的辅助诊疗设备技术领域，本实用新型的光学前盖与电路板之间设有拍摄模块和微型电机，拍摄模块包括面板以及设置在面板的前端面上的光源和镜头，电机的转轴位于面板所在的平面且垂直于镜头拍摄的方向，拍摄模块与电机连接并可在电机的带动下进行转动，本实用新型的内窥镜有效增大了在肠胃中的拍摄范围，具有镜头可大角度旋转、可精确定位、图像能进行预处理的特点。

Description

一种旋转摄像的胶囊内窥镜

技术领域

本实用新型属于辅助诊疗设备技术领域，具体涉及一种旋转摄像的胶囊内窥镜。

背景技术

随着人们物质生活的提高，饮食越来越丰富，同时生活压力也在逐渐增长，人类肠胃的负担越来越大。消化道疾病如胃癌，胃炎、肠癌等增多，对人类健康有很大威胁。胶囊内窥镜能够以无痛无创的方式对整个消化道进行检查，胶囊内窥镜具有检查方便、无创伤、无导线、无痛苦、无交叉感染、不影响患者的正常工作等优点，是消化医学的一大飞跃进步。一种典型胶囊内窥镜是大小约为10mm×20mm的类似胶囊的内窥镜，吞服以后，胶囊在外磁场的作用下沿消化道运动，通过摄像系统拍摄消化道内图像，通过无线通讯将拍摄的图像传输至外部接收端，最后由医生对图像进行判别。

现有的胶囊内窥镜还是存在一些缺点，例如镜头只是固定的直立设置，由于胃肠褶皱较多，镜头的拍摄角度有限，将拍摄不到，遗漏很多“死角”；胶囊在胃肠中时间长，拍摄的图像接近60000张，大量相似重复，增加了医生的工作量，还容易忽略病灶；胶囊在体内的定位不明确，即使从传输出来的图像中找到病灶，但由于没有精确定位，也只能大概定位某一范围内出现问题，而不能精确定位，直达病患处。

发明内容

针对现有胶囊内窥镜的拍摄角度有限，定位不明确，图像量大、重复，增加医生工作量的问题，本实用新型旨在提供一种镜头可大角度旋转、可精确定位、图像能进行预处理的改进胶囊内窥镜。

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种旋转摄像的胶囊内窥镜，包括外壳以及设置在所述外壳前端的光学前盖，所述外壳内设有电路板，所述光学前盖与所述电路板之间设有拍摄模块和微型电机，所述拍摄模块与所述电机连接并可在所述电机的带动下进行转动。

更进一步地，所述拍摄模块包括面板以及设置在面板的前端面上的第一光源、第二光源和镜头，所述镜头设置在所述面板前端面的中间位置，所述第一光源和所述第二光源分设在所述镜头的两边。

更进一步地，所述电机的转轴与所述面板的中间位置连接，所述电机的转轴位于所述面板所在的平面且垂直于所述镜头拍摄的方向。

更进一步地，所述拍摄模块和所述电路板之间从前往后依次设置感光芯片和拍摄控制元件，所述电路板的后方从前往后依次设置电池、传感器和射频通讯设备。

更进一步地，所述传感器为MEMS惯性传感器。

更进一步地，所述感光芯片的型号为OV5640。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型将胶囊内部的镜头固定在一个可以多角度旋转的面板上，能有效增大其在肠胃中的拍摄范围；

(2)本实用新型的传感器为MEMS惯性传感器，可采用实时精确定位方法，将位置和姿态信息与所拍摄的图片一一对应，方便后期图片处理；

(3)本实用新型采用具有数字图像压缩功能的OV5640，在胶囊内窥镜拍摄时就对图像进行一定的压缩预处理，缩小存储空间，减轻传输压力。

附图说明

图1为本实用新型的胶囊内窥镜的总体结构示意图；

图2为本实用新型的胶囊内窥镜的镜头示意图；

图3为本实用新型的实时定位原理图；

图中：1-外壳；2-光学前盖；3-拍摄模块；4-电机；5-感光芯片；6-拍摄控制元件；7-电路板；8-电池；9-传感器；10-射频通讯设备；301-第一光源；302-第二光源；303-镜头。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细描述。

实施例1

如图1所示的胶囊内窥镜的结构，在外壳1的前部使用透光的光学材料，作为光学前盖2，在胶囊内部靠近光学前盖2处安装电路板7，在电路板7前面安置一个中心固定在胶囊长方向中心轴线的位置上的长度不超过胶囊长度的面板，面板的中心位置放置镜头303，第一光源301和第二光源302为使用低功耗LED灯的明光源，分设在镜头303的两边，面板和电路板7之间从前往后依次设置感光芯片5和拍摄控制元件6，电路板7的后方从前往后依次设置电池8、传感器9和射频通讯设备10，电池8用于向胶囊内窥镜内的各部件供电。

图2是镜头处的结构示意图。为实现多角度倾斜旋转的功能，在胶囊内窥镜内设置电机4，电机4的转轴与面板的中间位置连接，电机4的转轴位于面板所在的平面且垂直于镜头303拍摄的方向，镜头303由拍摄控制元件6驱动，可进行一定角度的旋转，增大拍摄范围，避免死角。电机4为直流微型电机，由电池8供电，该微型电机如同电子手表中的电机一样，将电能脉冲转换为机械能，来驱动载有镜头和光源的面板在设定角度值内，相对于胶囊轴线左右旋转，面板整体可以相对于胶囊旋转，转动拍摄，与现有固定的镜头相比，具有更大的观测范围，具体的讲，将镜头303的轴心线与胶囊外壳1长度方向的中心线之间的夹角设为α，则该夹角α的范围为0～±30°；在本实施例中，电机4可采用Portescap公司的微型有刷直流电机型号08G61或08GS61，直径8mm，电压为2～3V，这些微型电机的功耗较低，电池所带电量足够支撑完成胶囊内窥镜的工作。

被摄光透过镜头303在感光芯片5的拍摄面上成像，感光芯片5采集图像的数据量巨大，为减轻传输压力，该感光芯片5的芯片型号采用OV5640，具有数字图像压缩功能，压缩后以jpg格式输出，因此能大幅减轻传输压力。

胶囊内窥镜的精确定位采用中国专利201710242028.X的获知实时位姿的技术，电路板7上设置有用于检测胶囊内窥镜运动状态和姿态的MEMS惯性传感器9，可根据MEMS芯片来计算胶囊内窥镜相对于大地磁场的滚转角，如图3所示，通过射频通讯设备10中将MEMS惯性传感器9获取的运动数据发送到体外数据处理单元，进行降噪处理，由处理后的数据求解胶囊内窥镜的实时位置和姿态信息，与获得的图像信号一一对应，数据计算处理完成以后通过USB通信方式传输给PC显控平台，实时呈现于人机交互界面供医生诊断。

Claims (6)

1.一种旋转摄像的胶囊内窥镜，包括外壳(1)以及设置在所述外壳(1)前端的光学前盖(2)，所述外壳(1)内设有电路板(7)，所述光学前盖(2)与所述电路板(7)之间设有拍摄模块(3)和电机(4)，其特征在于，所述拍摄模块(3)与所述电机(4)连接并可在所述电机(4)的带动下进行转动。

2.根据权利要求1所述的旋转摄像的胶囊内窥镜，其特征在于，所述拍摄模块(3)包括面板以及设置在面板的前端面上的第一光源(301)、第二光源(302)和镜头(303)，所述镜头(303)设置在所述面板前端面的中间位置，所述第一光源(301)和所述第二光源(302)分设在所述镜头(303)的两边。

3.根据权利要求2所述的旋转摄像的胶囊内窥镜，其特征在于，所述电机(4)的转轴与所述面板的中间位置连接，所述电机(4)的转轴位于所述面板所在的平面且垂直于所述镜头(303)拍摄的方向。

4.根据权利要求3所述的旋转摄像的胶囊内窥镜，其特征在于，所述拍摄模块(3)和所述电路板(7)之间从前往后依次设置感光芯片(5)和拍摄控制元件(6)，所述电路板(7)的后方从前往后依次设置电池(8)、传感器(9)和射频通讯设备(10)。

5.根据权利要求4所述的旋转摄像的胶囊内窥镜，其特征在于，所述传感器(9)为MEMS惯性传感器。

6.根据权利要求4所述的旋转摄像的胶囊内窥镜，其特征在于，所述感光芯片(5)的型号为OV5640。