CN211933975U

CN211933975U - 一种无线内窥镜摄像系统

Info

Publication number: CN211933975U
Application number: CN202020259856.1U
Authority: CN
Inventors: 曹柯; 谢军
Original assignee: Hengyang Dajing Medical Equipment Technology Co ltd
Current assignee: Hengyang Dajing Medical Equipment Technology Co ltd
Priority date: 2020-03-05
Filing date: 2020-03-05
Publication date: 2020-11-17
Anticipated expiration: 2030-03-05

Abstract

一种无线内窥镜摄像系统，涉及医疗设备技术领域，该无线内窥镜摄像系统包括设置在内窥镜镜头后端的图像传感器，还包括图像处理器、微控制器、无线通信模块、存储模块、显示设备以及为无线内窥镜摄像系统供电的电源模块；图像传感器、微控制器、存储模块分别与图像处理器连接，图像处理器与显示设备通过无线通信模块进行无线通信。本无线内窥镜摄像系统可以将内窥镜手柄端采集到的信号通过无线信号的方式传送到显示设备上进行显示，以方便医生对患者进行检查。

Description

一种无线内窥镜摄像系统

技术领域

本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其指一种无线内窥镜摄像系统。

背景技术

传统的台式内窥镜摄像系统包括手柄端与显像设备，手柄端与显像设备之间通过视频数据线连接，以将手柄端的图像采集器采集到的信号通过视频数据线发送到显像设备进行显示，这种内窥镜手柄端和显像设备有线的连接方式给医生在检查过程中造成了一定的束缚，影响了医生的视野。另外，传统的台式内窥镜摄像系统较为复杂，电路结构松散，集成度不高，这在一定程度上限制了内窥镜摄像系统的外形结构，从市面上的情况可以看出，现有的内窥镜摄像系统的显像设备体积较为庞大，这不仅制作成本高，且携带不方便。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无线内窥镜摄像系统，该系统可以将内窥镜手柄端采集到的信号通过无线信号的方式传送到显示设备上进行显示，以方便医生对患者进行检查。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种无线内窥镜摄像系统，包括手持端和显示设备，所述手持端内集成有图像传感器、图像处理器、微控制器、无线通信模块、存储模块以及为手持端内的电气部件进行供电的电源模块；所述图像传感器、微控制器、存储模块分别与图像处理器连接，所述图像处理器与显示设备之间通过无线通信模块进行无线通信。

进一步地，所述电源模块包括移动电源以及与移动电源连接的降压电源芯片。

再进一步地，所述图像传感器采用IMX322，所述图像处理器采用SN98672，所述微控制器采用AT32F403。

更进一步地，所述无线通信模块采用2.4G频段WiFi的MT7601。

更进一步地，所述存储模块采用SD卡。

优选地，所述显示设备为手机或平板。

本实用新型提供的无线内窥镜摄像系统利用手持端的图像传感器进行图像的采集，并利用图像处理器对采集到的图像进行处理后以无线传输的方式输出到显示设备上进行显示，以此完成无线内窥镜摄像系统的摄像过程。显然，在该过程中，手柄端与显示设备之间不受视频数据线的限制，显示设备可以摆放在任意位置，且由于检查或手术过程中没有线材缠绕与束缚，医生可以更自由的调整视野，从而有效解决了现有技术中内窥镜摄像系统手柄端和显像设备有线的连接方式给医生在检查过程中造成了一定的束缚的问题。另外，本实用新型提供的无线内窥镜摄像系统的电路结构紧凑、集成度高，手柄端可以实现小型化，显示设备又是为手机或平板，因此，该无线内窥镜摄像系统可以实现将传统台式内窥镜摄像系统缩小至手持大小，从而方便移动医疗和门诊检查。总体而言，该无线内窥镜摄像系统具有结构简单、成本低、携带方便等特点。

附图说明

图1为本实用新型所涉无线内窥镜摄像系统的结构框图；

图2为本实用新型所涉无线内窥镜摄像系统中图像处理器的电路图；

图3为本实用新型所涉无线内窥镜摄像系统中图像传感器的电路图；

图4为本实用新型所涉无线内窥镜摄像系统中存储模块的电路图；

图5为本实用新型所涉无线内窥镜摄像系统中无线通信模块的电路图；

图6为本实用新型所涉无线内窥镜摄像系统中移动电源的电路图；

图7为本实用新型所涉无线内窥镜摄像系统中降压电源芯片的电路图；

图8为本实用新型所涉无线内窥镜摄像系统中微控制器的电路图；

图9为本实用新型所涉无线内窥镜摄像系统中微控制器的电路图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1所示，一种无线内窥镜摄像系统，包括手持端和显示设备，手持端内集成有图像传感器、图像处理器、微控制器、无线通信模块、存储模块以及为手持端内的电气部件进行供电的电源模块；图像传感器、微控制器、存储模块分别与图像处理器连接，值得注意的是，上述图像传感器、图像处理器、微控制器、无线通信模块、存储模块以及电源模块集成在一块电路板上，而该电路板被放置在手柄端中，手柄端内的图像处理器与显示设备之间是通过无线通信模块进行信号的无线传输。

上述实施方式所涉无线内窥镜摄像系统的工作原理如下：

首先，图像传感器采集内窥镜镜头拍摄到的图像并将该图像以光信号转换为电信号发送给图像处理器，接着，图像处理器对该电信号进行处理，提高图像质量之后，将信号存储于存储模块中，然后，微控制器发出DrawCall渲染命令，图像处理器根据渲染状态和所有输入的顶点数据进行计算，最终通过无线通信模块将所需像素输出到显示设备上进行显示，以完成无线内窥镜摄像系统的摄像过程。

在内窥镜摄像系统中，采集处理的图像的质量的好坏主要取决于图像传感器和图像处理器，在本实施方式中，如图2和图3所示，内窥镜摄像系统的图像传感器采用IMX322，图像处理器采用SN98672，众所周知，IMX322是一种对角线6.23mm(1/2.9型)的CMOS有源像素型图像传感器，具有方形像素阵列和大约2.12M的活动像素，该芯片工作模拟2.7V，数字1.2V，接口1.8V三倍电源，采用R、G、B三种原色颜料镶嵌滤光片，可以获得高灵敏度、低暗电流、无污迹的效果，而SN98672系列多媒体SoC集成了强大的图像传感器处理，最大1080p30+480p30的高清晰度H.264多流编码以及ARM9处理器，具有用于多媒体和网络视频流制作的丰富外设I/O，且SN98672系列提供出色的视频质量，并支持各种实时比特流，同时具有不同视频格式(H.264和MJPEG)的多个流以及适合带宽的不同分辨率，将这两者应用在本系统中可以高效、清晰、真实的采集到图像并对图像进行处理以提供高质量的图像。IMX322与SN98672之间的引脚连接方式参见下表1：

表1

编号	IMX322	SN9867
			1	DO2	DNCK
2	DO3	DPCK
			3	DO4	DP
4	DO5	DN
			5	DO6	S-IMG[4]
6	DO7	S-IMG[5]
			7	DO8	S-IMG[6]
8	DO9	S-IMG[7]
			9	DO10	S-IMG[8]
10	DO11	S-IMG[9]
			11	XHS	S-HSYNC
12	XVS	S-VSYNC
			13	XCLR	GPIO[1]
14	INCK	SEN-CLK
			15	DCK	S-PCK

本系统中还有一个非常核心的器件“微控制器”，微控制器负责系统的开关机、无线通信模块的工作、电源模块的充电管理以及图像处理器的像素输出等，如图8所示，该微控制器采用AT32F403，AT32F403是目前国内兼容性非常好的一款高性能M4内核32位MCU，它集高效能、低功耗及可靠性于一体，性价比非常高。AT32F403与SN98672之间通过串口通信。

在上述无线内窥镜摄像系统的整个摄像过程中，电源模块为系统提供工作所需电源，为了保证能给系统提供持续、充足的电，本实施方式中电源模块包括可充电的移动电源，如图6所示，移动电源可以采用TP5600，TP5600的输入端连接可充电的电池，输出端输出5V的工作电压，通常来说，系统内的器件不需要这么大的工作电压，为了能给系统提供合适的工作电压，本实施方式中电压模块还包括两个分别与移动电源连接的降压电源芯片，如图7所示，降低电压芯片可以采用双通道DCDC降压电压芯片RP550K，其中一个RP550K将5V的工作电压转换为3.3V的工作电压，另外一个RP550K将5V的工作电压转换为1.8V和1.2V的工作电压。TP5600与AT32F403之间的引脚连接方式参见下表2：

表2

编号	TP5600	AT32F403
			1	PWR-ON/OFF	PB15
2	KEYPWR-IN	PA12
			3	1LED	PA6
4	2LED	PA7
			5	3LED	PB0
6	4LED	PB1
			7	PWM-BP	PB12

值得一提的是，目前，为方便医疗工作的展开，有许多无线工作频段专门应用于医疗领域中。本系统中，为解决背景技术中提及的“手柄端和显像设备有线的连接方式给医生在检查过程中造成了一定的束缚，影响了医生的视野”的问题，本系统将图像传感器及图像处理器获得的信号通过无线信号的方式传送到显示设备上进行显示，而该无线信号的方式即是采用无线通信模块进行实现，此处，如图5所示，无线通信模块可以采用2.4G频段WiFi的MT7601，在该频段下进行无线通信非常可靠稳定，当然，无线通信模块也可以采用5G频段WiFi，在该频段下信号的传输非常实时高效。MT7601与SN98672之间的引脚连接方式参见下表3：

表3

编号	MT7601	SN98672
			1	DM	HOST-DM
2	DP	HOST-DP

前述背景技术中有提及“现有的显像设备体积较为庞大，这不仅制作成本高，且携带不方便”，为解决该问题，结合本系统中的图像处理器采用无线通信的方式传输信号给显示设备，本系统的显示设备可以采用手机或平板，手机或平板作为显示设备携带起来非常方便，且相对而言，比传统的显像设备成本低，另外，它们还具有传统显像设备所不具备的特点，患者可以通过自身的手机查看当下的检查影像，从而可进一步方便医疗工作的进行。

如图4所示，本实施方式中的存储模块采用SD卡。SD卡与SN98672之间的引脚连接方式参见下表4：

表4

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。

Claims

1.一种无线内窥镜摄像系统，包括手持端和显示设备，其特征在于：所述手持端内集成有图像传感器、图像处理器、微控制器、无线通信模块、存储模块以及为手持端内的电气部件进行供电的电源模块；所述图像传感器、微控制器、存储模块分别与图像处理器连接，所述图像处理器与显示设备之间通过无线通信模块进行无线通信。

2.根据权利要求1所述的无线内窥镜摄像系统，其特征在于：所述电源模块包括移动电源以及与移动电源连接的降压电源芯片。

3.根据权利要求2所述的无线内窥镜摄像系统，其特征在于：所述图像传感器采用IMX322，所述图像处理器采用SN98672，所述微控制器采用AT32F403。

4.根据权利要求3所述的无线内窥镜摄像系统，其特征在于：所述无线通信模块采用2.4G频段WiFi的MT7601。

5.根据权利要求4所述的无线内窥镜摄像系统，其特征在于：所述存储模块采用SD卡。

6.根据权利要求5所述的无线内窥镜摄像系统，其特征在于：所述显示设备为手机或平板。