CN218792202U - 一种基于WiFi的磁控胶囊内窥镜及其系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基于WiFi的磁控胶囊内窥镜及其系统，属于磁控胶囊内窥镜技术领域，解决了现有技术基于蓝牙传输所带来的误诊率高的问题。该内窥镜的装置包括壳体和该壳体内依次设置的LED灯、支撑件、摄像头、主控芯片板、电池、电源控制板、永磁体和天线板。壳体采用透明材料制备，外形为胶囊形状。支撑件采用圆柱形结构，其中间设有可通过摄像头的通孔，其外围圆周上固定有多个的LED灯。电池经电源控制板分别与LED灯、摄像头、主控芯片板的供电端连接。主控芯片板上集成有中央处理器，以及与中央处理器电连接的储存器、WiFi传输模块。中央处理器还与天线板电连接。该装置提高了传输图像的帧率和分辨率，并可实现胶囊内窥镜的远程检测。

Description

一种基于WiFi的磁控胶囊内窥镜及其系统

技术领域

本实用新型涉及磁控胶囊内窥镜技术领域，尤其涉及一种基于WiFi的磁控胶囊内窥镜及其系统。

背景技术

内窥镜检查是目前常见的胃肠道疾病临床诊断方案。传统内窥镜能插入人体消化道的长度有限，存在漏检风险，而且侵入性的检查会引起患者极大不适，并可能伴有肠胃穿孔、出血。

磁控胶囊内窥镜作为传统内窥镜检查手段的替代，像胶囊一样通过吞咽进入人体胃肠道，并对人体消化道及各种器官的健康状况进行医学探查。在检测过程中，如果依靠胃肠道蠕动完成拍照检查，检查时间过长，照片数量过大，给医生后期诊断带来很大麻烦，并且胶囊在人体内部运动不可控，很容易造成漏检。因此，基于主动控制的磁控胶囊内窥镜应运而生。

目前，基于主动控制的磁控胶囊内窥镜大都采用蓝牙进行图像传输，其传输速率较慢，距离较短，传输帧率在每秒10帧以下，且图像分辨率较低。较低的帧率导致容易漏掉病变部位，漏检率较高，并且每次检查需要拍摄数万张照片导致医师工作量过大。较低分辨率则影响了图像清晰度，影响检查效果。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型实施例旨在提供一种基于WiFi的磁控胶囊内窥镜及其系统，用以解决现有技术基于蓝牙传输所带来的误诊率高的问题。

一方面，本实用新型实施例提供了一种基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，包括壳体和设于该壳体内依次设置的LED灯、支撑件、摄像头、主控芯片板、电池、电源控制板、永磁体和天线板；

壳体采用透明材料制备，外形为胶囊形状；

支撑件采用圆柱形结构，其中间设有用于通过摄像头的通孔，其外围圆周上固定有多个均匀分布的LED灯；

电池经电源控制板分别与LED灯、摄像头、主控芯片板的供电端连接；

主控芯片板上集成有中央处理器，以及与中央处理器电连接的储存器、WiFi传输模块；所述中央处理器还与天线板电连接。

上述技术方案的有益效果如下：提出了一种基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，用于实现胶囊内窥镜的主动磁控，以提升检测过程中的数据传输速率，提高了传输图像的帧率和分辨率，并可实现胶囊内窥镜的远程检测。并在胶囊内设置了储存器，可对检测结果进行储存。

基于上述装置的进一步改进，该磁控胶囊内窥镜还包括在壳体内的长排线、短排线；其中，

主控芯片板与天线板之间通过长排线电连接；

主控芯片板与电源控制板之间通过短排线电连接。

进一步，主控芯片板上还集成有辅助电子电路模块；其中，

所述辅助电子电路模块包括滤波电路模块、信号放大电路模块中的至少一个。

进一步，壳体进一步包括上壳体、下壳体；其中，

上壳体与下壳体之间通过卡扣形式连接。

进一步，上壳体采用内部具有半球形空腔的透明罩结构；

下壳体采用内部具有圆柱形空腔的透明罩结构，其开口侧设有可与上壳体连接的卡扣结构，其开口的对侧设有底部支撑件，底部支撑件与天线板固定连接；

LED灯、支撑件均布设于上壳体内，摄像头的底座、主控芯片板、电池、电源控制板、永磁体、天线板均布设于下壳体内。

进一步，主控芯片板上还集成有电源电量监测模块和电量指示灯；其中，

电源电量监测模块的输入端接电池，其输出端经中央处理器接电量指示灯。

进一步，LED灯的数量为4；并且，

4个LED灯均匀且对称安装在支撑件的通孔周围。

进一步，下壳体的表面设置有柔性结构；并且，

整个壳体的外侧设置有防护结构，其内侧腔体内设置有对LED灯、支撑件、摄像头、主控芯片板、电池、电源控制板、永磁体和天线板进行限位的限位结构。

进一步，永磁体采用圆柱状磁体；并且，

壳体采用透明的耐腐蚀医用高分子材料制备；

壳体内还集成了用于获取磁控胶囊内窥镜实时位置和姿态信息的传感器模块。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

1、通过采用数据传输速率较高的WiFi网络进行胶囊内窥镜的图像传输，提升了传输图像的帧率和分辨率，减轻医师的工作强度，降低检测漏检率，提升检测效果。

2、磁控胶囊部件内窥镜功能齐全，安全性好，可实现远程控制。

3、增加了传感器模块，可获取磁控胶囊内窥镜实时位置和姿态信息，便于使用者更精准地进行胶囊机器人的运动控制，并对患病位置以及病理程度进行识别。

另一方面，本实用新型还公开了一种基于WiFi的磁控胶囊内窥镜系统，包括上述基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，以及胶囊控制系统，以及路由器、云端服务器、本地客户终端和远程客户终端；其中，

磁控胶囊内窥镜通过其WiFi传输模块经局域网接入路由器；

路由器经互联网接入云端服务器；

路由器经局域网接入本地客户终端；

云端服务器经互联网接入远程客户终端。

与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：

1、通过采用数据传输速率较高的WiFi网络进行胶囊内窥镜的图像传输，提升了传输图像的帧率和分辨率，减轻医师的工作强度，降低检测漏检率，提升检测效果。

2、通过路由器将图像信息实时传输至云端服务器，实现了远程专家在线会诊，人工智能辅助诊断等。

提供实用新型内容部分是为了以简化的形式来介绍对概念的选择，它们在下文的具体实施方式中将被进一步描述。实用新型内容部分无意标识本申请的重要特征或必要特征，也无意限制本申请的范围。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了实施例1磁控胶囊内窥镜组成示意图；

图2示出了实施例1主控芯片板结构示意图；

图3示出了实施例2磁控胶囊内窥镜内长排线、短排线布设示意图；

图4示出了实施例2磁控胶囊内窥镜的结构剖视图；

图5示出了实施例2磁控胶囊内窥镜系统的胶囊外信号传输示意图。

附图标记：

1-上壳体；2- LED灯；3- 支撑件；4- 摄像头；5- 主控芯片板；6- 电池；7- 电源控制板；8- 永磁体；9- 天线板；10- 下壳体；11- 长排线；12- 短排线。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的实施例。虽然附图中显示了本申请的实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。

实施例1

本实用新型的一个实施例，公开了一种基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，如图1所示，包括壳体和在该壳体内依次设置的LED灯2、支撑件3、摄像头4、主控芯片板5、电池6、电源控制板7、永磁体8和天线板9。

壳体采用透明材料制备，外形为胶囊形状，以便摄像头4采集图像，并且内部结构可视，便于医务人员在使用前后进行检查完好性。可选地，壳体进一步包括上壳体1、下壳体10。

支撑件采用圆柱形结构，其中间设有用于通过摄像头4的通孔，其外围圆周上固定有多个均匀分布的LED灯2。通孔形状与摄像头的形状相契合，便于通过摄像头4。

电池6经电源控制板7分别与LED灯2、摄像头4、主控芯片板5的供电端连接，以为LED灯2、摄像头4、主控芯片板5供电。可选地，电池6、电源控制板7基板均采用圆柱形，以与设置部位的壳体形状相契合，或电池6设置于电源控制板7的一侧，与电源控制板7之间设置连接部件进行固定，也可根据实际需求，设置于其他部位，此处可不限定。

主控芯片板5上集成有中央处理器502，以及与中央处理器502电连接的储存器501、WiFi传输模块503，如图2所示。中央处理器502还与天线板9、摄像头4电连接。可选地，主控芯片板5的外圈形状与设置部位的壳体形状相契合。

WiFi传输模块503可以连接2.4 GHz无线局域网，在双频段均可工作。

永磁体8，用于在外部磁场作用下驱动胶囊运动。

实施时，壳体内LED灯2均匀安装在支撑件3上，摄像头4与支撑件3和主控芯片板5连接，电池6和电源控制板7相连接，为LED灯2、摄像头4以及主控芯片板5供电，将能量按需分配给LED灯2、摄像头4以及主控芯片板5，永磁体，作为胶囊内窥镜的内置驱动模块。

与现有技术相比，本实施例提供了一种基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，用于实现胶囊内窥镜的主动磁控，以提升检测过程中的数据传输速率，提高了传输图像的帧率和分辨率，并可实现胶囊内窥镜的远程检测。并在胶囊内设置了储存器501，可对检测结果进行储存。

实施例2

在实施例1的基础上进行改进，永磁体8除采用永久磁体外，也可采用需通电才有磁性的电磁体，即将永磁体8与电源控制板7与天线板9相连接。永磁体8形状与下壳体10的形状相契合，在外部磁场作用下驱动胶囊运动。

天线板9形状与下壳体10的形状相契合，用于接收和发射信号。

优选地，该磁控胶囊内窥镜还包括设于壳体内的长排线11、短排线12。如图3所示。其中，主控芯片板5与天线板9之间通过长排线11电连接，主控芯片板5与电源控制板7之间通过短排线电连接。

长排线用于主控芯片板5和天线板9之间的供电和信号传输。短排线用于主控芯片板5和电源控制板7之间的供电和信号传输。

优选地，主控芯片板5上还集成有辅助电子电路模块。其中，辅助电子电路模块包括滤波电路模块、信号放大电路模块以及根据需求设置的其他信号处理电路模块。

优选地，WiFi传输模块503内设有依次连接的射频前端、射频收发器、处理子模块，涉及的技术包括基带MAC、数据包换缓冲、加密引擎。天线（2.412~2.4835GHz）发送的信息经LC滤波电路模块传输至WiFi传输模块503，依次经射频前端、射频收发器传输至处理子模块进行基带MAC地址识别、数据包换缓冲、加密引擎等操作。

优选地，壳体进一步包括上壳体1、下壳体10，如图3~4所示。其中，上壳体1与下壳体10之间通过卡扣形式连接。

上壳体1采用内部具有半球形空腔的透明罩结构，内置LED灯2、支撑件3以及摄像头4的摄像端。在图3~4中，上壳体右端为半球形空腔或为平面形状。

下壳体10采用内部具有圆柱形空腔的透明罩结构，其开口侧设有可与上壳体1连接的卡扣结构，其开口的对侧设有底部支撑件，底部支撑件与天线板9固定连接（为天线板9提供固定支撑）。下壳体10内置摄像头4的底座、主控芯片板5、电池6、电源控制板7、永磁体8、天线板9。在图3~4中，左端为圆柱形空腔，左端外侧或内侧有卡扣结构，与上壳体右端内侧或外侧的卡扣结构相契合。

卡扣后，壳体的形状左端为弧形曲面，右端端面可为圆形（不限定）。上壳体1与下壳体10通过卡扣连接在一起形成空腔，将其余零部件全部包含在内部。胶囊内窥镜内部所有零部件的设计及选型都有相应的尺寸、体积、重量等性能参数要求。

优选地，主控芯片板5上还集成有电源电量监测模块和电量指示灯。

其中，电源电量监测模块的输入端接电池6，其输出端经中央处理器502接电量指示灯。示例性地，在电池电量低于设定值时，电量指示灯亮。或者，在电池电量高压设定上限阈值时，电量指示灯呈绿色，在电池电量低于设定下限阈值时，电量指示灯呈红色，便于使用者更换电池。

优选地，LED灯2的数量为4。并且，4个LED灯2均匀且对称安装在支撑件3的通孔周围，为摄像头提供照明。

优选地，下壳体10的表面设置有柔性结构。并且，整个壳体的外侧设置有防护结构（例如，柔性的条状防撞结构），其内侧腔体内设置有对LED灯2、支撑件3、摄像头4、主控芯片板5、电池6、电源控制板7、永磁体8和天线板9进行限位的限位结构。

优选地，永磁体8采用圆柱状磁体。

优选地，壳体采用透明的耐腐蚀医用高分子材料（例如聚酯、硅橡胶）制备。壳体内还集成了用于获取磁控胶囊内窥镜实时位置和姿态信息的传感器模块。

实施时，当磁控胶囊内窥镜使用时，外部磁控系统通过控制磁场引起胶囊内部永磁体运动状态的改变，进而驱动胶囊按预定方式运动。在工作过程中，电源控制板7将电池6提供的能量分配给主控芯片板5，主控芯片板5的中央处理器502实时采集摄像头4传输的图像数据并存储，通过WiFi传输模块503将图像数据传给无线局域网内的本地用户终端，该终端可以是PC、手机和平板电脑，在实施例中，使用一台计算机作为终端，与主控芯片板5连接至同一局域网后，计算机便可以接收胶囊内窥镜采集到的图像信息。胶囊内窥镜由摄像头采集图像，将光信号转换为电信号，电信号经过处理后传至射频收发器，将该信号变频后通过天线辐射出去。

与现有技术相比，本实施例具有如下有益效果：

1、通过采用数据传输速率较高的WiFi网络进行胶囊内窥镜的图像传输，提升了传输图像的帧率和分辨率，减轻医师的工作强度，降低检测漏检率，提升检测效果。

2、磁控胶囊部件内窥镜功能齐全，安全性好，可实现远程控制。

3、增加了传感器模块，可获取磁控胶囊内窥镜实时位置和姿态信息，便于使用者更精准地进行胶囊机器人的运动控制，并对患病位置以及病理程度进行识别。

实施例3

本实用新型还公开了一种基于WiFi的磁控胶囊内窥镜系统，包括实施例1或2所述的基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，以及胶囊控制系统（用于控制磁控胶囊内窥镜移动，参见现有专利CN202011102076.7等），以及路由器、云端服务器、本地客户终端和远程客户终端，如图5所示。

其中，磁控胶囊内窥镜通过其WiFi传输模块503经局域网接入路由器；路由器经互联网接入云端服务器；路由器经局域网接入本地客户终端；云端服务器经互联网接入远程客户终端。

与现有技术相比，本实施例具有如下有益效果：

1、通过采用数据传输速率较高的WiFi网络进行胶囊内窥镜的图像传输，提升了传输图像的帧率和分辨率，减轻医师的工作强度，降低检测漏检率，提升检测效果。

2、通过路由器将图像信息实时传输至云端服务器，实现了远程专家在线会诊，人工智能辅助诊断等。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对现有技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，其特征在于，包括壳体和在该壳体内依次设置的LED灯（2）、支撑件（3）、摄像头（4）、主控芯片板（5）、电池（6）、电源控制板（7）、永磁体（8）和天线板（9）；

壳体采用透明材料制备，外形为胶囊形状；

支撑件采用圆柱形结构，其中间设有用于通过摄像头（4）的通孔，其外围圆周上固定有多个均匀分布的LED灯（2）；

电池（6）经电源控制板（7）分别与LED灯（2）、摄像头（4）、主控芯片板（5）的供电端连接；

主控芯片板（5）上集成有中央处理器（502），以及与中央处理器（502）电连接的储存器（501）、WiFi传输模块（503）；所述中央处理器（502）还与天线板（9）电连接。

2.根据权利要求1所述的基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，其特征在于，还包括设于壳体内的长排线（11）、短排线（12）；其中，

主控芯片板（5）与天线板（9）之间通过长排线（11）电连接；

主控芯片板（5）与电源控制板（7）之间通过短排线电连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，其特征在于，主控芯片板（5）上还集成有辅助电子电路模块；其中，

所述辅助电子电路模块包括滤波电路模块、信号放大电路模块中的至少一个。

4.根据权利要求3所述的基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，其特征在于，壳体进一步包括上壳体（1）、下壳体（10）；其中，

上壳体（1）与下壳体（10）之间通过卡扣形式连接。

5.根据权利要求4所述的基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，其特征在于，上壳体（1）采用内部具有半球形空腔的透明罩结构；

下壳体（10）采用内部具有圆柱形空腔的透明罩结构，其开口侧设有可与上壳体（1）连接的卡扣结构，其开口的对侧设有底部支撑件，底部支撑件与天线板（9）固定连接；

LED灯（2）、支撑件（3）均布设于上壳体（1）内，摄像头（4）的底座、主控芯片板（5）、电池（6）、电源控制板（7）、永磁体（8）、天线板（9）均布设于下壳体内。

6.根据权利要求5所述的基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，其特征在于，主控芯片板（5）上还集成有电源电量监测模块和电量指示灯；其中，

电源电量监测模块的输入端接电池（6），其输出端经中央处理器（502）接电量指示灯。

7.根据权利要求6所述的基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，其特征在于，LED灯（2）的数量为4；并且，

4个LED灯（2）均匀且对称安装在支撑件（3）的通孔周围。

8.根据权利要求1、2、4、5、6、7任一项所述的基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，其特征在于，下壳体（10）的表面设置有柔性结构；并且，

整个壳体的外侧设置有防护结构，其内侧腔体内设置有对LED灯（2）、支撑件（3）、摄像头（4）、主控芯片板（5）、电池（6）、电源控制板（7）、永磁体（8）和天线板（9）进行限位的限位结构。

9.根据权利要求1、2、4、5、6、7任一项所述的基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，其特征在于，永磁体（8）采用圆柱状磁体；并且，

壳体采用透明的耐腐蚀医用高分子材料制备；

壳体内还集成了用于获取磁控胶囊内窥镜实时位置和姿态信息的传感器模块。

10.一种基于WiFi的磁控胶囊内窥镜系统，其特征在于，包括根据权利要求1-9任一项所述的基于WiFi的磁控胶囊内窥镜，以及胶囊控制系统，以及路由器、云端服务器、本地客户终端和远程客户终端；其中，

磁控胶囊内窥镜通过其WiFi传输模块（503）经局域网接入路由器；

路由器经互联网接入云端服务器；

路由器经局域网接入本地客户终端；

云端服务器经互联网接入远程客户终端。

Images