具有机载数据储存器的胶囊相机及用于其的方法
【专利说明】具有机载数据储存器的胶囊相机及用于其的方法
[0001]相关申请案
[0002]本申请案主张2013年12月20日申请的美国临时专利申请案第61/919，498号的优先权的权利，所述案的全部内容以引用的方式并入本文中。
【背景技术】
[0003]胶囊相机（capsule camera)为由患者吞下的医疗装置。相机胶囊沿着患者的消化道行进，且用机载影像传感器/相机连续地拍摄影像。胶囊连续地以无线方式将影像数据传输至由患者佩戴的接收器装置。
[0004]先前技术胶囊相机具有若干缺点。第一，其部分地归因于无线数据传输装置的存在而在结构上复杂。第二，其需要大的电池容量来连续地传输无线数据。第三，患者需要在整个程序中佩戴接收器装置，且在无线数据传输期间连续地暴露至非离子化辐射。
【发明内容】
[0005]揭露一种具有机载数据储存器的胶囊相机。所述胶囊相机包括相机，所述相机能够捕捉包括初始影像图框及下一影像图框的影像。所述机载数据储存器能够储存与所述影像相关联的影像数据，且以通信方式耦接至所述胶囊相机的挥发性内存单元及控制子系统两者。所述挥发性内存单元能够暂时性地储存所述初始影像图框及所述下一影像图框。所述控制子系统能够判定所述初始影像图框及所述下一影像图框是不同的抑或实际上相同的。所述控制子系统亦能够在所述下一影像图框不同于所述初始影像图框的情况下将所述下一影像图框传输至所述机载数据储存器。
[0006]亦揭露一种用于用具有机载数据储存器的胶囊相机记录视讯的方法。所述方法包括：使用相机捕捉初始影像图框；在捕捉所述初始影像图框之后以初始持续时间捕捉下一影像图框；比较所述初始影像图框与所述下一影像图框以判定其是不同的抑或实际上相同的。若所述下一影像图框不同于所述初始影像图框，则所述方法亦包括将所述下一影像图框传输至所述机载数据储存器。
【附图说明】
[0007]图I展示实施例中的具有机载数据储存器的胶囊相机。
[0008]图2展示实施例中的图I的胶囊相机的实施，其中罩壳打开以允许存取机载数据储存器的接点以用于下载所记录影像数据。
[0009]图3展示实施例中的图I的胶囊相机的实施，其中导电针穿透罩壳以与机载数据储存器的接点连接以用于下载所记录影像数据。
[0010]图4展示实施例中的具有机载数据储存器及无线通信的胶囊相机。
[0011]图5为说明实施例中的用于用具有机载数据储存器及机载相机的胶囊相机记录视讯的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0012]图1展示例示性胶囊相机100，胶囊相机100中具有数据储存单元108。胶囊相机100提供优于先前技术胶囊相机的优点。胶囊相机100不需要无线传输器，此意谓患者不需要佩戴接收器来捕捉由胶囊相机100捕捉的影像数据，且胶囊相机100不在穿过患者身体的同时发射辐射。在胶囊相机100的操作期间的功率消耗得以降低。
[0013]胶囊相机100包括相机120、控制子系统140、电池106、数据储存单元108、以通信方式耦接数据储存单元108与控制子系统140的数据写入路径110，以及受控制以照明相机120的视野114的一或多个LED112。相机120更包括透镜组122及影像传感器124。影像传感器124可为具有诸如640 X 480 (VGA)或1280 X 720 (HD)的显示器分辨率的CMOS影像传感器。数据储存单元108可包括诸如闪存的非挥发性随机存取内存，或不同类型的非挥发性内存。
[0014]控制子系统140更包括挥发性内存单元142及影像数据处理器144。挥发性内存单元142藉由导线连接111耦接至影像传感器124。尽管图1展示两个LED 112，但胶囊相机100可包括一个、三个，或更多LED 112，而不脱离本发明的范畴。
[0015]在操作的一实例中，胶囊相机100由患者吞下。相机120用透镜组122及影像传感器124捕捉患者消化道的影像。在实施例中，影像传感器124以诸如10图框/秒(FPS)或更大的图框速率捕捉影像。由相机120所捕捉的影像数据被传输至控制子系统140。举例而言，由影像传感器124所捕捉的影像数据经由导线连接111直接地传输至挥发性内存单元142以暂时性地储存。挥发性内存单元142储存两个或两个以上接连的影像以由影像数据处理器144处理。当影像传感器124将影像传输至挥发性内存单元142以暂时性地储存时，控制子系统140自挥发性内存单元142删除所述两个或两个以上接连的影像中的最旧影像以为最新近影像腾出空间。挥发性内存单元142可具有仅仅足以容下几个影像的容量，例如，在影像传感器124具有16位像素的情况下容量为大约600Kb至大约2Mb。影像数据处理器144处理暂时性地储存于挥发性内存单元142中的影像数据，且选择需要更长期储存的数据，控制子系统140接着将所述更长期储存的数据经由数据写入路径110传达至数据储存单元108以供永久储存。当胶囊相机100由患者排出时，其经回收且所储存影像数据被从数据储存单元108擷取。
[0016]影像数据处理器144擷取暂时性地储存于挥发性内存单元142中的影像数据以供比较性处理。更特定而言，影像数据处理器144自挥发性内存单元142擷取两个接连的影像(例如，第一影像及第二影像)，且逐像素地比较所述两个影像。在一实例中，若更新近影像(亦即，第二影像)的所有像素具有与较不新近影像(亦即，第一影像)的其相应像素相同的信号(至少差异在典型的噪声诱发变化内)，则影像数据处理器144将所述两个影像认为是实际上相同的。
[0017]在另一实例中，若如由影像比较算法所计算的在所述两个影像之间的差不超过预定最大差，则影像数据处理器144认为所述两者是实际上相同的。影像比较算法可为二维交叉相关，可根据其将最大差计算(例如)为每一像素的交叉相关值的最大均方根值。影像比较算法的其他实例包括关键点匹配(keypoint matching)及尺度不变特征变换(scale-1nvariant feature transforms)。
[0018]数据储存单元108的非挥发性部分包括机器可读指令118，机器可读指令118由影像数据处理器144执行以实施影像比较算法的功能性。
[0019]若影像数据处理器144认为所述两个影像并非实际上相同的，则影像数据处理器144认为所述两个影像是不同的。若影像数据处理器144认为所述两个接连的影像是不同的，则影像数据处理器144经由数据写入路径110将更新近的第二影像传达至数据储存单元108以永久地储存。若影像数据处理器144认为所述两个接连的影像是实际上相同的，则假设数据储存单元108业已储存第一影像，影像数据处理器144就不将任何数据传达至数据储存单元108以供永久储存。在不脱离本发明的范畴的情况下，第一影像及第二影像可能并非接连的。
[0020]在实施例中，若影像数据处理器144认为两个接连的影像实际上相同，则控制子系统140指示相机120将初始图框速率降低至较慢的第二图框速率。在图框速率降低的一实例中，控制子系统140的图框速率模块146指示相机120将10 FPS或更大的初始图框速率降低至3 FPS的第二图框速率。另外，影像数据处理器144并不将任何数据传达至数据储存单元108以供永久储存。在不脱离本发明的范畴的情况下，图框速率模块146可为影像数据处理器144的部分，使得影像数据处理器144执行图框速率模块146的功能性。
[0021]自初始图框速率切换至较慢的第二图框速率降低相机120及控制子系统140的功率消耗，此引起电池106的延长的寿命。若影像数据处理器144认为所述两个接连的影像不同，则维持初始图框速率，同时影像数据处理器144经由数据写入路径110将更新近的影像传达至数据储存单元108以永久地储存。当相机120具有可变图框速率时，控制子系统140可随发送至数据储存单元108的每一影像包括图框速率及与影像数据储存器相关联的时戳中的一者或两者。此允许实现输出视讯的恰当同步。在不脱离本发明的范畴的情况下，影像捕捉速率可不同于本文所论述的影像捕捉速率。
[0022]胶囊相机100可在多达大约8小时的时间里行进通过患者的消化道。可了解，在大约10 FPS的例示性影像捕捉速率下，