专利名称：双向数字式多通道胶囊照相系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗检测技术，尤其是一种医用双向数字式多通道胶囊照相系统。
技术背景目前内窥镜技术取得了长足的进步，但不管是上消化道还是下消化道均采用机械插入式的方法，给病人带来不适或痛苦，有时甚至需要在麻醉下进行，由于其光学特性和视觉的限制，对消化系统非形态性改变的隐性出血、贫血、炎症等也难有明确的诊断，特别是对小肠的诊断几乎成为盲区。常用的钡剂照影方法一般也只能检测溃疡病灶或实质性瘤体等，而不是直观式诊断，并且操作繁杂，给病人带来很大的痛苦，甚至会因操作不当带来一些并发症。现有的胶囊式内窥系统会受到外部无线设备的干扰，当多个系统同时使用时也会产生相互干扰，使系统使用受到限制，不易实现多个系统同时使用。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷提供一种双向数字式多通道胶囊照相系统。
为达到上述目的本实用新型采用如下技术方案一种双向数字式多通道胶囊照相系统，包括消化道照相胶囊、图像记录和胶囊智能控制仪、计算机影像工作站，其特征在于，所述消化道照相胶囊包括胶囊壳体、与壳体连接的光学透明前盖、安装在壳体内的LED照明阵列、光学镜头、照相模块、微处理器、电池电源开关模块、射频收发模块及天线；所述图像记录和胶囊智能控制仪包括收发天线阵、无线收发模块、控制仪微处理器、与控制仪微处理器总线连接的存储单元和内存卡；所述照相胶囊通过射频收发模块与图像记录和胶囊智能控制仪的无线收发模块无线通信，所述图像记录和胶囊智能控制仪的微处理器通过RS232和USB与计算机影响工作站连接通信。
上述双向数字式多通道胶囊照相系统，特征在于，所述照相模块包括图像传感器、彩色图像处理器、实时图像压缩编码器和接口电路，所述图像传感器的信号输出端连接彩色图像处理器的信号输入端，所述彩色图像处理器的信号输出端连接实时图像压缩编码器的信号输入端，所述实时图像压缩编码器的输出端通过接口电路与微处理器连接。
上述双向数字式多通道胶囊照相系统，所述照相模块通过其微处理器与所述射频收发模块连接。
所述图像传感器采集图像并进行模数转换后将信号连接至彩色图像处理器进行颜色处理，再经过图像压缩编码器压缩后由通过接口电路输入至微处理器处理，然后通过微处理器再输入射频收发模块，由射频收发模块通过天线向体外发送信息。
上述双向数字式多通道胶囊照相系统，特征在于，系统还包括与计算机影响工作站有线连接的内存卡读卡器。
上述双向数字式多通道胶囊照相系统，特征在于，所述射频收发模块处于接收状态时，从照相模块输入的数字信号，经GFSK调制，由MCU加入地址和CRC校验，进入功率放大器，再经由天线发射出去；所述射频收发模块处于接收状态时，从天线接收的信号，首先经低频噪声放大器放大，再由解调器将图像等数据解调出来，所述微处理器从该数据中读出其中的地址信息和图像数据。
上述双向数字式多通道胶囊照相系统，特征在于，所述图像记录和胶囊智能控制仪的微处理器外接控制键盘和显示器。
上述双向数字式多通道胶囊照相系统，特征在于，所述计算机影像工作站是一台安装了所需程序的基于Windows操作系统的计算机平台。
该双向数字式多通道胶囊照相系统与现有技术相比具有以下优点本系统的胶囊由于体积小、重量轻、患者服用后无恐惧感，在检查期间不影响行走和日常活动，且操作简单无需住院不会因操作不当引致其他的并发症；本系统可实现全消化道检查，图像资料可随时供医生反复分析，特别是所述胶囊在检查中可以接受体外的控制，如图像分辨率、图像采集帧速率、暴光量等；本系统采用多通道方式通信，可以实现多个系统互不干扰同时使用。
以下结合附图和具体实施方式
详细说明本实用新型的技术方案。
图1是本实用新型实施例照相胶囊内部结构示意图；图2是本实用新型实施例照相胶囊电路原理框图；图3是本实用新型实施例照相模块原理框图；图4是本实用新型实施例射频收发模块原理图；图5是本实用新型实施例工作原理流程图；图6是本实用新型实施例图象记录与胶囊控制仪与影像工作站通信系统图；图7是本实用新型实施例图象记录与胶囊控制仪与PDA通信系统图。
具体实施方式
本实用新型的双向数字式多通道胶囊照相系统，包括消化道照相胶囊、图像记录和胶囊控制仪以及影像工作站，参考图1，所述消化道照相胶囊包括胶囊壳体1、与壳体连接的光学透明前盖2、安装在壳体内依次排列的LED照明阵列3、光学镜头4、照相模块5、微处理器6、电池7、电源开关模块8、射频收发模块9及天线10。
参考图2和图3，所述照相模块5包括图像传感器51、彩色图像处理器52、实时图像压缩编码器53和接口电路54；所述图像传感器51的信号输出端连接彩色图像处理器52的信号输入端，所述彩色图像处理器52的信号输出端连接实时图像压缩编码器53的信号输入端，所述实时图像压缩编码器53的输出端通过接口电路54与上述微处理器6连接，再通过微处理器6与射频收发模块9连接。其中图像传感器51将信号进行模数转换后连接至彩色图像处理器52进行颜色处理，经过图像压缩编码器53压缩后通过接口电路54的输入微处理器6，经微处理器6处理后输入至射频收发模块9，由射频收发模块9通过天线10向体外发送信息，并通过射频收发模块9接收指令并由图像记录和胶囊智能控制仪下载工作程序，由微处理器6对接收的指令进行处理后连接LED照明阵列3、图像传感器51及射频收发模块9的工作方式及工作状态控制端。所述图像传感器51完成将外部的景物通过图像阵列成像，完成数模转换；并将数字信号送入所述图像彩色处理器52通过完成重构和校正算法，将其转换成RGB或YUYV数据；所述图像压缩编码器53可将YUYV4:2:2数据压缩成JPEG数据，并保存在其中的RAM内；所述接口电路54包括UART和12C两种接口，可将内部RAM的数据通过协议传送，也可接收必须的控制及配置数据。
图4是射频收发模块9的原理图，参考图4，当射频收发模块9处于接收状态时，从照相模块5输入的数字信号，经GFSK(高斯频移键控)调制，由微处理器MCU加入地址和CRC(循环冗余校验)校验后，进入功率放大器PA，再经由天线发射出去；当射频收发模块9处于接收状态时，从天线接收的信号，首先经低频噪声放大器LNA放大，再由解调器将图像等数据解调出来，微处理器MCU从该数据中读出其中的地址信息和图像数据。
所述图像记录和胶囊智能控制仪包括收发天线阵、无线收发模块、微处理器、与微处理器总线连接的存储单元和内存卡。所述图像记录和胶囊智能控制仪中的微处理器外接控制键盘或显示器，或通过串行接口个人数字助理的对应端口连接；所述图像记录和智能胶囊控制仪中的无线收发模块与消化道照相胶囊中的射频收发模块9之间通过双工多通道的方式通信。
图5为双向数字式多通道胶囊照相系统的工作原理图，参考图5，胶囊在使用之前，首先要完成胶囊通电时与图像记录和胶囊控制仪的数据交换。所述电源开关模块8是磁控开关模块，胶囊的通电过程是移去控制磁开关的磁体，使胶囊中的磁开关模块处于接通状态。被查人员服用胶囊进入人体后，胶囊中的照相模块5就在其微处理器6的控制下，按照从图像记录和胶囊控制仪下载的程序，将人体胃肠消化道，尤其是小肠内壁的图像数据，以设定的采样速率，通过胶囊的射频收发模块9发射到被查人员所佩带的图像记录仪中，图像记录仪在确保接收数据正确后，将数据写入其中的内存卡中，通过内存卡读卡器将内存卡中存储的数据读入胶囊影像工作站或个人数字助理PDA，进一步进行处理显示和分析。其中，内存卡通过端口，以总线方式与图像记录仪的微处理器连接。
所述胶囊影像工作站是由一台基于Windows操作系统的计算机平台上安装采用C/C++语言开发的胶囊影像工作站，对照相胶囊拍摄的图片进行浏览、分析、存储，以及通过RS232和USB线缆或无线双向多通道方式对图像记录和胶囊控制仪发出控制指令完成对照相胶囊的控制。所述的PDA在没有上述胶囊影像工作站的情况下可独立完成对胶囊消化道内窥镜的监视和控制。
参考图6，所述图像记录仪和胶囊控制仪中的微处理器通过串行接口RS232或USB与计算机影像工作站的对应端口连接；所述图像记录仪和胶囊控制仪中的无线收发模块与照相胶囊消化道内窥镜中的射频收发模块9之间通过多通道的方式通信。由于射频收发模块9具有多个通信信道，当双向数字式多通道无胶囊照相系统在工作中受到干扰时，胶囊与图像和控制仪可以自动进行通道选择。射频收发模块9的多通道工作方法是指当胶囊消化道内窥镜膝疼痛在工作中受到干扰时，比如，当两套或者多套胶囊消化道系统同时工作，或者胶囊消化道内窥镜系统受到其它无线设备的干扰时，胶囊与图像记录仪和控制仪可以自动进行通道信道选择，也就是说，胶囊与图像记录和控制仪之间采用跳频方式工作。
参考图7，所述图像记录仪和胶囊控制仪中的微处理器通过串行接口RS232和USB与个人数字助理(PDA)的对应端口连接；图像记录和胶囊控制仪使用PDA上网功能模块可以通过技术及国际互联网与远程影像工作站连接，这样受检者可以在不影响日常工作、生活的情况下通过国际互联网就可以在遥远的医生控制下进行监察。当然也可以直接通过USB接口与计算机影像工作站连接。
在该实施例中，所述图像传感器可以采用CMOS或CCD图像传感器，彩色图像处理器可以采用ST生产的VS6552器件实现，实时图像压缩编码器可以是STV0676或者ASIC，微处理器MCU可以采用MSP340系列芯片核心构成，射频收发模块采用MK70110或者射频ASIC，所述彩色处理器可以由封装在微处理器中的软件实现。
虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此项技术者，在不脱离本实用新型之精神和范围内，当可做些许更动与润饰，所作更动与润饰仍属于本实用新型所附的权利要求保护范围之内。
权利要求1.一种双向数字式多通道胶囊照相系统，包括消化道照相胶囊、图像记录和胶囊智能控制仪，其特征在于，系统还包括计算机影像工作站或个人数字助理，所述消化道照相胶囊包括胶囊壳体、与壳体连接的光学透明前盖、安装在壳体内的LED照明阵列、光学镜头、照相模块、电源开关模块、射频收发模块、微处理器、天线及电池；所述图像记录和胶囊智能控制仪包括收发天线阵、无线收发模块、控制仪微处理器、与控制仪微处理器总线连接的存储单元和内存卡；所述照相胶囊通过射频收发模块与图像记录和胶囊智能控制仪的无线收发模块无线通信，所述图像记录和胶囊智能控制仪的微处理器通过RS232和USB与计算机影响工作站或个人数字助理连接通信。
2.根据权利要求1所述的双向数字式多通道胶囊照相系统，特征在于，所述照相模块包括图像传感器、彩色图像处理器、实时图像压缩编码器和接口电路，所述图像传感器的信号输出端连接彩色图像处理器的信号输入端，所述彩色图像处理器的信号输出端连接实时图像压缩编码器的信号输入端，所述实时图像压缩编码器的输出端通过接口电路与微处理器连接。
3.根据权利要求2所述的双向数字式多通道胶囊照相系统，其特征在于，所述照相模块通过其微处理器与所述射频收发模块连接。
4.根据权利要求1所述的双向数字式多通道胶囊照相系统，特征在于，系统还包括与计算机影响工作站有线连接的内存卡读卡器。
5.根据权利要求1所述的双向数字式多通道胶囊照相系统，特征在于，所述图像记录和胶囊智能控制仪的微处理器外接控制键盘和显示器。
6.根据权利要求1所述的双向数字式多通道胶囊照相系统，特征在于，所述计算机影像工作站是一台安装了所需程序的基于Windows操作系统的计算机平台。
专利摘要本实用新型公开了一种双向数字式多通道胶囊照相系统，属于医疗检测技术，该双向数字式多通道胶囊照相系统包括消化道照相胶囊、图像记录和胶囊智能控制仪，计算机影像工作站或个人数字助理，所述照相胶囊通过其中射频收发模块与图像记录和胶囊智能控制仪中的无线收发模块无线通信，所述图像记录和胶囊智能控制仪的微处理器通过RS232或USB与计算机影响工作站或个人数字助理连接通信，该系统可实现全消化道检查，图像资料可随时供医生反复分析。
文档编号A61B1/00GK2902187SQ20062000388
公开日2007年5月23日 申请日期2006年2月21日 优先权日2006年2月21日
发明者刘明 申请人:刘明