專(zhuān)利名稱：傳輸壓縮圖像的丸形內(nèi)鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及內(nèi)窺鏡技術(shù)，更具體地說(shuō)是一種藥丸形內(nèi)鏡。
背景技術(shù)：
丸形內(nèi)鏡的外形向一顆藥丸膠囊，用于吞服在體內(nèi)，它不僅可以到達(dá)傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡難以到達(dá)的腸道深處部位，與傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡相比，它給病人帶來(lái)的痛苦也要小得多。此類(lèi)內(nèi)窺鏡一般由攝像丸和圖像接收裝置兩大部分組成。攝像丸由攝像頭、圖像信號(hào)無(wú)線發(fā)射器、電源、外殼幾部分組成。攝像丸進(jìn)入人體后像食物一樣由人體肌肉組織推動(dòng)其在人體內(nèi)行進(jìn)，拍攝人體內(nèi)的圖像，圖像通過(guò)無(wú)線發(fā)射器發(fā)射到人體外部，由無(wú)線圖像接收裝置對(duì)圖像進(jìn)行接收、存儲(chǔ)和顯示，完成人體的檢查。由于拍攝的圖像數(shù)據(jù)量非常大，例如一幅十萬(wàn)像素的真彩色圖像大約是二十萬(wàn)字節(jié)(一個(gè)字節(jié)包含8個(gè)二進(jìn)制位)的數(shù)據(jù)量，約合一百六十萬(wàn)位(1.6Mbit)，用1M比特率的無(wú)線通訊裝置發(fā)射，約要兩秒才能發(fā)射完一幅十萬(wàn)像素的真彩色圖像。而完成一次檢查目前大約要拍攝2萬(wàn)幅以上的圖像，這將占用大量的通訊時(shí)間來(lái)發(fā)射拍攝圖像，并且在通訊中消耗大量電力。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種傳輸壓縮圖像的丸形內(nèi)鏡，該內(nèi)鏡對(duì)其所拍攝的圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，并且利用微波發(fā)射器將壓縮圖像數(shù)據(jù)發(fā)射到外部無(wú)線圖像接收裝置。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型采用藥丸外形，鏡頭和物鏡附件作為藥丸的前蓋。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是緊隨鏡頭設(shè)置的是匹配有圖像傳感器U1的圖像壓縮處理器U2、以及壓縮圖像數(shù)據(jù)和控制圖像數(shù)據(jù)的微波收發(fā)器。
與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果體現(xiàn)在本實(shí)用新型可以采用各種先進(jìn)的壓縮技術(shù)，通過(guò)圖像壓縮能大大減小圖像的數(shù)據(jù)量，增加圖像傳輸?shù)臄?shù)度，減少通訊中消耗的電力。以靜態(tài)圖像壓縮為例，一幅十萬(wàn)像素的真彩色圖像大約是二十萬(wàn)字節(jié)(一個(gè)字節(jié)包含8個(gè)二進(jìn)制位)的數(shù)據(jù)量，利用JPEG壓縮原圖像可以將該圖像的數(shù)據(jù)量壓縮到原圖像數(shù)據(jù)的1/10約2萬(wàn)字節(jié)。再以動(dòng)態(tài)圖像壓縮為例，利用MPEG4壓縮動(dòng)態(tài)圖像，可以將數(shù)據(jù)量減小到原來(lái)的1/100。而使用適當(dāng)?shù)臒o(wú)損壓縮方式也可以將原圖像的數(shù)據(jù)量壓縮很多。在新型藥丸型內(nèi)鏡的設(shè)計(jì)中充分利用可以解決目前現(xiàn)有的此類(lèi)系統(tǒng)中存在圖像傳輸速度慢，消耗電力多的缺陷。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型接收裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型圖像壓縮處理器電路原理圖。
圖中標(biāo)號(hào)1藥丸形內(nèi)鏡、2收發(fā)器、3物鏡附件、4鏡頭、5圖像傳感器、6照明燈、7圖像壓縮處理器、8控制器、9微波收發(fā)器、10電源、11攜帶艙、12攝像艙、13圖像數(shù)據(jù)處理器、14控制器、15存儲(chǔ)器、16顯示器、17計(jì)算機(jī)接口、18電源裝置、19處部殼體、20微波收發(fā)器具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例采用藥丸外形，鏡頭4和物鏡附件3作為藥丸的前端蓋、位于丸腔內(nèi)的鏡頭4、照明燈6與物鏡附件3配合設(shè)置，緊隨鏡頭4設(shè)置的是匹配有圖像傳感器5的圖像壓縮處理器7、以及壓縮圖像數(shù)據(jù)和控制圖像數(shù)據(jù)的微波收發(fā)器9。
圖1所示，由鏡頭4、圖像傳感器5和照明燈6組裝在一起構(gòu)成拍攝部件，該部件中的各個(gè)零件通過(guò)焊接、粘合或扣合等方式結(jié)合在一起。
按常規(guī)設(shè)置，在其丸腔內(nèi)還應(yīng)該包括有電源10，并可以有攜帶艙11。
其中，電源10可以用電池實(shí)現(xiàn)，也可以用天線發(fā)射無(wú)線電波進(jìn)行遠(yuǎn)程供電的方法進(jìn)行供電，即用大功率無(wú)線發(fā)射器發(fā)射無(wú)線電波，藥丸型內(nèi)鏡內(nèi)部用天線進(jìn)行接收，然后用電荷泵(二級(jí)管)從天線獲取感生電荷，形成電流供電或?qū)⑦@些電流儲(chǔ)存到電容或充電電池中再由電容或充電電池進(jìn)行供電。
攜帶艙11是一個(gè)具有可控艙門(mén)的密閉盒子，可控艙門(mén)在控制器的作用下開(kāi)關(guān)，完成取樣或給藥。
本實(shí)施例中，在位于丸腔內(nèi)的單元電路中，設(shè)置有圖像壓縮處理器7、控制器8，以及壓縮圖像數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的微波收發(fā)射器9。其中的圖像壓縮處理器7可以對(duì)圖像進(jìn)行有損壓縮或無(wú)損壓縮，也可以包括硬件壓縮及軟件壓縮。其中的壓縮圖像數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的微波收發(fā)射器9由微波收發(fā)芯片和配套設(shè)置的天線構(gòu)成。
前述的拍攝部件與圖像壓縮處理器7、控制器8、壓縮圖像數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的微波收發(fā)射器9以及電源10、通過(guò)導(dǎo)線連接在一起，將上述各個(gè)部件，以及攜帶艙11一起裝入攝像艙12內(nèi)，最后將鏡頭的物鏡附件3與攝像艙12的前部接合并密閉，形成可工作的藥丸型內(nèi)鏡1。具體實(shí)施中，鏡頭4、圖像傳感器5、圖像壓縮處理器7可以封裝集成在一起做成一個(gè)部件，例如用ADCM-2650元件。
具體實(shí)施中，位于丸腔內(nèi)的各單元構(gòu)件可以整體集成為系統(tǒng)級(jí)部件，也可以是其中的分部單元構(gòu)件集成設(shè)置。
參見(jiàn)圖2，具體應(yīng)用中，應(yīng)配套設(shè)置外部裝置，如圖2所示的微波圖像接收和控制信號(hào)收發(fā)器2。該裝置應(yīng)包括有接收微波發(fā)射的壓縮圖像和控制信號(hào)的微波收發(fā)器20、圖像數(shù)據(jù)處理器13、控制器14、存儲(chǔ)器15、顯示器16、計(jì)算機(jī)接口17以及電源裝置18，各單元電路均設(shè)置在外部殼體19內(nèi)，各個(gè)單元電路之間通過(guò)導(dǎo)線連接。
在藥丸型內(nèi)鏡1中的電源結(jié)構(gòu)10、通過(guò)導(dǎo)線為各個(gè)部件提供電力?？刂破?通過(guò)導(dǎo)線與各個(gè)部件相連向各個(gè)部件發(fā)出控制命令。在控制器8的控制下，圖像傳感器5通過(guò)物鏡附件3、鏡頭4，在照明燈6的光照下拍攝圖像，圖像數(shù)據(jù)通過(guò)導(dǎo)線輸出到圖像壓縮處理器7進(jìn)行圖像壓縮，壓縮后的圖像數(shù)據(jù)通過(guò)導(dǎo)線輸出到壓縮圖像數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)的微波收發(fā)射器9發(fā)射到人體外部，外部微波圖像接收和控制信號(hào)收發(fā)器2接收壓縮圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)行存儲(chǔ)、解壓縮和顯示，完成對(duì)人體內(nèi)部的檢查。外部微波圖像接收和控制信號(hào)收發(fā)器2還可以向藥丸型內(nèi)鏡1發(fā)射微波控制命令給控制器8，要求藥丸型內(nèi)鏡完成一些特殊動(dòng)作，如藥丸型內(nèi)鏡停止或開(kāi)始拍攝等等。
參見(jiàn)圖3，圖像傳感器U2采用微功耗的CMOS傳感器，如MI-SOC-0133型或T5740，圖像壓縮處理器U1采用高速的微功耗的CPU處理器，如ARM處理器LPC2106，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)，還可以采用ASIC類(lèi)硬件實(shí)現(xiàn)或采用DSP芯片通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。
壓縮圖像數(shù)據(jù)和控制圖像數(shù)據(jù)的微波收發(fā)器JP1采用微功耗的微波通訊芯片，如ANTENNA。在U1、U2和JP1之間采樣標(biāo)準(zhǔn)接法。
圖像處理圖像壓縮處理器U1在程序控制下產(chǎn)生圖像傳感器U2所需的各種時(shí)序和控制命令，通過(guò)I/O管腳發(fā)送到U2相應(yīng)的管腳上，使U2按預(yù)定的方式進(jìn)行工作，并通過(guò)U2的數(shù)據(jù)輸出時(shí)序控制線輸出圖像格式時(shí)序，通過(guò)U2的數(shù)據(jù)輸出線輸出圖像數(shù)據(jù)。同時(shí)，圖像壓縮處理器U1通過(guò)I/O管腳接收?qǐng)D像傳感器U2數(shù)據(jù)輸出時(shí)序控制線輸出的圖像格式時(shí)序，并在該時(shí)序的控制下，接收?qǐng)D像傳感器U2數(shù)據(jù)輸出線輸出的圖像數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)到圖像壓縮處理器U1內(nèi)部的RAM中完成對(duì)圖像數(shù)獲取。
圖像壓縮圖像壓縮在圖像壓縮處理器U1的內(nèi)部進(jìn)行，在程序控制下對(duì)存儲(chǔ)在其內(nèi)部RAM中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮運(yùn)算，并將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部RAM中。
圖像發(fā)射U1通過(guò)串行設(shè)備接口(SPI)對(duì)應(yīng)的管腳連接JP1對(duì)應(yīng)的管腳，并控制JP1將U1內(nèi)部RAM中存儲(chǔ)的壓縮后的圖像數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)射出去。
系統(tǒng)工作流程1、圖像傳感器通過(guò)IIC接口接受控制命令，U1通過(guò)I/O管腳控制數(shù)據(jù)線SDA、時(shí)鐘線SCL向該接口發(fā)送命令設(shè)置U2的工作模式。
2、U1在軟件的控制下輸出控制時(shí)序，通過(guò)I/O管腳輸出控制和時(shí)序信號(hào)到控制線上，控制線包括、控制線ADC、控制線RESET、控制線STY、同步時(shí)序輸入控制線MCLK，U1的I/O管腳通過(guò)這些控制線輸出控制時(shí)序使U2進(jìn)行工作。
3、U2進(jìn)行工作后，U1通過(guò)I/O管腳控制U2數(shù)據(jù)輸出使能控制線OUT-EN使U2將圖像數(shù)據(jù)輸出到數(shù)據(jù)線D0-D7。
4、U2通過(guò)數(shù)據(jù)輸出時(shí)序控制線象素時(shí)序線PCLK、行時(shí)序線LVD、貞時(shí)序線FVD、場(chǎng)時(shí)序線SZH輸出“圖像信號(hào)的格式時(shí)序”。
5、U1通過(guò)對(duì)應(yīng)的時(shí)序控制線由I/O管腳接收“圖像信號(hào)的格式時(shí)序”，并在格式時(shí)序的控制下接收U2通過(guò)數(shù)據(jù)線D0-D7輸出的圖像數(shù)據(jù)。并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到U1內(nèi)部的存儲(chǔ)器RAM中。
6、當(dāng)U1根據(jù)U2輸出的格式時(shí)序接收完一副完整的圖像數(shù)據(jù)后，U1通過(guò)控制線STY控制U2，使U2工作暫時(shí)停止工作。
7、U1在程序控制下轉(zhuǎn)到壓縮處理程序，對(duì)存儲(chǔ)在內(nèi)部RAM中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮運(yùn)算，并將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在內(nèi)部RAM中，完成對(duì)圖像的壓縮工作。
8、U1通過(guò)串行設(shè)備接口SPI的控制線SPISEN控制JP1開(kāi)始工作，再通過(guò)其主輸出線MOSI、主輸入線MISO、主時(shí)鐘線SPICLK將壓縮后的圖像數(shù)據(jù)傳輸給JP1，由JP1將圖像數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送出去完成工作。
9、在U1控制下進(jìn)行下一副圖像的處理。
10、系統(tǒng)按上述方式連續(xù)工作。
權(quán)利要求1.傳輸壓縮圖像的丸形內(nèi)鏡，采用藥丸外形，鏡頭(4)和物鏡附件(3)作為藥丸的前蓋，其特征是緊隨鏡頭(4)設(shè)置的是匹配有圖像傳感器U2(5)的圖像壓縮處理器U1(7)、以及壓縮圖像數(shù)據(jù)和控制圖像數(shù)據(jù)的微波收發(fā)器JP1(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳輸壓縮圖像的丸形內(nèi)鏡，其特征是所述位于丸腔內(nèi)的各單元構(gòu)件以整體或其中的部分單元構(gòu)件集成設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳輸壓縮圖像的丸形內(nèi)鏡，其特征是所述壓縮圖像數(shù)據(jù)和控制圖像數(shù)據(jù)的微波收發(fā)器(9)由微波收發(fā)芯片和配套設(shè)置的天線構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳輸壓縮圖像的丸形內(nèi)鏡，其特征是所述圖像傳感器U2采用CMOS圖像傳感器，圖像壓縮處理器U1采用CPU處理器，壓縮圖像數(shù)據(jù)和控制圖像數(shù)據(jù)的微波收發(fā)器JP1采用微波通訊芯片。
專(zhuān)利摘要傳輸壓縮圖像的丸形內(nèi)鏡，采用藥丸外形，鏡頭和物鏡附件作為藥丸的前蓋，其特征是緊隨鏡頭設(shè)置的是匹配有圖像傳感器的圖像壓縮處理器、以及壓縮圖像數(shù)據(jù)和控制圖像數(shù)據(jù)的微波收發(fā)器。本實(shí)用新型可以采用各種先進(jìn)的壓縮技術(shù)，通過(guò)圖像壓縮能大大減小圖像的數(shù)據(jù)量，增加圖像傳輸?shù)臄?shù)度，減少通訊中消耗的電力。
文檔編號(hào)A61B1/00GK2694897SQ20042002653
公開(kāi)日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月20日
發(fā)明者路軼群 申請(qǐng)人:路軼群