CN201855253U - 一种胶囊内窥镜 - Google Patents

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Abstract

一种胶囊内窥镜，属于医疗器械技术领域。包括胶囊状外壳和置于外壳内的能量供给装置、图像采集装置、无线传输装置及照明装置，图像采集装置包括调整光路的透明光学端盖、光学镜头组、图像传感器及图像采集芯片；无线传输装置置于外壳内的尾端，包括相互连接的无线通讯模块、天线；图像传感器、图像采集芯片和照明装置分别与能量供给装置连接，图像传感器通过图像采集芯片与无线通讯模块通讯，光学镜头组置于外壳内前端，照明装置沿光学镜头组周边设置，透明光学端盖置于外壳的前端，光学镜头组为220度视场角的鱼眼镜头组。本实用新型增大了对肠道的观测范围。通过电磁感应的方式给电池充电，保证了内窥镜充足的工作时间。

Description

一种胶囊内窥镜
技术领域
本实用新型属于内窥镜技术领域，特别是涉及一种胶囊型内窥镜。
背景技术
随着微电子及MEMS等相关技术的发展，胶囊内窥镜技术已经在医疗和工业领域得到了广泛的应用。应用于人体消化道检测的内窥镜***，解决了传统内窥镜进入人体小肠内检测的缺陷，也避免了使用双球囊内窥镜的给患者带来的痛苦和损伤，应用胶囊内窥镜得到消化道内清晰、完整的图像信息是胶囊内窥镜研究的主要目标，目前的胶囊内窥镜本体主要包括胶囊状外壳，以及内部的供能***和图像采集及传输***构成，其中图像采集***的视场角为150°-165°之间，可持续工作时间约为8-11个小时。而对于胶囊内窥镜的消化道影像检查，加大视场角对于获得较好的检查效果非常有利，大的视场角可以增大对肠道的观测范围，并且可以观测被胶囊壁撑开的肠道，使得一些存在于肠道褶皱中的病变显露出来，减少了漏诊情况的发生。由于个体的差异和某些消化道疾病的存在，使得胶囊在病人体内停留的时间有很大的差异，停留时间短的有4个小时，长的甚至达到24小时，目前使用一次性电池的胶囊可保证的工作时间为8-11个小时，对于因某些原因在体内停留时间较长的患者，因能量消耗殆尽而不能完成全部的检查，影像了检查的效果。
实用新型内容
针对上述存在的技术问题，本实用新型提供一种具备大视场角和充足使用时间的胶囊型内窥镜，使其获得较好的检查效果，延长工作时间。
本实用新型采取的技术方案为：
本实用新型包括胶囊状外壳和置于外壳内的能量供给装置、图像采集装置、无线传输装置，其中：
图像采集装置包括调整光路的透明光学端盖、光学镜头组、图像传感器图像采集芯片及LED照明装置；
无线传输装置置于外壳内的尾端，包括相互连接的无线通讯模块、天线；
所述图像传感器、图像采集芯片和照明装置分别与能量供给装置连接，图像传感器通过图像采集芯片与无线通讯模块通讯，光学镜头组置于外壳内前端，照明装置沿光学镜头组周边设置，透明光学端盖置于外壳的前端，与外壳构成密封的胶囊状结构，所述光学镜头组为220度视场角的鱼眼镜头组。
本实用新型所述的能量供给装置包括电源管理模块、能量接收线圈、整流稳压充电模块及充电电池，能量接收线圈以电磁感应的方式接收体外能量发射线圈的能量，能量接收线圈的输出端通过整流稳压充电模块连接电源管理模块，电源管理模块的电池输出端接有充电电池，负载输出端接有图像采集装置、照明装置及无线传输装置；电源管理模块的负载感应输入端与图像采集装置的工作状态信号相连。所述电源管理模块具有两位切换开关，该切换开关的静端与电池相连，动端分时连接整流稳压充电模块及图像采集装置、LED照明装置和无线传输装置。所述的能量供给装置为可充电电池或一次性电池。
本实用新型的有益效果：
本实用新型采用220度视场的鱼眼镜头组，可以获得较好的检查效果，增大对肠道的观测范围，并且可以观测被胶囊壁撑开的肠道，使得一些存在于肠道褶皱中的病变显露出来，减少了漏诊情况的发生。
本实用新型的能量供给装置采用充电电池和能量接收线圈供电，通过电磁感应的方式向胶囊无线传输能量，给电池充电，由于本实用新型的能量可用无线的方式进行补给，保证了胶囊内窥镜充足的工作时间。
附图说明
图1为本实用新型的剖面结构示意图。
图2为本实用新型的图像恢复框图。
图3为本实用新型能量供给装置原理图。
图中：1.外壳，2.能量接收线圈，3.透明光学端盖，4.照明装置，5.光学镜头组，6.电源管理模块，7.电池，8.天线，9.无线通讯模块，10.图像传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：如图1所示，本实用新型包括胶囊外壳1、能量供给装置、图像采集装置、无线传输装置及LED照明装置4，其中：
图像采集装置包括调整光路的透明光学端盖3、光学镜头组5、图像传感器10及图像采集芯片；
无线传输装置包括相互连接的无线通讯模块9及天线8，置于外壳1内的尾端，图像传感器10、图像采集芯片和照明装置4分别和能量供给装置连接，图像传感器10通过图像采集芯片与无线通讯模块9通讯，光学镜头组5置于外壳1内前端，照明装置4沿光学镜头组5周边设置，透明光学端盖3置于外壳1的前端，与外壳1构成密封的胶囊状结构，所述光学镜头组5为220度视场角的鱼眼镜头组。实现大视角观测，增大对肠道的观测范围，获得较好的检查效果，图中α所示的角度范围为本实用新型的观测范围。
所述的图像传感器10的型号为MT9T113。
如图3所示，本例所述能量供给装置包括电源管理模块6、能量接收线圈2及充电电池7，所述能量接收线圈2以电磁感应的方式接收体外能量发射线圈的能量，即：能量发射线圈在人体外产生交变磁场，通过电磁感应，能量接收线圈2上获得交变电流；能量接收线圈2的输出端通过整流稳压充电模块连接电源管理模块6，在电源管理模块6控制下给电池7充电，电池7直接为***供电；电源管理模块6的电池输出端接有充电电池7，负载输出端接有图像采集装置的图像传感器10和图像采集芯片、照明装置及无线传输装置；电源管理模块6的负载感应输入端与图像采集装置的工作状态信号端相连。
电源管理模块6通过模块内部的开关控制整流稳压充电模块、电池7和负载之间的工作状态，所述负载包括：图像采集装置的图像传感器和图像采集芯片、LED照明装置及无线传输装置，使负载间断工作，电池7间断充电。图像采集装置中的图像采集芯片(MSP430F2132)带有逻辑输出功能，当一次图像采集完成时，图像采集芯片反转引脚SENS(即与电源管理模块6的负载感应输入端SENS相连的引脚)引脚的逻辑电平；电池7的充电和放电在时序上是分开的。工作过程如下：电源管理模块6通过其内部切换开关将电池7输出端Vbat与负载输出端Vload接通，电池7的充电电路断开，此时电池7进入放电状态，给负载供电，负载正常工作，开始图像采集及传输，负载感应输入端SENS感应负载的工作状态，当负载完成一次图像采集和传输时间结束后，电源管理模块6通过切换开关将整流稳压充电模块电路的输出端Vin与电池7的输入端Vbat接通，此时整流稳压充电模块给电池7充电，负载不工作。至此完成一个工作周期，开始下一个工作循环。此过程重复进行，控制整流稳压充电模块、电池7和负载之间的工作状态。该供能方式使得本发明可以在充电电池7的寿命内持续使用，解决了电池容量有限对胶囊使用时间的限制，保证检查的顺利完成。
本例图像传感器10将采集到的图像通过图像采集芯片9、传输天线10传输到体外的数据采集卡上。当图像采集结束后，数据采集卡与工作站连接，在工作站上将所得到的数据进行畸变恢复。如图2所示，图像恢复方法包括如下步骤：
1.通过等比例放大，将鱼眼图像转换成标准的圆形图像；
2.根据鱼眼等距成像模型，求出圆形图像中任意一点(x，y)映射到球面上的坐标；
3.建立经纬映射图上的坐标(x’，y’)和球面上对应的球面坐标之间的关系；
4.建立鱼眼图像的坐标与经纬映射图的坐标之间的关系；
5.对鱼眼图像遍历，将每个坐标上的RGB值通过坐标映射到经纬映射图的坐标上，得到目标图像。
实施例2：本例与实施例1整体结构相同，不同的是：能量供给装置为可充电电池。使得本实用新型的工作时间必须控制在外壳1内电池的工作时间内。其得到的鱼眼图像采用如实施例1所述图像恢复方法得到目标图像。该电池充电后，直接安装在胶囊内窥镜内，方便使用。
实施例3：本例与实施例1整体结构相同，不同的是：能量供给装置为一次性电池。使得本实用新型的工作时间必须控制在外壳1内电池的工作时间内。其得到的鱼眼图像采用如实施例1所述图像恢复方法得到目标图像。该电池直接安装在胶囊内窥镜内，用后仍掉，方便使用。

Claims (4)

1.一种胶囊型内窥镜，包括胶囊状外壳和置于外壳内的能量供给装置、图像采集装置、无线传输装置，其中：
图像采集装置包括调整光路的透明光学端盖、光学镜头组、图像传感器图像采集芯片及LED照明装置；
无线传输装置置于外壳内的尾端，包括相互连接的无线通讯模块、天线；其特征在于：
所述图像传感器、图像采集芯片和照明装置分别与能量供给装置连接，图像传感器通过图像采集芯片与无线通讯模块通讯，光学镜头组置于外壳内前端，照明装置沿光学镜头组周边设置，透明光学端盖置于外壳的前端，与外壳构成密封的胶囊状结构，所述光学镜头组为220度视场角的鱼眼镜头组。
2.如权利要求1中所述的胶囊型内窥镜，其特征在于：所述的能量供给装置包括电源管理模块、能量接收线圈、整流稳压充电模块及充电电池，能量接收线圈以电磁感应的方式接收体外能量发射线圈的能量，能量接收线圈的输出端通过整流稳压充电模块连接电源管理模块，电源管理模块的电池输出端接有充电电池，负载输出端接有图像采集装置、照明装置及无线传输装置；电源管理模块的负载感应输入端与图像采集装置的工作状态信号相连。
3.如权利要求2所述的胶囊型内窥镜，其特征在于：所述电源管理模块具有两位切换开关，该切换开关的静端与电池相连，动端分时连接整流稳压充电模块及图像采集装置、LED照明装置和无线传输装置。
4.如权利要求1所述的胶囊型内窥镜，其特征在于：所述的能量供给装置为可充电电池或一次性电池。
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