CN2694897Y

CN2694897Y - 传输压缩图像的丸形内镜

Info

Publication number: CN2694897Y
Application number: CN 200420026534
Authority: CN
Inventors: 路轶群
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-20
Filing date: 2004-04-20
Publication date: 2005-04-27
Anticipated expiration: 2014-04-20

Abstract

传输压缩图像的丸形内镜，采用药丸外形，镜头和物镜附件作为药丸的前盖，其特征是紧随镜头设置的是匹配有图像传感器的图像压缩处理器、以及压缩图像数据和控制图像数据的微波收发器。本实用新型可以采用各种先进的压缩技术，通过图像压缩能大大减小图像的数据量，增加图像传输的数度，减少通讯中消耗的电力。

Description

传输压缩图像的丸形内镜

技术领域：

本实用新型涉及内窥镜技术，更具体地说是一种药丸形内镜。

背景技术：

丸形内镜的外形向一颗药丸胶囊，用于吞服在体内，它不仅可以到达传统内窥镜难以到达的肠道深处部位，与传统的内窥镜相比，它给病人带来的痛苦也要小得多。此类内窥镜一般由摄像丸和图像接收装置两大部分组成。摄像丸由：摄像头、图像信号无线发射器、电源、外壳几部分组成。摄像丸进入人体后像食物一样由人体肌肉组织推动其在人体内行进，拍摄人体内的图像，图像通过无线发射器发射到人体外部，由无线图像接收装置对图像进行接收、存储和显示，完成人体的检查。由于拍摄的图像数据量非常大，例如一幅十万像素的真彩色图像大约是二十万字节(一个字节包含8个二进制位)的数据量，约合一百六十万位(1.6Mbit)，用1M比特率的无线通讯装置发射，约要两秒才能发射完一幅十万像素的真彩色图像。而完成一次检查目前大约要拍摄2万幅以上的图像，这将占用大量的通讯时间来发射拍摄图像，并且在通讯中消耗大量电力。

发明内容：

本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种传输压缩图像的丸形内镜，该内镜对其所拍摄的图像进行数据压缩，并且利用微波发射器将压缩图像数据发射到外部无线图像接收装置。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型采用药丸外形，镜头和物镜附件作为药丸的前盖。

本实用新型的结构特点是紧随镜头设置的是匹配有图像传感器U1的图像压缩处理器U2、以及压缩图像数据和控制图像数据的微波收发器。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型可以采用各种先进的压缩技术，通过图像压缩能大大减小图像的数据量，增加图像传输的数度，减少通讯中消耗的电力。以静态图像压缩为例，一幅十万像素的真彩色图像大约是二十万字节(一个字节包含8个二进制位)的数据量，利用JPEG压缩原图像可以将该图像的数据量压缩到原图像数据的1/10约2万字节。再以动态图像压缩为例，利用MPEG4压缩动态图像，可以将数据量减小到原来的1/100。而使用适当的无损压缩方式也可以将原图像的数据量压缩很多。在新型药丸型内镜的设计中充分利用可以解决目前现有的此类***中存在图像传输速度慢，消耗电力多的缺陷。

附图说明：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型接收装置结构示意图。

图3为本实用新型图像压缩处理器电路原理图。

图中标号：1药丸形内镜、2收发器、3物镜附件、4镜头、5图像传感器、6照明灯、7图像压缩处理器、8控制器、9微波收发器、10电源、11携带舱、12摄像舱、13图像数据处理器、14控制器、15存储器、16显示器、17计算机接口、18电源装置、19处部壳体、20微波收发器、

具体实施方式：

参见图1，本实施例采用药丸外形，镜头4和物镜附件3作为药丸的前端盖、位于丸腔内的镜头4、照明灯6与物镜附件3配合设置，紧随镜头4设置的是匹配有图像传感器5的图像压缩处理器7、以及压缩图像数据和控制图像数据的微波收发器9。

图1所示，由镜头4、图像传感器5和照明灯6组装在一起构成拍摄部件，该部件中的各个零件通过焊接、粘合或扣合等方式结合在一起。

按常规设置，在其丸腔内还应该包括有电源10，并可以有携带舱11。

其中，电源10可以用电池实现，也可以用天线发射无线电波进行远程供电的方法进行供电，即用大功率无线发射器发射无线电波，药丸型内镜内部用天线进行接收，然后用电荷泵(二级管)从天线获取感生电荷，形成电流供电或将这些电流储存到电容或充电电池中再由电容或充电电池进行供电。

携带舱11是一个具有可控舱门的密闭盒子，可控舱门在控制器的作用下开关，完成取样或给药。

本实施例中，在位于丸腔内的单元电路中，设置有图像压缩处理器7、控制器8，以及压缩图像数据和控制数据的微波收发射器9。其中的图像压缩处理器7可以对图像进行有损压缩或无损压缩，也可以包括硬件压缩及软件压缩。其中的压缩图像数据和控制数据的微波收发射器9由微波收发芯片和配套设置的天线构成。

前述的拍摄部件与图像压缩处理器7、控制器8、压缩图像数据和控制数据的微波收发射器9以及电源10、通过导线连接在一起，将上述各个部件，以及携带舱11一起装入摄像舱12内，最后将镜头的物镜附件3与摄像舱12的前部接合并密闭，形成可工作的药丸型内镜1。具体实施中，镜头4、图像传感器5、图像压缩处理器7可以封装集成在一起做成一个部件，例如用ADCM-2650元件。

具体实施中，位于丸腔内的各单元构件可以整体集成为***级部件，也可以是其中的分部单元构件集成设置。

参见图2，具体应用中，应配套设置外部装置，如图2所示的微波图像接收和控制信号收发器2。该装置应包括有接收微波发射的压缩图像和控制信号的微波收发器20、图像数据处理器13、控制器14、存储器15、显示器16、计算机接口17以及电源装置18，各单元电路均设置在外部壳体19内，各个单元电路之间通过导线连接。

在药丸型内镜1中的电源结构10、通过导线为各个部件提供电力。控制器8通过导线与各个部件相连向各个部件发出控制命令。在控制器8的控制下，图像传感器5通过物镜附件3、镜头4，在照明灯6的光照下拍摄图像，图像数据通过导线输出到图像压缩处理器7进行图像压缩，压缩后的图像数据通过导线输出到压缩图像数据和控制数据的微波收发射器9发射到人体外部，外部微波图像接收和控制信号收发器2接收压缩图像数据，并进行存储、解压缩和显示，完成对人体内部的检查。外部微波图像接收和控制信号收发器2还可以向药丸型内镜1发射微波控制命令给控制器8，要求药丸型内镜完成一些特殊动作，如药丸型内镜停止或开始拍摄等等。

参见图3，图像传感器U2采用微功耗的CMOS传感器，如MI-SOC-0133型或T5740，图像压缩处理器U1采用高速的微功耗的CPU处理器，如ARM处理器LPC2106，通过软件实现，还可以采用ASIC类硬件实现或采用DSP芯片通过软件实现。

压缩图像数据和控制图像数据的微波收发器JP1采用微功耗的微波通讯芯片，如ANTENNA。在U1、U2和JP1之间采样标准接法。

图像处理：图像压缩处理器U1在程序控制下产生图像传感器U2所需的各种时序和控制命令，通过I/O管脚发送到U2相应的管脚上，使U2按预定的方式进行工作，并通过U2的数据输出时序控制线输出图像格式时序，通过U2的数据输出线输出图像数据。同时，图像压缩处理器U1通过I/O管脚接收图像传感器U2数据输出时序控制线输出的图像格式时序，并在该时序的控制下，接收图像传感器U2数据输出线输出的图像数据，并将该数据流存储到图像压缩处理器U1内部的RAM中完成对图像数获取。

图像压缩：图像压缩在图像压缩处理器U1的内部进行，在程序控制下对存储在其内部RAM中的图像数据进行压缩运算，并将压缩后的图像数据存储在内部RAM中。

图像发射：U1通过串行设备接口(SPI)对应的管脚连接JP1对应的管脚，并控制JP1将U1内部RAM中存储的压缩后的图像数据无线发射出去。

***工作流程：

1、图像传感器通过IIC接口接受控制命令，U1通过I/O管脚控制数据线SDA、时钟线SCL向该接口发送命令设置U2的工作模式。

2、U1在软件的控制下输出控制时序，通过I/O管脚输出控制和时序信号到控制线上，控制线包括、控制线ADC、控制线RESET、控制线STY、同步时序输入控制线MCLK，U1的I/O管脚通过这些控制线输出控制时序使U2进行工作。

3、U2进行工作后，U1通过I/O管脚控制U2数据输出使能控制线OUT-EN使U2将图像数据输出到数据线D0-D7。

4、U2通过数据输出时序控制线：象素时序线PCLK、行时序线LVD、贞时序线FVD、场时序线SZH输出“图像信号的格式时序”。

5、U1通过对应的时序控制线由I/O管脚接收“图像信号的格式时序”，并在格式时序的控制下接收U2通过数据线D0-D7输出的图像数据。并将数据存储到U1内部的存储器RAM中。

6、当U1根据U2输出的格式时序接收完一副完整的图像数据后，U1通过控制线STY控制U2，使U2工作暂时停止工作。

7、U1在程序控制下转到压缩处理程序，对存储在内部RAM中的图像数据进行压缩运算，并将压缩后的图像数据存储在内部RAM中，完成对图像的压缩工作。

8、U1通过串行设备接口SPI的控制线SPISEN控制JP1开始工作，再通过其主输出线MOSI、主输入线MISO、主时钟线SPICLK将压缩后的图像数据传输给JP1，由JP1将图像数据无线发送出去完成工作。

9、在U1控制下进行下一副图像的处理。

10、***按上述方式连续工作。

Claims

1、传输压缩图像的丸形内镜，采用药丸外形，镜头(4)和物镜附件(3)作为药丸的前盖，其特征是紧随镜头(4)设置的是匹配有图像传感器U2(5)的图像压缩处理器U1(7)、以及压缩图像数据和控制图像数据的微波收发器JP1(9)。

2、根据权利要求1所述的传输压缩图像的丸形内镜，其特征是所述位于丸腔内的各单元构件以整体或其中的部分单元构件集成设置。

3、根据权利要求1所述的传输压缩图像的丸形内镜，其特征是所述压缩图像数据和控制图像数据的微波收发器(9)由微波收发芯片和配套设置的天线构成。

4、根据权利要求1所述的传输压缩图像的丸形内镜，其特征是所述图像传感器U2采用CMOS图像传感器，图像压缩处理器U1采用CPU处理器，压缩图像数据和控制图像数据的微波收发器JP1采用微波通讯芯片。