[发明专利]生物体腔内全视角采集系统

说明书

技术领域

本发明涉及医用病患体内检查领域，尤其涉及到生物体内全视角的图像采集、摄像装置 的静态零功耗技术以及数据的传输与处理等技术。

背景技术

为了无创伤地检查动物或人体内的体腔器官，尤其是消化道体腔；目前采用一种无线内 窥镜胶囊诊断系统。其中无线胶囊部分由待测者从口腔吞入，通过体内肠胃的蠕动遍历胃肠 等消化道器官，同时采集消化道内相关数据，完成整个诊断过程。

现有已知的无线胶囊体在其一端或两端放置一个微型摄像机以及LED光源为其照明，利 用电池或无线电电磁波作为电源。胶囊内部载有信息接收和发射装置，将拍摄图像传递给外 部处理系统，同时接受外部控制信息。

现有的内窥镜胶囊普遍存在观测视野小，造成对腔体器官漏检等缺陷。并且外形多呈胶 囊形状，在体内的运动并不顺畅，导致无线胶囊有堵塞在消化道内的风险。例如在专利 US2002/0109774，JP2001112710和US2003/0023150中，均采用不超过两个的摄像机。虽然 它们采用了不同的扩大其视野的方法(包括机械转动等方法)；但是这些发明都无法实现全视 角的图像采集；另外借助机械方法在功耗和实现复杂度上代价较高，同时也将增大体腔内胶 囊的尺寸。

另外，现有的内窥镜系统中普遍存在静态功耗问题，即在非工作状态下系统仍处于正常 功耗或微功耗状态，为此，在专利号为CN01807801.X，CN200480011077.3，CN200510020338.4 等发明提供的技术中采用了控制开关(如钢簧管)，但是这种开关要求每颗胶囊均携带一块磁 性足够强的磁体，增大了胶囊的整体体积；而且抗震和可靠性较差，在运输和保存期间会造 成大量电量流失，直接影响胶囊在体内的使用时间和实际效果。

发明内容

针对上述无线胶囊内窥镜的缺陷和不足，本发明提供了一种生物体腔内全视角采集系统。 该系统适用于对生物活体体腔器官，特别是消化道器官进行全视角检查，该系统具有实时可 控的全视角体腔内图像采集、无线零静态功耗控制、双向无线通信与控制、易于通过体腔器 官等功能。它是一种无线零功耗开关控制的、双向无线通信的可控、可实时、全视角地观察 生物腔体内图像的、全数字且能实现全消化道检查的医用双向数字式无线内视镜系统，所述 技术方案如下：

一种生物体腔内全视角采集系统，包括在生物体内进行图像采集与处理的无线数字式摄 像装置，所述无线数字式摄像装置的外部由一个全透明壳体进行封闭，所述壳体由生物兼容 性材料制成且具备球状的外形；

所述无线数字式摄像装置的内部核心部分被柔性印刷电路板(PCB板)包裹起来做成一 个单独的几何体，所述几何体的外表面均匀放置有多个摄像机，通过所述多个摄像机进行全 视角图像采集。

内部核心部分包括天线、底座、无线收发射频模块、无线零功耗控制模块、电源连接装 置、电池、电源与信号连接线路等。该几何体的外表面均匀放置有多个摄像机，经过数学论 证，在满足一定的摄像机视场角和物距关系的前提下，其视野可以覆盖一定物距范围外的全 部区域。

当所述几何体为球状时，所述多个摄像机分别沿水平和竖直方向过球心的剖面的圆周上 以90°为间隔均匀放置；

当所述几何体为正方体时，所述多个摄像机为6个，并分别放置在所述正方体的6个外 表面的中心；

当所述几何体为正四面体时，所述多个摄像机为4个，并分别放置在所述正四面体的4 个外表面的中心。

所述无线数字式摄像装置内还包括一套发光照明装置，用于为图像采集提供足够的、均 匀的照明。

所述每个摄像机周围配置有至少2个发光二极管(LED)光源，所述LED光源沿光学镜 头圆周方向对称放置。

所述几何体的外表面均匀放置有多个LED光源的放置点，用于放置LED光源。

所述无线数字式摄像装置的内部核心部分包括图像传感器，所述传感器为一块具有模拟 图像处理、图像压缩、无线通信基带处理功能的光电传感器芯片，所述光电传感器芯片的分 辨率至少为480×480，且所述光电传感器芯片为数字CMOS或者CCD光电传感器。

所述光电传感器芯片带数字图像处理功能或不带数字图像处理功能。