[发明专利]一种胶囊内窥镜系统和用于胶囊内窥镜的测距方法

权利要求书

1.一种胶囊内窥镜系统，其特征在于，包括：

胶囊内窥镜，包括外壳以及位于所述外壳内的摄像元件，所述摄像元件采用自动曝光参数在腔体的预定位置拍摄腔壁的图像；

磁球，采用磁力控制所述胶囊内窥镜在所述腔体中的位置和姿态，从而到达所述预定位置；以及

测距装置，从所述胶囊内窥镜获取所述自动曝光参数获得所述预定位置相对于腔体内壁的距离。

2.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于，所述磁球控制所述胶囊内窥镜转动至第一取向的第一姿态，拍摄腔壁顶部的第一图像，以及控制所述胶囊内窥镜转动至与所述第一取向相反的第二取向的第二姿态，拍摄腔壁底部的第二图像，

所述测距装置根据所述第一图像的自动曝光参数获得距离腔壁顶部的第一距离，根据所述第二图像的自动曝光参数获得距离腔壁底部的第二距离，以及根据所述第一距离和所述第二距离实现定位。

3.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于，所述测距装置根据以下公式（1）从自动曝光参数中的曝光时间计算所述距离：

其中，D表示从所述摄像元件开始计算的距离，T表示曝光时间，b表示正相关系数。

4.根据权利要求3所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于，所述磁球控制所述胶囊内窥镜的位置和姿态以接触腔壁并且拍摄第三图像，所述测距装置根据以下公式（7）获得所述正相关系数：

其中，D₀表示所述摄像元件至所述壳体外表面的距离，T₀表示曝光时间。

5.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于，所述测距装置根据以下公式（2）从自动曝光参数中的曝光时间和数字增益计算所述距离：

其中，D表示从所述摄像元件开始计算的距离，gain表示数字增益，T表示曝光时间，b表示正相关系数。

6.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于，所述测距装置根据以下公式（5）从自动曝光参数中的曝光时间和图像亮度计算所述距离：

其中，D表示从所述摄像元件开始计算的距离，Y表示图像亮度，c表示亮度相关系数，T表示曝光时间，b表示正相关系数。

7.根据权利要求6所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于，将所述摄像元件获取的所述图像的图像像素合并成至少一个模块，并计算所述模块内的图像亮度。

8.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于，所述测距装置根据以下公式（6）从自动曝光参数中的曝光时间和常量参数计算所述距离：

其中，D表示从所述摄像元件开始计算的距离，T表示曝光时间，b表示正相关系数，C₁、C₂、C₃、C₄表示常量参数；

通过多次测量，求解和/或拟合得到所述常量参数。

9.根据权利要求1所述的胶囊内窥镜系统，其特征在于，所述测距装置位于所述胶囊内窥镜的内部和/或外部，并且经由内部总线或连线与图像处理模块相连接；

所述图像处理模块用于所述图像的处理。

10.一种用于胶囊内窥镜的测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

在腔体内的预定位置处采用自动曝光的方式获取腔壁处的图像；以及

根据自动曝光参数获得所述预定位置相对于腔体内壁的距离。