本發(fā)明涉及一種微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

2001年，以色列Given Imaging公司公布了一種膠囊內(nèi)窺鏡,開創(chuàng)了使用無線內(nèi)窺鏡系統(tǒng)采集消化道圖像的新方法。無線內(nèi)窺鏡系統(tǒng)主要包括三部分：進(jìn)入人體內(nèi)的膠囊內(nèi)窺鏡、人體外的無線圖像接收裝置和膠囊內(nèi)窺鏡定位裝置。目前該系統(tǒng)還處于發(fā)展階段，無線圖像接收方面還具有很多缺陷。

無線內(nèi)窺鏡系統(tǒng)圖像接收裝置包括無線收發(fā)模塊、微處理器模塊、存儲(chǔ)模塊和上位機(jī)通信模塊。無線收發(fā)模塊將接收到的圖像信息傳輸給微處理器，微處理器將無線圖像數(shù)據(jù)傳輸給存儲(chǔ)模塊，并最終通過上位機(jī)通信模塊將存儲(chǔ)模塊所存儲(chǔ)的圖像信息傳輸給上位機(jī)(比如普通電腦、圖像工作站等)。

專利CN 1284505C公布的醫(yī)用無線電膠囊式內(nèi)窺系統(tǒng)由無線電膠囊和便攜式圖像記錄儀兩部分構(gòu)成。其中圖像記錄儀主要包括：無線收發(fā)模塊、微處理器模塊和存儲(chǔ)單元。

無線內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的無線圖像接收裝置需要跟隨患者移動(dòng)，對(duì)便攜性要求較高?，F(xiàn)有的無線圖像接收裝置采用穿戴式背心，檢查時(shí)間長達(dá)6～8小時(shí)，不適合特殊的患者，比如肥胖的患者；無線圖像接收裝置體積普遍較大，不能微型化，成本也普遍較高；接收完圖像后，醫(yī)生需要將圖像接收裝置通過專用數(shù)據(jù)線連接特定的圖像工作站查看圖片，操作復(fù)雜；圖像無線接收裝置抗干擾性不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服無線圖像接收系統(tǒng)的上述缺陷，提出一種微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)。本發(fā)明可以便攜移動(dòng)、簡單易行、抗干擾、成本低。

本發(fā)明所采用技術(shù)方案如下：

一種微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)，包括帶有無線收發(fā)和USB通信功能的微控制器芯片、可充電電源模塊、存儲(chǔ)模塊和USB接口。所述的微控制器芯片通過數(shù)據(jù)總線與存儲(chǔ)模塊連接，且分別與USB接口和可充電電源模塊連接。所述微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)用于圖像信息無線接收和存儲(chǔ)，并通過USB接口將無線接收的圖片信息上傳到電腦或圖像工作站。

所述的微控制器芯片為單片機(jī)，數(shù)量為多個(gè)。

所述可充電電源模塊包括充放電保護(hù)電路和可充電鋰電池，輸出額定電壓為5V；所述可充電鋰電池的正極和負(fù)極分別和充放電保護(hù)電路連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)芯片數(shù)量少，利于微型化。所述微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)使用了帶無線收發(fā)和USB通信功能的微控制器芯片，而現(xiàn)有的無線圖像接收電路普遍要額外增加無線收發(fā)芯片和上位機(jī)通信芯片，相比之下芯片數(shù)量更少。所述帶無線收發(fā)和USB通信功能的微控制器芯片封裝尺寸不超過5×5mm，使得微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)體積更小，便于微型化。

(2)可便攜移動(dòng)。所述無線圖像接收系統(tǒng)利于微型化，不需要穿戴背心等附加裝置，可以跟隨便無線信號(hào)源便攜移動(dòng)；自帶可充電電源，可充電鋰電池在連接USB接口時(shí)能自動(dòng)充電，保證了移動(dòng)時(shí)的電能供給。

(3)簡單易行。微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)可以將無線接收的圖像信息通過數(shù)據(jù)總線存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊，需要時(shí)再通過USB接口讀取所存儲(chǔ)的圖片，同時(shí)可以利用USB提供的外部電源自動(dòng)給系統(tǒng)供電并自動(dòng)對(duì)可充電鋰電池充電。微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)還可以通過USB接口實(shí)時(shí)傳輸圖像，USB接口采用了USB2.0協(xié)議,數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)480Mbps，保證了實(shí)時(shí)性的要求。所以本發(fā)明不需要專用數(shù)據(jù)線和特定圖像工作站，普通電腦就能勝任圖像工作站的工作；所有的圖像上傳操作都通過一根USB數(shù)據(jù)線完成，上傳速率快；操作簡單易行。

(4)抗干擾。采用多個(gè)帶無線收發(fā)和USB通信功能的微控制器芯片，每個(gè)芯片對(duì)應(yīng)不同的通信信道，具有較強(qiáng)的系統(tǒng)冗余度，抗干擾能力強(qiáng)。

(5)具有成本低的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)構(gòu)簡單，附加裝置少，成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的內(nèi)部電路示意圖；

圖2為微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式進(jìn)一步說明本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)實(shí)施例包括帶有無線收發(fā)和USB通信功能的微控制器芯片、可充電電源模塊、存儲(chǔ)模塊和USB接口。所述的微控制器芯片通過數(shù)據(jù)總線與存儲(chǔ)模塊連接，且分別與USB接口和可充電電源模塊連接；所述的微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)用于無線接收和存儲(chǔ)無線圖像信息，并通過USB接口將圖片信息上傳到電腦或圖像工作站。

所述的微控制器芯片為單片機(jī)，數(shù)量為3個(gè)，型號(hào)為nRF24LU1p或nRF52840。

所述的可充電電源模塊包括充放電保護(hù)電路和可充電鋰電池，輸出額定電壓為5V；所述可充電鋰電池的正極和負(fù)極分別和充放電保護(hù)電路連接，可充電鋰電池的輸出額定電壓為3.2V。

如圖2所示，微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)工作原理和過程如下：

首先打開可充電電源模塊開關(guān)，充放電保護(hù)電路檢測USB接口是否提供外部電源。若沒有，可充電鋰電池提供的電源經(jīng)過電源調(diào)壓電路開始向微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)供電；若有，USB接口提供的外部電源經(jīng)過電源調(diào)壓電路調(diào)整為合適電壓給微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)供電，充放電保護(hù)電路開始給電池充電。這樣的工作方式可以保證微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)能適應(yīng)便攜移動(dòng)的要求。

然后，3個(gè)帶無線收發(fā)和USB通信功能的微控制器芯片內(nèi)部的無線接收引擎直接開始無線接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)，從而避免了使用額外的無線收發(fā)芯片。所述3個(gè)微控制器芯片內(nèi)部各自的無線接收引擎只能接收其程序設(shè)定好的通信信道內(nèi)的信息，所以圖像發(fā)射裝置，即膠囊內(nèi)窺鏡，可以采用不同的信道工作，當(dāng)其中一條信道受到干擾，通信中斷，則自動(dòng)切換到另一個(gè)最優(yōu)信道，以此提高系統(tǒng)冗余度和抗干擾能力。

在沒有連接USB接口的情況下，帶無線收發(fā)和USB通信功能的微控制器芯片將接收到的圖像信息通過數(shù)據(jù)總線寫入到存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)起來；在USB接口連接工作站的情況下，電腦或圖像工作站上位機(jī)軟件可以通過USB接口控制微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)將圖像實(shí)時(shí)傳輸，或者將圖像信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊，隨后再通過USB接口讀取所存儲(chǔ)圖像。這樣的工作方式可以保證微型無線內(nèi)窺鏡圖像接收系統(tǒng)操作簡單。

如圖1所示，本發(fā)明采用自帶無線收發(fā)和USB通信功能的微控制器芯片可以將無線接收到圖像存儲(chǔ)到存儲(chǔ)模塊，再通過USB接口傳輸?shù)焦ぷ髡?，也可以直接通過USB接口實(shí)時(shí)傳輸?？梢?，本發(fā)明只采用了1種芯片，實(shí)現(xiàn)了無線圖像接收、存儲(chǔ)和傳輸?shù)墓δ?，降低了系統(tǒng)復(fù)雜度和成本。本發(fā)明可微型化、可便攜移動(dòng)、簡單易行、抗干擾、成本低。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用的微處理器有著明顯的功能差異，不需要使用專用的無線收發(fā)芯片。例如，對(duì)比文件采用的是無線收發(fā)芯片和微處理器芯片的技術(shù)方案，本發(fā)明的技術(shù)方案是采用帶有無線收發(fā)和USB通信功能的微控制器芯片，本技術(shù)方案不需要使用專用的無線收發(fā)芯片，擁有不同與無線收發(fā)芯片的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，可以更高效地?zé)o線傳輸數(shù)據(jù)。此外，本技術(shù)方案也不需要專用的上位機(jī)通信模塊或芯片，微控制器可以直接通過USB接口和上位機(jī)進(jìn)行圖像傳輸和通信。相比之下，本發(fā)明的無線通信和上位機(jī)通信方式都與現(xiàn)有技術(shù)不同，技術(shù)方案有著明顯的不同和改進(jìn)。

另外，本發(fā)明采用若干個(gè)帶無線收發(fā)和USB通信功能的微控制器芯片，每個(gè)芯片對(duì)應(yīng)不同的通信信道，當(dāng)其中一條信道受到干擾，通信中斷，則自動(dòng)切換到另一個(gè)最優(yōu)信道。