微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置.pdf

本发明是一种微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置，包括三部分：壳体部分、接收监视部分和磁控装置。壳体部分含有壳体，壳体内部安置有光学镜头，光学镜头固定在固定板上，在固定板上安置有LED阵列；光学镜头、CMOS图像传感器和控制电路依次连接并组成摄像头，摄像头、LED阵列、无线发射电路相互并联，然后与磁控开关及电源连接，无线发射电路与天线连接；接收监视部分含有无线接收装置和监视器，无线接收装置用于接收由无线发射电路通过天线发送的信号，并且无线接收装置通过数据线与监视器连接；磁控装置用于控制磁控开关的闭合与断开。本发明采用磁控装置能实现定点检查，简单实用，成本低廉，适于在医疗、工业领域普及使用。

1.  一种微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置，其特征在于包括三部分：壳体部分、接收监视部分和磁控装置；壳体部分含有光学镜头、LED阵列、固定板、壳体、CMOS图像传感器、控制电路、磁控开关、电源、无线发射电路和天线，其中壳体内部安置有光学镜头、LED阵列、固定板、CMOS图像传感器、控制电路、磁控开关、电源、无线发射电路和天线；光学镜头固定在固定板上，在固定板上安置有LED阵列；所述光学镜头、CMOS图像传感器和控制电路依次连接并组成摄像头，摄像头、LED阵列、无线发射电路相互并联，然后与磁控开关及电源连接，无线发射电路与天线连接；接收监视部分含有无线接收装置和监视器，所述无线接收装置用于接收由无线发射电路通过天线发送的信号，并且无线接收装置通过数据线与监视器连接；所述磁控装置用于控制磁控开关的闭合与断开。

2.  根据权利要求1所述的微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置，其特征在于所述壳体包括透明壳体部分和非透明壳体部分。

3.  根据权利要求2所述的微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置，其特征在于所述透明壳体部分那端设置着光学镜头。

4.  根据权利要求1或2所述的微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置，其特征在于所述壳体是闭合的。

5.  根据权利要求1所述的微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置，其特征在于所述监视器是电视监视器。

6.  根据权利要求1所述的微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置，其特征在于所述监视器是计算机。

7.  根据权利要求1所述的微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置，其特征在于所述电源是纽扣式电池。

8.  根据权利要求1所述的微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置，其特征在于所述电源是普通干电池。

9.  根据权利要求1所述的微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置，其特征在于所述光学镜头是短焦镜头。

微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置
                          技术领域
本发明属于内部通道无线图像传输采集领域，具体涉及一种微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置。
                          背景技术
管道检测技术无论对于生物管道还是工业管道都具有重要意义。
对于生物管道如人体消化道来说，利用内窥镜进行检查是目前最常用和最直接有效的手段。传统的常用内窥镜系统其内窥图像的传输都是通过有线方式来完成的，虽然能取得质量较高的图像，但是这些系统大都带有引导插管，这不仅给系统的操作带来很多不便，同时还对检查病人带来了很大的不适和痛苦，而且由于有线传输的原因，也导致内窥镜所能检查的部位受到了局限。如今内窥镜检查系统在向无线系统发展，其采用无线电波来收发图像数据，从而有效地克服了传统内窥镜的弱点，甚至可以检查到5～7米长的小肠，而这一点是传统的内窥镜无法做到的。分析目前已研制开发的无线内窥镜系统，可以发现虽然能够克服一些有线系统的局限，然而由于该技术还处于起步阶段，使得系统存在很多的局限性，如传送的图像质量不高、不能实时观测和电池供电有限及价格高昂等问题。
在工业管道方面，为确保其运行安全，经常要求对其进行检查。现阶段工业内窥镜是进行管道及设备无损检测的最有效手段。工业领域使用的内窥镜最早是由“胃镜”等医疗器械派生出来的，作为重要的检测、诊断手段现被广泛用于所有产业部门。最先用于非医疗领域的是美国用于检查飞机发动机的内窥镜，其后工业内窥镜的发展大致分为两类：一类是插入部分柔软可弯曲的；另一类是非柔软弯曲的。前者称为柔性内窥镜，后者称为直硬式内窥镜。目前主要有工业视频图像内窥镜、极细纤维内窥镜、多曲管检查用纤维内窥镜和螺旋驱动式内窥镜等。这些内窥镜虽已能实现对工业管道进行检测的要求，但也存在不少缺点和不足，如难以对微小口径管进行检测及价格较高等。
                          发明内容
本发明的目的在于提供一种微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置。
本发明是通过微结构设计、微细制造和精密安装技术，将电源、磁控开关、照明、图像采集电路和无线发射电路集成一体，并通过无线磁控技术，从外部定位启动本装置工作，可将内部图像信号连续传送到外部接收和存储设备中，从而实现内部通道的定位、在线观测、检查和图像采集。
本发明的微型无线磁控内部通道定位、在线观测和图像采集装置包括三部分：壳体部分、接收监视部分和磁控装置。壳体部分含有光学镜头、LED(发光二极管)阵列、固定板、壳体、CMOS图像传感器、控制电路、磁控开关、电源、无线发射电路和天线，其中壳体内部安置有光学镜头、LED阵列、固定板、CMOS图像传感器、控制电路、磁控开关、电源、无线发射电路和天线；光学镜头固定在固定板上，在固定板上安置有用于照明的LED阵列；所述光学镜头、CMOS图像传感器和控制电路依次连接并组成摄像头，摄像头、LED阵列、无线发射电路相互并联，然后与磁控开关及电源连接，无线发射电路与天线连接；接收监视部分含有无线接收装置和监视器，所述无线接收装置用于接收由无线发射电路通过天线发送的信号，并且无线接收装置通过数据线与监视器连接；所述磁控装置用于控制磁控开关的闭合与断开。
所述壳体包括透明壳体部分和非透明壳体部分，它是用生物兼容性好的材料制成的，而且壳体是闭合的；所述透明壳体部分那端设置着光学镜头。
所述监视器是电视监视器或计算机。
所述电源可以是纽扣式电池，也可以是普通干电池。
磁控开关：通过外部磁控装置，可实现定位启动照明、图像采集和信号发射的工作电源；在不需要的情况下，可撤除外部磁控装置，从而关闭内部装置的工作电源，可用于定位、在线观测、检查和图像采集。
光学镜头是短焦镜头，可使消化道内图像清晰地成像在CMOS图像传感器上；LED阵列是由发光二极管构成，用于发光照明；CMOS图像传感器及控制电路用于摄像；无线接收装置是与无线发射电路及天线配套的产品，用于接收由无线发射电路通过天线发送的信号，而且该无线接收装置便于携带。
本发明的启停由磁控装置控制，通过控制外部磁场可控制磁控开关闭合或断开，从而控制该内部装置工作与否。当外部的磁控装置外加一定的磁场时，磁控开关处于工作范围内，电路导通，摄像头开始摄像，由控制电路控制CMOS图像传感器把图像信号传到无线发射电路，然后无线发射电路通过天线将图像信号往外发送，无线接收装置将接收到的信号通过数据线传到监视器。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1)本发明采用磁控装置，可定位启动照明、图像采集和信号发射装置工作电源，在不需要的情况下，撤除外部磁控装置可关闭内部装置的工作状态；
2)本发明可根据需要提供实时查看的功能：本发明工作方式为无线发射的内窥摄像装置与外部的无线接收装置及监视器联合工作，帮助检测者确定该装置位置，进行在线观测与检查，同时还可将图像保存下来进行图像处理从而进行专门诊断；
3)本发明所获得的图像是连续的，更为形象直观，更有利于检测者对被检管道的定位、在线观测、检查诊断；
4)本发明能有效的使用能源：由于磁控开关可以简单地随时启停，当需要摄像时则启动，而不需要时则又可停止，从而有效地节约能源；
5)本发明能实现定点检查：由于可随时启动磁控开关进行实时查看，因此可确定壳体是否已到达需要检测的位置，直到到达之后，再进行该位置的详细检查；
6)本发明简单实用，成本低廉，适于投入大批量生产和在医疗、工业领域普及使用，将可产生良好的社会和经济效益。
                          附图说明
图1是本发明的壳体部分的结构示意图；
图2是壳体内部的摄像头、LED阵列、无线发射电路相互并联以及与磁控开关、电源连接的电路示意图；
图3是接收监视部分的示意图。
图中：1-光学镜头  2-LED阵列  3-固定板  4-壳体  5-CMOS图像传感器  6-控制电路  7-磁控开关8-电源  9-无线发射电路  10-天线  11-无线接收装置  12-监视  4-1：透明壳体部分  4-2：非透明壳体部分
                        具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
如图1、图2和图3所示，本发明包括三部分：壳体部分、接收监视部分和磁控装置。壳体部分含有光学镜头1、LED阵列2、固定板3、壳体4、CMOS图像传感器5、控制电路6、磁控开关7、电源8、无线发射电路9和天线10，其中壳体4内部安置有光学镜头1、LED阵列2、固定板3、CMOS图像传感器5、控制电路6、磁控开关7、电源8、无线发射电路9和天线10；光学镜头1固定在固定板3上，在固定板3上安置有用于照明的LED阵列2；光学镜头1、CMOS图像传感器5和控制电路6依次连接并组成摄像头，摄像头、LED阵列2、无线发射电路9相互并联，然后与磁控开关7及电源8连接，无线发射电路9与天线10连接；接收监视部分含有无线接收装置11和监视器12，无线接收装置11用于接收由无线发射电路9通过天线10发送的信号，并且无线接收装置11通过数据线与监视器12连接；磁控装置用于控制磁控开关7的闭合与断开。
壳体4包括透明壳体部分4-1和非透明壳体部分4-2，它是用生物兼容性好的材料制成的，而且壳体4是闭合的；透明壳体部分4-1那端设置着光学镜头1。
电源8可以是纽扣式电池，也可以是普通干电池，但最好是纽扣式电池，因为其体积小，所占空间较小。
当外部的磁控装置工作时，磁控开关7闭合，电路接通，电源8开始供电，LED阵列2开始发光照明同时摄像头开始摄像，经CMOS图像传感器5及控制电路6将图像信号传到无线发射电路9，然后无线发射电路9经由天线10发射信号；便携式地无线接收装置11接收到信号后通过数据线连接到监视器12，此监视器12可以是电视监视器，也可以是计算机，然后通过监视器即可直接看到图像。在电视监视器上可以定位、在线观测拍到的图像，而计算机还能够进行各种图像处理来辅助检测者进行检测。
在具体执行时，以医用内窥检查为例，先由被检查者以吞服方式把胶囊从口腔送入消化道，随着胃肠的蠕动在消化道内运动，并可通过接通磁控开关7接通电源8，使内窥镜胶囊实时地把消化道图像发送到体外的便携式无线接收传送装置11，再经便携式无线接收传送装置11传到电视监视器或计算机上，从而提供给操作人员定位、在线观测、检查和诊断查看图像，根据图像分析是否已到达需要检查的消化道部分，如果仍未到达，可暂时断开磁控开关7，过适当的时间再接通和查看图像，直至到达为止。到达需要检查的地方后，通过外部的磁控装置工作，磁控开关7就闭合，电路导通，内窥镜胶囊连续工作。检查完毕后即可撤消磁场，磁控开关7断开，而内窥镜胶囊继续随肠道蠕动而运动，直至排出体外。整个操作简单，病人也无任何不适和痛苦。医生既可在检查的同时查看图像以了解病情，又可在检查后随时打开图像文件，利用计算机进行图像分析处理，以仔细诊断病症。
如上所述，即可较好地实现本发明。