一种双向、数字式微型无线内窥镜系统设计

2 .1 .3 能量供给部分

该部分包括电池和能源管理电路, 它是整个体内部分硬件电路最关键的部分之一，因为体内部分的能源供给是保证实现全消化道检查的必要条件。为延长电池寿命，系统主要采取以下三个措施：

(1)针对电路的高层次与低层次的低功耗设计；

(2)结合电池本身物理特性的系统动态能量管理策略，该方法大大延长了电池寿命；

(3)“ 基于通信”的能量管理策略，它是一种基于系统级通信结构调整各系统模块工作的能量管理策略，在延长电池使用寿命方面大大优于常规的能量管理策略。

2 .2 体外便携式无线接收与数据传输装置

体外的便携式无线接收和数据传输装置的功能主要是把天线接收阵列接收的内窥图像数据分成两路，一路送给胶囊定位模块获得胶囊的定位信息，另一路送入相连接的无线接收器，然后把定位信息和图像一起存入便携式存储体上或转发给计算机控制与处理装置。主要涉及的关键技术为：(1)基于无线电定位技术，通过天线接收阵列接收信号的角度与强度来定位胶囊在人体内的位置；(2)高效天线阵列的设计技术；(3)低功耗电路设计技术；(4)具有高灵敏度的低功耗高速FSK 解调的无线接收机的ASIC 设计技术等。

2 .3 计算机控制与处理装置

计算机控制与处理装置主要包括无线发送卡、计算机、高清晰度监视器以及相关的处理软件。其关键技术主要包括：(1)高速无线收发器（OOK 调制、FSK 解调）的设计；(2)基于原始Bayer 彩色图像数据的图像处理技术；(3)三维深度图像的重建技术等。

本文提出的无线内窥镜系统方案是在综合了以色列小肠胶囊内窥镜的特点以及韩国在该领域研究成果的基础上，提出的一个全新的数字化微型无线内窥镜系统方案。该方案不仅提高了获取图像的质量，还提供实时观察病人消化道图像、全消化道检查、二维与三维的内窥图像数据采集等功能， 另外根据对患者病情的不同， 系统可提供三种不同的系统工作模式（ 即诊断方式）。目前本系统中的数字电路模块部分都已经通过FPGA 的验证。