專利名稱：微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于內(nèi)部通道無線圖像傳輸采集領(lǐng)域，具體涉及一種微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置。
背景技術(shù)：
管道檢測技術(shù)無論對(duì)于生物管道還是工業(yè)管道都具有重要意義。
對(duì)于生物管道如人體消化道來說，利用內(nèi)窺鏡進(jìn)行檢查是目前最常用和最直接有效的手段。傳統(tǒng)的常用內(nèi)窺鏡系統(tǒng)其內(nèi)窺圖像的傳輸都是通過有線方式來完成的，雖然能取得質(zhì)量較高的圖像，但是這些系統(tǒng)大都帶有引導(dǎo)插管，這不僅給系統(tǒng)的操作帶來很多不便，同時(shí)還對(duì)檢查病人帶來了很大的不適和痛苦，而且由于有線傳輸?shù)脑?，也?dǎo)致內(nèi)窺鏡所能檢查的部位受到了局限。如今內(nèi)窺鏡檢查系統(tǒng)在向無線系統(tǒng)發(fā)展，其采用無線電波來收發(fā)圖像數(shù)據(jù)，從而有效地克服了傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡的弱點(diǎn)，甚至可以檢查到5～7米長的小腸，而這一點(diǎn)是傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡無法做到的。分析目前已研制開發(fā)的無線內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，可以發(fā)現(xiàn)雖然能夠克服一些有線系統(tǒng)的局限，然而由于該技術(shù)還處于起步階段，使得系統(tǒng)存在很多的局限性，如傳送的圖像質(zhì)量不高、不能實(shí)時(shí)觀測和電池供電有限及價(jià)格高昂等問題。
在工業(yè)管道方面，為確保其運(yùn)行安全，經(jīng)常要求對(duì)其進(jìn)行檢查。現(xiàn)階段工業(yè)內(nèi)窺鏡是進(jìn)行管道及設(shè)備無損檢測的最有效手段。工業(yè)領(lǐng)域使用的內(nèi)窺鏡最早是由“胃鏡”等醫(yī)療器械派生出來的，作為重要的檢測、診斷手段現(xiàn)被廣泛用于所有產(chǎn)業(yè)部門。最先用于非醫(yī)療領(lǐng)域的是美國用于檢查飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)窺鏡，其后工業(yè)內(nèi)窺鏡的發(fā)展大致分為兩類一類是插入部分柔軟可彎曲的；另一類是非柔軟彎曲的。前者稱為柔性內(nèi)窺鏡，后者稱為直硬式內(nèi)窺鏡。目前主要有工業(yè)視頻圖像內(nèi)窺鏡、極細(xì)纖維內(nèi)窺鏡、多曲管檢查用纖維內(nèi)窺鏡和螺旋驅(qū)動(dòng)式內(nèi)窺鏡等。這些內(nèi)窺鏡雖已能實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)管道進(jìn)行檢測的要求，但也存在不少缺點(diǎn)和不足，如難以對(duì)微小口徑管進(jìn)行檢測及價(jià)格較高等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置。
本發(fā)明是通過微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、微細(xì)制造和精密安裝技術(shù)，將電源、磁控開關(guān)、照明、圖像采集電路和無線發(fā)射電路集成一體，并通過無線磁控技術(shù)，從外部定位啟動(dòng)本裝置工作，可將內(nèi)部圖像信號(hào)連續(xù)傳送到外部接收和存儲(chǔ)設(shè)備中，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)部通道的定位、在線觀測、檢查和圖像采集。
本發(fā)明的微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置包括三部分殼體部分、接收監(jiān)視部分和磁控裝置。殼體部分含有光學(xué)鏡頭、LED(發(fā)光二極管)陣列、固定板、殼體、CMOS圖像傳感器、控制電路、磁控開關(guān)、電源、無線發(fā)射電路和天線，其中殼體內(nèi)部安置有光學(xué)鏡頭、LED陣列、固定板、CMOS圖像傳感器、控制電路、磁控開關(guān)、電源、無線發(fā)射電路和天線；光學(xué)鏡頭固定在固定板上，在固定板上安置有用于照明的LED陣列；所述光學(xué)鏡頭、CMOS圖像傳感器和控制電路依次連接并組成攝像頭，攝像頭、LED陣列、無線發(fā)射電路相互并聯(lián)，然后與磁控開關(guān)及電源連接，無線發(fā)射電路與天線連接；接收監(jiān)視部分含有無線接收裝置和監(jiān)視器，所述無線接收裝置用于接收由無線發(fā)射電路通過天線發(fā)送的信號(hào)，并且無線接收裝置通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)視器連接；所述磁控裝置用于控制磁控開關(guān)的閉合與斷開。
所述殼體包括透明殼體部分和非透明殼體部分，它是用生物兼容性好的材料制成的，而且殼體是閉合的；所述透明殼體部分那端設(shè)置著光學(xué)鏡頭。
所述監(jiān)視器是電視監(jiān)視器或計(jì)算機(jī)。
所述電源可以是紐扣式電池，也可以是普通干電池。
磁控開關(guān)通過外部磁控裝置，可實(shí)現(xiàn)定位啟動(dòng)照明、圖像采集和信號(hào)發(fā)射的工作電源；在不需要的情況下，可撤除外部磁控裝置，從而關(guān)閉內(nèi)部裝置的工作電源，可用于定位、在線觀測、檢查和圖像采集。
光學(xué)鏡頭是短焦鏡頭，可使消化道內(nèi)圖像清晰地成像在CMOS圖像傳感器上；LED陣列是由發(fā)光二極管構(gòu)成，用于發(fā)光照明；CMOS圖像傳感器及控制電路用于攝像；無線接收裝置是與無線發(fā)射電路及天線配套的產(chǎn)品，用于接收由無線發(fā)射電路通過天線發(fā)送的信號(hào)，而且該無線接收裝置便于攜帶。
本發(fā)明的啟停由磁控裝置控制，通過控制外部磁場可控制磁控開關(guān)閉合或斷開，從而控制該內(nèi)部裝置工作與否。當(dāng)外部的磁控裝置外加一定的磁場時(shí)，磁控開關(guān)處于工作范圍內(nèi)，電路導(dǎo)通，攝像頭開始攝像，由控制電路控制CMOS圖像傳感器把圖像信號(hào)傳到無線發(fā)射電路，然后無線發(fā)射電路通過天線將圖像信號(hào)往外發(fā)送，無線接收裝置將接收到的信號(hào)通過數(shù)據(jù)線傳到監(jiān)視器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果1)本發(fā)明采用磁控裝置，可定位啟動(dòng)照明、圖像采集和信號(hào)發(fā)射裝置工作電源，在不需要的情況下，撤除外部磁控裝置可關(guān)閉內(nèi)部裝置的工作狀態(tài)；2)本發(fā)明可根據(jù)需要提供實(shí)時(shí)查看的功能本發(fā)明工作方式為無線發(fā)射的內(nèi)窺攝像裝置與外部的無線接收裝置及監(jiān)視器聯(lián)合工作，幫助檢測者確定該裝置位置，進(jìn)行在線觀測與檢查，同時(shí)還可將圖像保存下來進(jìn)行圖像處理從而進(jìn)行專門診斷；3)本發(fā)明所獲得的圖像是連續(xù)的，更為形象直觀，更有利于檢測者對(duì)被檢管道的定位、在線觀測、檢查診斷；4)本發(fā)明能有效的使用能源由于磁控開關(guān)可以簡單地隨時(shí)啟停，當(dāng)需要攝像時(shí)則啟動(dòng)，而不需要時(shí)則又可停止，從而有效地節(jié)約能源；5)本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)檢查由于可隨時(shí)啟動(dòng)磁控開關(guān)進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，因此可確定殼體是否已到達(dá)需要檢測的位置，直到到達(dá)之后，再進(jìn)行該位置的詳細(xì)檢查；6)本發(fā)明簡單實(shí)用，成本低廉，適于投入大批量生產(chǎn)和在醫(yī)療、工業(yè)領(lǐng)域普及使用，將可產(chǎn)生良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是本發(fā)明的殼體部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是殼體內(nèi)部的攝像頭、LED陣列、無線發(fā)射電路相互并聯(lián)以及與磁控開關(guān)、電源連接的電路示意圖；圖3是接收監(jiān)視部分的示意圖。
圖中1-光學(xué)鏡頭 2-LED陣列 3-固定板 4-殼體 5-CMOS圖像傳感器 6-控制電路 7-磁控開關(guān)8-電源 9-無線發(fā)射電路 10-天線 11-無線接收裝置 12-監(jiān)視 4-1透明殼體部分 4-2非透明殼體部分具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明包括三部分殼體部分、接收監(jiān)視部分和磁控裝置。殼體部分含有光學(xué)鏡頭1、LED陣列2、固定板3、殼體4、CMOS圖像傳感器5、控制電路6、磁控開關(guān)7、電源8、無線發(fā)射電路9和天線10，其中殼體4內(nèi)部安置有光學(xué)鏡頭1、LED陣列2、固定板3、CMOS圖像傳感器5、控制電路6、磁控開關(guān)7、電源8、無線發(fā)射電路9和天線10；光學(xué)鏡頭1固定在固定板3上，在固定板3上安置有用于照明的LED陣列2；光學(xué)鏡頭1、CMOS圖像傳感器5和控制電路6依次連接并組成攝像頭，攝像頭、LED陣列2、無線發(fā)射電路9相互并聯(lián)，然后與磁控開關(guān)7及電源8連接，無線發(fā)射電路9與天線10連接；接收監(jiān)視部分含有無線接收裝置11和監(jiān)視器12，無線接收裝置11用于接收由無線發(fā)射電路9通過天線10發(fā)送的信號(hào)，并且無線接收裝置11通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)視器12連接；磁控裝置用于控制磁控開關(guān)7的閉合與斷開。
殼體4包括透明殼體部分4-1和非透明殼體部分4-2，它是用生物兼容性好的材料制成的，而且殼體4是閉合的；透明殼體部分4-1那端設(shè)置著光學(xué)鏡頭1。
電源8可以是紐扣式電池，也可以是普通干電池，但最好是紐扣式電池，因?yàn)槠潴w積小，所占空間較小。
當(dāng)外部的磁控裝置工作時(shí)，磁控開關(guān)7閉合，電路接通，電源8開始供電，LED陣列2開始發(fā)光照明同時(shí)攝像頭開始攝像，經(jīng)CMOS圖像傳感器5及控制電路6將圖像信號(hào)傳到無線發(fā)射電路9，然后無線發(fā)射電路9經(jīng)由天線10發(fā)射信號(hào)；便攜式的無線接收裝置11接收到信號(hào)后通過數(shù)據(jù)線連接到監(jiān)視器12，此監(jiān)視器12可以是電視監(jiān)視器，也可以是計(jì)算機(jī)，然后通過監(jiān)視器即可直接看到圖像。在電視監(jiān)視器上可以定位、在線觀測拍到的圖像，而計(jì)算機(jī)還能夠進(jìn)行各種圖像處理來輔助檢測者進(jìn)行檢測。
在具體執(zhí)行時(shí)，以醫(yī)用內(nèi)窺檢查為例，先由被檢查者以吞服方式把膠囊從口腔送入消化道，隨著胃腸的蠕動(dòng)在消化道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，并可通過接通磁控開關(guān)7接通電源8，使內(nèi)窺鏡膠囊實(shí)時(shí)地把消化道圖像發(fā)送到體外的便攜式無線接收傳送裝置11，再經(jīng)便攜式無線接收傳送裝置11傳到電視監(jiān)視器或計(jì)算機(jī)上，從而提供給操作人員定位、在線觀測、檢查和診斷查看圖像，根據(jù)圖像分析是否已到達(dá)需要檢查的消化道部分，如果仍未到達(dá)，可暫時(shí)斷開磁控開關(guān)7，過適當(dāng)?shù)臅r(shí)間再接通和查看圖像，直至到達(dá)為止。到達(dá)需要檢查的地方后，通過外部的磁控裝置工作，磁控開關(guān)7就閉合，電路導(dǎo)通，內(nèi)窺鏡膠囊連續(xù)工作。檢查完畢后即可撤消磁場，磁控開關(guān)7斷開，而內(nèi)窺鏡膠囊繼續(xù)隨腸道蠕動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，直至排出體外。整個(gè)操作簡單，病人也無任何不適和痛苦。醫(yī)生既可在檢查的同時(shí)查看圖像以了解病情，又可在檢查后隨時(shí)打開圖像文件，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像分析處理，以仔細(xì)診斷病癥。
如上所述，即可較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置，其特征在于包括三部分殼體部分、接收監(jiān)視部分和磁控裝置；殼體部分含有光學(xué)鏡頭、LED陣列、固定板、殼體、CMOS圖像傳感器、控制電路、磁控開關(guān)、電源、無線發(fā)射電路和天線，其中殼體內(nèi)部安置有光學(xué)鏡頭、LED陣列、固定板、CMOS圖像傳感器、控制電路、磁控開關(guān)、電源、無線發(fā)射電路和天線；光學(xué)鏡頭固定在固定板上，在固定板上安置有LED陣列；所述光學(xué)鏡頭、CMOS圖像傳感器和控制電路依次連接并組成攝像頭，攝像頭、LED陣列、無線發(fā)射電路相互并聯(lián)，然后與磁控開關(guān)及電源連接，無線發(fā)射電路與天線連接；接收監(jiān)視部分含有無線接收裝置和監(jiān)視器，所述無線接收裝置用于接收由無線發(fā)射電路通過天線發(fā)送的信號(hào)，并且無線接收裝置通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)視器連接；所述磁控裝置用于控制磁控開關(guān)的閉合與斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置，其特征在于所述殼體包括透明殼體部分和非透明殼體部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置，其特征在于所述透明殼體部分那端設(shè)置著光學(xué)鏡頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置，其特征在于所述殼體是閉合的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置，其特征在于所述監(jiān)視器是電視監(jiān)視器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置，其特征在于所述監(jiān)視器是計(jì)算機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置，其特征在于所述電源是紐扣式電池。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置，其特征在于所述電源是普通干電池。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置，其特征在于所述光學(xué)鏡頭是短焦鏡頭。
全文摘要
本發(fā)明是一種微型無線磁控內(nèi)部通道定位、在線觀測和圖像采集裝置，包括三部分殼體部分、接收監(jiān)視部分和磁控裝置。殼體部分含有殼體，殼體內(nèi)部安置有光學(xué)鏡頭，光學(xué)鏡頭固定在固定板上，在固定板上安置有LED陣列；光學(xué)鏡頭、CMOS圖像傳感器和控制電路依次連接并組成攝像頭，攝像頭、LED陣列、無線發(fā)射電路相互并聯(lián)，然后與磁控開關(guān)及電源連接，無線發(fā)射電路與天線連接；接收監(jiān)視部分含有無線接收裝置和監(jiān)視器，無線接收裝置用于接收由無線發(fā)射電路通過天線發(fā)送的信號(hào)，并且無線接收裝置通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)視器連接；磁控裝置用于控制磁控開關(guān)的閉合與斷開。本發(fā)明采用磁控裝置能實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)檢查，簡單實(shí)用，成本低廉，適于在醫(yī)療、工業(yè)領(lǐng)域普及使用。
文檔編號(hào)G02B23/24GK1602792SQ20041005199
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者黃平, 李潔, 張煒, 羅海堤 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)