深圳电路板抄板公司数字式微型无线内窥镜系统

    该部分包括信道编码、无线收发器、射频功放和天线等。作为一个通信系统，它有三个主要的特点：（1）特短距离通信，因为体内胶囊与体外接收器仅隔一层人体组织（ 包括肌肉、脂肪与皮肤），通信距离最远为几十个厘米；（2）通信信道的衰减非常大，因为人体组织对无线电波（ 特别是UHF 以上波段的电磁波）有很大的吸收与反射作用；（3）通信主要是从体内到体外的大量的图像数据传输，体外到体内则是根据临床需要发送几个字节的控制命令。从体积、功耗、天线、电路实现复杂度以及系统通信特点等几方面综合考虑，系统采用半双工的通信方式，收发共用一根天线。作为一个通信系统，首先需确定的两个重要参数是通信频率和调制方式。采用ISM频段中的2.4GHz 作为通信频率。在无线调制方式上，系统从体内到体外发送采用FSK 调制方式，而体内接收体外的控制命令则采用OOK 方式。
    这部分包括带数字图像输出的CMOS 图像传感器、图像压缩模块、MEMS 微电机、发白光与具有两种不同红外波长的LED（ 采集三维深度图像数据）等。
    该部分电路不仅决定了内窥镜图像的质量，而且其低功耗设计也很关键。所以获得符合医学临床要求的高质量内窥镜图像与低功耗设计是体内部分电路设计必须实现的。基于此，方案中硬件部分采用如下设计：
    （1）图像采集前端采用低功耗的带数字彩色图像输出的CMOS 图像传感器， 且该图像传感器不带任何图像后处理功能，而是把这些处理放在体外的计算机中，大大降低了功耗；
    （2）为了提供准确反映病变情况的图像，系统采用光谱法形成三维深度图像， 即使用两种不同波长的LED和白光LED 作为照明光源获得三维深度内窥图像；
    （3）CMOS 图像传感器的数字图像输出格式不采用RGB，电路板克隆而直接采用原始的彩色Bayer 格式，这样在无损图像压缩模块中能得到更好的压缩比[5 ～6]，以降低通信带宽和无线收发器的总发射能量。采用这种方法即使不进行压缩，按最大2 帧/ 秒的速率计算，通信的最大原始信号数据码率为640×480×8×2=4 915 200 比特/ 秒，码率只有采用RGB 格式的1/3；
    （4）系统采用如图3（b）所示的数字图像处理流程。胶囊内只有压缩和无线调制两个模块，比采用图3（a）所示的一般数字图像处理流程少了三个模块，减小了胶囊内电路的面积和功耗；
    对消化道疾病的检查， 目前最常用和最直接有效的方法就是内窥镜检查， 它在消化道疾病的诊断中起着极为重要的作用。但现有的常用内窥镜系统都不得不带有引导插管， 给系统操作带来不便， 同时给检查病人也带来很大的痛苦， 而且检查的部位受到限制， 无法实现对小肠部分的检查。随着微电子技术的发展， 以色列人开发出了无线内窥镜系统，其发展还在起步阶段， 存在一些局限性， 比如图像分辨率不够高、仅是一个单向数据通信系统、医生无法现场实时观察病人消化道图像、不能控制体内胶囊的工作状态、胶囊内电池供电时间有限（6“8 小时）、无法实现大肠部分的检查、只能实现二维图像的采集等。另外，韩国人Park 和Nam也提出了一个基于模拟电路的无线内窥镜系统，其主要贡献在于在无线内窥系统中引入了双向通信的概念。
    本文提出了一种全新的数字化的双向微型无线内窥镜系统， 该系统具有可实时观察病人消化道图像、全消化道检查、提供三维深度图像数据等功能。