无线供能图像胶囊内窥镜的设计与实验分析

针对目前胶囊内窥镜受到能量限制的问题,设计了一种基于无线供能的微型化、低功耗的图像胶囊内窥镜。对无线供能电路,图像传感器电路,无线发射电路进行设计研究,搭建了无线能量传输系统平台,制作了无线供能图像胶囊内窥镜样机,并通过实验验证了无线能量传输系统发射线圈设计的合理性。通过与医院合作的猪大肠内部图像采集实验,验证了研制的图像胶囊系统样机的可行性。完整的图像胶囊内窥镜的尺寸仅为Φ10mm ×20mm ,图像传感器电路和无线发射电路的整体功耗最低约为65mW 。     

无线内窥镜专用芯片的FPGA验证及相关测试

介绍了一种数字式无线内窥镜的系统方案及其胶出并实现了用于该数模混合专用芯片的FPGA验证系统及验证流程.为了进行芯片系统级低功耗设计,验证系统完成了体内硬件部分的能量测试.     

内窥镜电子图像信息系统

内窥镜电子图像信息系统是由成熟的光纤内窥镜制作技术与电子技术相结合的微型摄像系统。本文介绍了该系统的发展史、结构原理、性能及发展前景。     

基于JPEG压缩图像的数字图像胶囊系统研究

本文研究了基于JPEG压缩图像的数字图像胶囊系统,该数字图像胶囊实现消化道图像采集与无线传送,为消化道疾病诊疗胶囊提供消化道图像信息,实现消化道疾病的诊断,并为体外磁控制提供图像导航信息。该数字图像胶囊系统采用图像压缩芯片CX93510,该芯片能够对通用CMOS图像传感器输出的图像数据进行压缩,其压缩比可配置。本系统选用低功耗CMOS图像传感器OV7740,压缩比为30,极大的减小后端无线传输的数据,降低对无线传输带宽的要求。本文完成数字图像胶囊系统原型样机设计和体外接收系统设计,为消化道诊疗胶囊提供了优异的解决方案。     

用于无线内窥镜系统的高效、低复杂度的准无损和无损压缩算法

为了降低无线内窥镜系统中无线通信的带宽以及无线发射的功耗,该文提出了一种高效、低复杂度的基于类似BAYER彩色图像阵列的数字图像无损和准无损压缩/解压缩算法.通过对标准图像库中的7幅图像进行压缩的结果表明,该文提出的压缩算法比常规先插值后压缩的算法以及先压缩后插值的算法均具有更高的压缩性能和更低的复杂度;可实现对指定ROI区域实现无损压缩,其它区域实现准无损压缩.算法对无线内窥镜图像进行压缩时,可以获得平均图像压缩码率2.18bit/pixel,且PSNR大于47.57dB.     

无线内窥镜系统胶囊内数字芯片的后端设计

无线内窥镜系统胶囊内的低功耗数字集成电路的设计，是整个系统设计的关键。文中给出了利用后端设计的EDA工具对无线内窥镜系统胶囊内数字集成电路进行物理实现的过程。     

小巧的工业内窥镜

Moritex公司最近推出一种远距离观察不可接近物体的LightScope微型低成本工业内窥镜。LightScope微型内窥镜坚固、可靠、直径仅为 8mm ,可用电池驱动 ,是安全 (如锁匠 )和汽车工程 (如引擎阀门、喷嘴 )等有限空间应用的最佳便携式辅助观察工具。该产品的研制得益于Moritex公司在光学元件、光纤及照明等领域积累的丰富经验。该内窥镜提供的图像质量毫不逊色于价格昂贵系统所提供的图像。LightScope微型内窥镜可与长度为 0 .5m的联锁或柔性塑料纤维图像导轨共用。该内窥镜可在 0～ 60℃温度范围工作 ,具有 2 7°视角 ,焦长范围为 1 0mm～…     

基于FPGA的胶囊内窥镜图像采集系统

为了提高胶囊内窥镜的图像帧率,研制了一种基于FPGA的胶囊内窥镜图像采集系统。其内部包含了利用FPGA编写JPEG压缩核用于减少图像数据量。它主要由图像胶囊内窥镜,便携式图像接收器和计算机处理软件三部分组成。文中将详细讨论这三部分软硬件设计。本文完成胶囊内窥镜图像采集系统的原型系统搭建,测试结果表明原型系统达到设计要求。     

超声内窥数字成像技术

超声内窥镜系统将微型超声探头通过电子内窥镜的活检通道插入消化道器官,既可通过内窥镜直接观察粘膜表面的病变形态,又可进行超声扫描成像,获得消化器官管壁各个断层的组织学特征.利用编码激励技术,以4位Barker编码的方式激励换能器,在不增加峰值负声压的前提下,显著提高超声换能器的发射功率,增大系统探测深度以及成像的信噪比;用数字下变频技术实现超声回波的中频采样、编码信号的脉冲压缩以及信号包络的提取;采用装有超声耦合液的玻璃烧杯作为实验样品,对其进行旋转扫描,得到256级灰度的超声图像,轴向分辨率达0.4 mm,验证了系统原理的正确性.     

内窥镜图像中出血识别技术的专利分析

基于胶囊内窥镜图像中出血识别技术领域的多篇专利文献,通过选取其中的典型技术方案,介绍了目前出血识别技术的发展状况,并通过对相近领域的专利文献的分析对今后内窥镜图像中出血识别技术的发展趋势进行了展望.     

Baseline JPEG压缩器在Xilinx FPGA上的设计与实现

由于近年来胶囊内窥镜需求的发展,以及FPGA在小型化和低功耗的技术进步,在内窥镜系统中应用FPGA为核心的解决方案已经成为可能。在目前的FPGA数字胶囊系统,以及未来用于胶囊窥镜的专用集成电路中,图像数据压缩都是重要组成部分。本文使用Verilog对普遍应用的Baseline JPEG压缩核进行封装并在FPGA进行实现和验证,并给出了电路设计和测试结果。在Xilinx Spartan LX9 FPGA上,所实现的Baseline JPEG压缩器达到最高166 MHz的时钟频率。     

White and narrow band image compressor based on a new color space for capsule endoscopy

In this paper, we present the design of a low power and hardware efficient image compressor integrated circuit for wireless capsule endoscopy application. The proposed compression algorithm supports dual-band imaging, that is, works on both white-band imaging (WBI) and narrow-band imaging (NBI). The scheme uses a novel color-space and simple predictive coding for optimized performance. Based on the nature of the narrow- and white-band endoscopic images and video sequences, several sub-sampling schemes are introduced. The proposed dual-band compressor is designed in such as way that it can easily be interfaced with any commercial low power image sensor that outputs RGB image pixels in a raster scan fashion, eliminating the need of large buffer memory and temporary storage. Both NBI and WBI reconstructed images have been verified by medical doctors for acceptability. Compared to other designs targeted to video capsule endoscopy, the proposed algorithm performs strongly with a compression ratio of 80.4% (for WBI) and 79.2% (for NBI), and a high reconstruction peak-signal-to-noise-ratio (over 43.7 dB for both bands). The results of the fabricated chip are also presented.     

A Low-Power Digital IC Design Inside the Wireless Endoscopic Capsule

This paper proposes an architecture of the wireless endoscopy system for the diagnoses of whole human digestive tract and real-time endoscopic image monitoring. The low-power digital IC design inside the wireless endoscopic capsule is discussed in detail. A very large scale integration (VLSI) architecture of three-stage clock management is applied, which can save 46% power inside the capsule compared with the design without such a low-power design. A stoppable ring crystal oscillator with minimal overhead is used in the sleep mode, which results in about 60-muW system power dissipation in sleep mode. A new image compression algorithm based on Bayer image format and its corresponding VLSI architecture are both proposed for low-power, high-data volume. Thus, 8 frames per second with 320*288 pixels can be transmitted with 2 Mb/s. The digital IC design also assures that the capsule has many flexible and useful functions for clinical application. The digital circuits were verified on field-programmable gate arrays and have been implemented in 0.18-mum CMOS process with 6.2 mW     

基于DSP的图像压缩无线传输系统设计

提出一种基于DSP的无线图像传输系统,该系统实现图像的采集、压缩、无线传输及显示。概述系统设计过程,并重点讨论DMA在图像采集和JPEG压缩过程中的应用。最终通过对系统图像传输质量和传输速度的测试证明：该系统有效和实用。该系统设计适用于低端低价位无线图像传输产品或消费电子类产品．特别适合于家庭和临时场所使用的低端无线监控系统。     

医疗内窥镜影像系统的设计与实现

设计并实现了消化内镜影像系统的常用功能,并增加了病变图像的二次采集,典型病例库的维护以及“所见即所得”的报告生成方式,提高了诊断效率。并对系统进行了全面的测试,保证了系统的稳定性和功能完备性。     

A 2.4 GHz low power wireless transceiver analog front-end for endoscopy capsule system

This work presents the design and implementation of a 2.4 GHz low power wireless transceiver analog front-end for the endoscopy capsule system in 0.25 μm CMOS. The prototype integrates a low-IF receiver analog front-end (low noise amplifier, double-balanced down-converter, band-pass-filtered AGC loop, and ASK demodulator) and a direct-conversion transmitter analog front-end (20 MHz IF PLL with well-defined amplitude control circuit, ASK modulator, up-converter, and output buffer) on a single chip together with one integrated RF oscillator and two LO buffers. Trade-off has been made over the design boundaries of the different building blocks to optimize the overall system performance. All building blocks feature the circuit topologies that enable comfortable operation at low power consumption. As a result, the IC works at a 2.5 V power supply, while only consuming 15 mW in receiver (RX) mode and 14 mW in transmitter (TX) mode. To build a complete transceiver for the endoscopy capsule system, only an antenna, a duplexer, and a digital controller are needed besides the presented analog front-end chip.     

无人机机载SAR地面终端系统的设计

根据无人机机载合成孔径雷达（SAR）的无线通信特性,对无人机机载SAR地面终端系统提出了一种设计方案,详细介绍了系统实现中应用到的一些关键技术,对多位面技术、双缓冲技术、多线程技术及内存映射技术进行了细致的探讨。应用结果表明,该方案实现了图像处理与数据接收时间上的合理分配,对今后无人机机载SAR地面终端系统的设计具有一定的参考价值。     

基于802．11网络的无线视频传输系统设计

提出一种基于S3C2440A硬件平台和嵌入式Linux操作系统的无线视频传输系统设计方案,介绍系统的总体设计和主要功能模块的设计与实现,主要包括视频采集模块、无线视频传输模块的硬件设计,嵌入式Linux的驱动程序移植、MPEG-4数字视频软件压缩以及应用程序实现等。该系统实现了802．11无线局域网内的视频传输,实时监测网络的数据流量和拥塞状况,自动调节视频的压缩比,提高网络传输质量,保证视频播放流畅性,可靠性高且易于使用。     

基于CC2430的ZigBee无线网络节点设计

ZigBee无线网络结构简单、设计成本低廉,功耗低,并拥有简单而灵活的通信网络协议,应用非常广泛。采用集射频与微控制器于一体的片上系统CC2430作为ZigBee无线网络节点的核心器件,提出带功率放大器的ZigBee无线网络节点的系统设计方案,并给出该系统电路原理图。硬件测试结果表明,节点硬件接收灵敏度高,通信距离也较理想。