基于OV2640的微型胶囊内窥镜系统设计.pdf

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1、2014年第33卷第2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)73基于OV2640的微型胶囊内窥镜系统设计程磊，刘波，徐建省，吴怀宇，陈洋(1．武汉科技大学信息科学与工程学院。湖北武汉430081；2．中国科学院电工研究所。北京100190)摘要：为了实现消化道疾病的无痛检查，研究并设计了一种基于0V2640的微型胶囊内窥镜无线图像传输系统，该系统由2．4GHz低功耗射频收发芯片nRF24LE1和CMOS图像传感器0V2640构成。分析了图像无线传输的原理与图像压缩技术，介绍了该系统的硬件结构。实验

2、结果表明：该系统可得到清晰的图像，系统运行稳定，功耗低，体内微型胶囊内窥镜直径只有13mm，为微型胶囊内窥镜的临床诊断提供了一种可行方案。关键词：无线胶囊内窥镜；JPEG压缩；0V2640图像传感器；nRF24LE1中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-9787(2014)02-0073-04’D一es‘ign0tnm●lCrOcapsu’leendloscopysystembased0nOV2640CHENGLei，LIUBo，XUJian．sheng，WUHuai—yu，CHENYang(1．SchoolofInformatio

3、nScienceandEngineering，WuhanUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430081，China；2．InstituteofElectricalEngineering，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China)Abstract：Inordertoachievepainlesscheckofdigestivetractdiseases，akindofmicrocapsuleendoscopewirelessimagetransmissionsys

4、tembasedon0V2640isresearchedanddesigned．Thesystemiscomposedof2．4GHzRFtransceiverchipofnRF24LE1andCMOScamerasensorof0V2640．Theprincipleofimagewirelesstransmissionandimagecompressiontechnologyareanalyzed，andhardwarestructureofthissystemisintroduced．Experimentalresuhsshowthatthesy

5、stemcanobtainclearimage，thesystemoperatesstablyandlowpowerconsumption，diameterofinvivomicrocapsuleendoscopeisonly13mm，andprovideafeasiblesolutionforclinicaldiagnosisofmicrocapsuleendoscopy．Keywords：wirelesscapsuleendoscope；JPEGcompress；0V2640imagesensor；nRF24LE10引言nRF24LE1低功耗芯片

6、控制CMOS图像传感器0V2640获目前，随着人类对医疗设备舒适度的逐渐提升，传统的取图像的方案，其中图像传感器0V2640能够实现JPEG压直插式消化道检测系统已经不能满足人类的需求，同时为缩算法，可以在不影响图像视觉效果的前提下减小图像数了提高消化道疾病的检查效率，出现了能够进入人体消化据量，为无线图像的传输和处理提高了方便，该系统具有体道的胶囊内窥镜检测系统，通过胶囊内窥镜消化道的积小、功耗低、通信可靠等优点，能够实现体内无线图像采检查，不仅可以减轻患者的痛苦，而且可以对整个消化道进集与传输的需求。行更全面的检查。胶囊内窥镜在体内检测的关键技术

7、在于1胶囊内窥镜JPEG图像压缩算法图像数据的采集与传输，同时对体积大小和功耗的要通过JPEG压缩处理后的图像，降低了图像的数据量，求较高。一帧图像数据的发送时间和功耗明显降低”。传输JPEG为了满足体内无线图像的传输，本文设计了用内部集压缩格式的图像时，不仅能够提高无线胶囊内窥镜的发送成了增强型8位单片机、具有2．4GHz频率收发功能的速率，而且提高了其工作时长。JPEG压缩算法简单的分为收稿日期：2013--09—13}基金项目：国家自然科学基金资助项目(60705035，61075087，61203331，61005065)；冶金工业过程系统科

8、学湖北省重点实验室开放基金重点项目(Z201102)；河南省高等学校控制工程重点学科开放基金资助项目(KG2