存儲(chǔ)型膠囊內(nèi)鏡系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、小腸結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,傳統(tǒng)的機(jī)械插入類及灌腸造影類小腸檢查技術(shù)存在一些檢測(cè)盲區(qū),且患者在受檢過(guò)程中頗為痛苦。新型的膠囊內(nèi)鏡系統(tǒng)可直觀檢測(cè)全部小腸的黏膜及病變情況,檢測(cè)過(guò)程中患者行動(dòng)自如無(wú)不適感,該系統(tǒng)的問(wèn)世填補(bǔ)了小腸檢查領(lǐng)域無(wú)創(chuàng)性、可視化檢查的空白,已逐漸成為小腸疾病診斷的首選方案之一。
　　分析并比較目前市面上膠囊內(nèi)鏡系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案,并結(jié)合膠囊內(nèi)鏡在臨床應(yīng)用中所面臨的問(wèn)題,提出了一種以FPGA為運(yùn)算控制核心,以Micro SD存

2、儲(chǔ)卡直接進(jìn)行數(shù)據(jù)保存的膠囊內(nèi)鏡設(shè)計(jì)方案。在該設(shè)計(jì)方案中,圖像采集設(shè)備選用CMOS型圖像傳感器,傳感器自動(dòng)采集圖像并輸出數(shù)字圖像信號(hào),圖像信號(hào)交由 FPGA處理并轉(zhuǎn)發(fā)至Micro SD存儲(chǔ)卡保存。該系統(tǒng)由3V紐扣型鋰電池直接供電,其數(shù)據(jù)傳輸、閃光控制、CMOS傳感器初始化及Micro SD卡初始化等邏輯功能則全部由FPGA實(shí)現(xiàn)。該設(shè)計(jì)方案的關(guān)鍵技術(shù)在于以FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和外設(shè)控制功能,FPGA內(nèi)部設(shè)計(jì)有圖像數(shù)據(jù)接收、FIFO緩沖器、

3、SD總線控制器、閃光控制、傳感器初始化、存儲(chǔ)卡初始化等功能模塊,其中,圖像數(shù)據(jù)接收模塊可按照CMOS傳感器的輸出協(xié)議規(guī)范來(lái)同步接收?qǐng)D像數(shù)據(jù),SD總線控制器則可按照Micro SD存儲(chǔ)卡的讀寫協(xié)議規(guī)范來(lái)輸出圖像數(shù)據(jù),而FIFO緩沖器則用來(lái)協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)輸出的步調(diào)。
　　實(shí)驗(yàn)表明,基于FPGA和Micro SD存儲(chǔ)卡的膠囊內(nèi)鏡系統(tǒng)可以在640×480圖像分辨率及2fps幀率標(biāo)準(zhǔn)下穩(wěn)定工作,單次工作時(shí)間8小時(shí)以上,完全滿足臨床應(yīng)用標(biāo)