应用研究
胶囊内窥镜
赵杰李华峰
(南京航空航天大学江苏南京210016)
数事执术码用
摘要：本文设计了一种无线股象内宽镜简易系统。该系统包括两个部分，一个股衰内宽镜本体，一个USB接收器模块。胶象本体采用摄型 CMOS图像传感器OV6920采集图像，输出为NTSC制式的模报信号，并通过2.4G无线芯片RTC6701发射出去。在USB接收器端，有一个2.4G接收模块，将接收的2.4G信号还原成NTSC制式视频信号，并交给SAA7113h视频芯片进行AD采集，并输出8住YUV4:2:2格式的数宇信号，再由USB视频芯片接收处里，转换成USB数据逐入PC机，在PC机端，山一个应用程序负青显示芯片接收到的图像，并可以根据需要进行存储。
关键调：股食内宽镜NTSCOV6920SAA7113h
中图分类号：TH789
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2011)11-0038-01
目前推进式内窥镜的检查方式常会让消化道疾病患者感觉不适和痛苦。尤其对某些肠道疾病的病灶，推进式内窥镜难以到达，即便能够到达，在插人检查过程中也会导致很大痛苦。许多患者因为恐惧而放弃检查，使得诊断较为固难，延误病情。胶囊式内窥镜通过惠者口服的方式，安全而无痛苦的进人人体消化道，沿途拍摄影像，基本解决肠道尤其是小肠病变检查难的问题。本文提出了一种携带方便，结构简单，造价低廉的胶囊内魔镜检查系统研制方案，希望有助于胶囊内镜的普及，造帮患者。但目前该样机正处于研发试验
阶段，还有一些问题有待解决， 1、胶量内预镜本体设计
胶囊内瘾镜本体设计主要包括图像传感器电路设计，无线发射模块设计以及其他附属部分led和电源，下面分别介绍。
1.1图像传感器的设计
本文采用的图像传感器是cmos图像传感器，型号是OV6920。它采用的是BGA封装，只有九个引脚，只需要3.3V的直流供电电压，就能在低功耗状态下运行工作。按照0V6920引脚描述，设定A1引膜 AVDD和C2引鹏接电源正板，B1引脚接地，在B3和C3之间接上三点式晶报电路，便可在C1引脚输出NTSC制式的复合视频信号。其他引脚设定默认值，可以得到0V6920的外围控制电路图。
1.2无线发射模块设计
无线发射模块设计是采用的RTC6701无线芯片。RTC6701是一个FM/FSK发射器，采用32引期QFN封装，用于2.4GHz[SM额段模拟调频或数字FSK传输的应用。该芯片包括一个射频调制器，两个通道的音频调制器和具有11.5dBm输出功率的功率放大器，射频调制器块，这是基于一个集成的2.4GHzVCO的额率合成器，产生 2.4GHz的调频立体声音频信号调制的信号。芯片上的两个立体声音频输人信号的音频调制器提供的FM音频调制信号，分别在 6MHz和6.5MHz。
传输频率可通过SP1编程设置内部寄存器，或通过使用3个专用引脚来选择4个固定的频道。可通过引脚28和29配置输出功率为 1.5dBm或11.5dBm，很容易地符合CE/FCC要求。
本文仅用到其电路图如下，它包括几个部分：视频输入电路，振荡电路，发射电路，通道选择电路，音频部分不连接
1.3其他附属电路
主要包括led照明电路，磁控开关和锂电池电源，为了节约空间，锂电池直接通过磁控开关给ied，以及传感器和无线模块供电。
其中led为3个led串联，供电3.7v。 2、USB接收器端
USB接收器端的功能是接收胶囊端发出的数据，并传输给显示设备，并可以根据需要进行实时监控或者保存数据。USB接收器端主要包括以下几个部分，2，4G接收模块，视频数据解码芯片， USB数据转换。下面分别介绍：
2.1接收模块
2.4G接收模块是与胶囊本体发射模块功能相反的模块，它将接
38 万发数据
收到的无线信号转换成NTSC模拟信号，它与相对应的发射模块一样也有4路频道选择，两路音频立体声通道，和一个接收天线。1脚为 NTSC视频输出信号，输出阻抗为75欧，2，3脚为立体声音频输出，4 腾为5V电源，5脚为电源地，6，7，89为频道选择设置，10脚接天线。
2.2视频数据解码芯片
视频数据解码芯片选用的是飞利浦公司的sa7113h芯片，该芯片的功能是将无线接收模块收到的NTSC制式的信号进行解码，将其转换为数字信号。该芯片可以对4路输人进行采集，并输出8位 VPO总线，其输出格式为YUV(4:2：2),这款芯片兼容NTSC,PAL， SECAM等多种制式，并且可以自动检测场额50Hz或60Hz，并且可以在PAL和NTSC之间自动切换，该芯片的工作模式是通过芯片内部的寄存器设置来实现的，寄存器的值是通过IIC总线进行设置，包括色度，亮度等。7113的数字地和模拟地都是采用3.3V供电。而它的晶振采用的是24.576MHz晶体，由于有内部锁相环PLL，它可以输出27MHz系统时钟。主要包括芯片的供电，晶振，1IC设置电路，视频数据输人，视频数据输出。
2.3USB数据采集
USB数据采集芯片选用的是太欣公司的STK1160,该芯片采用的是QFP80封装，其功能是将接收到的YUV(4.2.2)转换为与PC机 USB接口对应的数据，并在PC机种安装STK1160的驱动，PC机即可识别该芯片，并把它当做USB摄像头处理。该芯片硬件引脚主要分类为：电源以及地线引脚，视频数据引脚，音频输人引脚，USB数据引即，IC引脚，晶振引胞，GPIO引脚。芯片采用1.8V和3.3V双电源供电；晶振接12MHz；视频数据引脚连接SAA7113h的视频数据以及同步信号；音频输人引脾不用；USB引脚连接USB口，方便与电脑连接；IIC引脚与SAA7113h的IIC连接，并与单片机连接，通过单片机对STK1160与SAA7113h进行设置。使其能够正带的工作，接收收
囊端发送来的图像。 3、结语
本文设计了种胶囊内魔镜系统，系统主要包括胶费本体，体外接收器两个部分。胶囊本体部分采集图像并无线发送，由体外接收器接收进行处理，通过USB端口传输给PC机进行记录和显示。参考文献
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2004,10(4):6 ~ 8. 作者简介
赵杰（1985-），男，福建福州人，硕士研究生，南京航空航天大学，专业：测试计量技术及仪器。