基于USB2.0的胶囊内窥镜图像数据传输模块的设计

摘要

传统内窥镜的检查方式常常会让消化道疾病患者感觉不适，尤其是针对小肠出血性疾病的病灶，传统内窥镜难以到达，即便能够到达，痛苦的检查过程也会给患者带来极大的伤害，以致许多患者因此放弃检查，增加了诊断难度。新诞生的胶囊内窥镜通过患者口服的方式，安全而无痛苦的通过人体消化道并拍摄图像，基本解决小肠病变检查难的问题，给医生开拓了新的消化道疾病的诊断方式。 但是目前的胶囊内窥镜系统不仅检查费用昂贵，而且由于其设计的固有缺陷，目前的系统无法满足实时诊断的要求。有鉴于此，本文针对胶囊内窥镜系统的实时性诊断目的进行了深入研究，提出了一种基于USB2.0的体外数据传输的模块设计方案。 本课题从图像数据的实时传输入手，将USB2.0技术应用到整个体外传输模块的设计中，设计了提供高传输速率的USB2.0接口的固件程序和与它相配套的USB驱动程序。同时引入了高速的DSP数字信号处理芯片来完成设备到工作站间的数据传输，并设计了整个模块的硬件电路和软件程序。为了给医生提供实时诊断的操作界面，在工作站上设计了客户端的应用程序，完成实时图像的读取、显示诊断以及两种模式的存储功能。经测试，USB2.0数据传输模块能够快速地传输图像数据，工作站客户端软件能够顺利获取图像数据并提供诊断的界面，两种图像储存模式运行正常，这些成果为以后进一步开发工程样机的研究打下了坚实的基础。