本發明涉及醫療器械技術領域，具體涉及一種具有導光裝置的雙鏡頭膠囊型內窺鏡。

背景技術：

膠囊內窺鏡由于其高可靠性、高安全性目前已成為消化道疾病診斷的有效設備，受到了國際醫療器械領域的高度認可。膠囊內窺鏡具有的攝像裝置、圖像處理裝置以及無線傳輸裝置等，通過由被檢者從口中吞服，能夠在通過消化道系統的過程中對胃或腸等器官進行拍攝，并將拍攝信息通過無線發送到體外裝置，這些信息被外部接收裝置接收，然后顯示在顯示設備上。在無痛苦、無創傷的人體胃腸道蠕動狀態下，醫護人員可根據顯示在顯示設備上的圖像即可對被檢者進行胃腸道疾病的診斷。

由于膠囊內窺鏡工作的重點是對體內器官圖像的采集，那么對于所采集圖像的質量就有很高的要求。傳統的膠囊內窺鏡大多使用的是內置cmos圖像傳感器于透明的光學圓頂內部，通過led等照明設備打光后拍攝得到患者消化道內部圖像。但是當使用led進行打光后，由于傳統的透明光學圓頂不可避免的存在光的折射與反射特性，導致由圖像傳感器捕獲的圖像往往存在亮度不均、曝光等問題，拍攝出很多不清晰的無效的圖像。這樣的后果就是會出現漏檢等問題，降低了檢查的可靠性，同時給醫生也增加了負擔與檢查難度。

專利申請號為201610119113.2的中國發明專利《一種用于膠囊內窺鏡的導光器件》，該專利在傳統膠囊內窺鏡中增加一個導光器件，該導光器件為一柱面體，由底面、外側面、內側面組成，其內側面有全反射膜，使鏡頭視野增大，照明區域均勻。該技術可使led的光源出光均勻，但是也只能優化一部分的雜散光，由于鏡頭與膠囊內窺鏡透明光學圓頂之間的距離，圓頂對光的反射與折射仍然存在，同時用于擋光的鏡頭在拍攝時必然還會有部分雜散光的干擾，從而影響膠囊內窺鏡拍攝遠景圖像的清晰度。同時基于傳統鏡頭增加的導光器件，對于在胃部使用的膠囊內窺鏡來說，拍攝較遠距離的圖像同樣不能達到清晰的效果。

同時由于增加的導光器件，對于拍攝近距離圖像時，由于導光器件上的全反射膜有部分遮光效果，使得入射到鏡頭的光通量減弱，從而也不能拍攝到清晰的圖像。同時由于導光器件的設計尺寸為固定值，無法適應不同的圖像傳感器使用。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種具有導光裝置的雙鏡頭膠囊型內窺鏡，該內窺鏡能減少雜散光的干擾，提高圖像的信噪比，同時雙鏡頭的結構使膠囊在任何情況下都可拍攝清晰圖片。

為實現上述目的，本發明公開的一種具有導光裝置的雙鏡頭膠囊型內窺鏡，其特征在于，它包括膠囊殼體，設置在膠囊殼體內的不透明遮光體、透明導光體、前攝像頭、后攝像頭、柔性電路板(flexibleprintedcircuit，fpc)、照明裝置、永磁體、射頻信號傳輸裝置、信息處理裝置和運動傳感器，其中，所述膠囊殼體的一端為膠囊殼體前透明部，膠囊殼體的另一端為膠囊殼體后透明部，所述柔性電路板卡在膠囊殼體的內側壁中，前攝像頭的鏡頭前端頂住膠囊殼體前透明部，前攝像頭的后座設置在柔性電路板前端，前攝像頭外側壁套有不透明遮光體，所述不透明遮光體的外側壁套接透明導光體，透明導光體的外側壁與膠囊殼體前透明部內壁接觸，后攝像頭的后座設置在柔性電路板后端，后攝像頭的鏡頭前端與膠囊殼體后透明部之間具有間隙，柔性電路板前端設置照明裝置，柔性電路板后端也設置照明裝置，所述射頻信號傳輸裝置、信息處理裝置和運動傳感器設置在柔性電路板上，前攝像頭和后攝像頭的信號輸出端分別連接信息處理裝置的第一圖像信號輸入端和第二圖像信號輸入端，信息處理裝置的照明控制信號輸出端連接各個照明裝置的控制信號輸入端，運動傳感器的信號輸出端連接信息處理裝置的膠囊位置及姿態信號輸入端，永磁體固定安裝在柔性電路板上，所述信息處理裝置的射頻信號通信端連接頻信號傳輸裝置的通信端。

本發明的有益效果：

1、本發明使用雙鏡頭的膠囊型內窺鏡，頂住膠囊殼體前透明部的前攝像頭，可增大視野范圍，適合拍攝較遠距離的圖像，后攝像頭與膠囊殼體后透明部具有間隙適合拍攝近距離的圖像，另外，本發明配合設置永磁體能根據需要調整膠囊內窺鏡姿態，從而選擇合適的鏡頭拍攝圖像。

2、本發明的前攝像頭外側壁套有不透明遮光體，不透明遮光體的外側壁套接透明導光體，可避免由于鏡頭緊貼透明殼體導致的雜散光干擾，當膠囊處于空腔較大的胃部，且距離胃內壁較遠時，在強光的照射下也可拍攝到清晰的遠距離胃部圖像；當膠囊貼近胃內壁，需要拍攝近景圖像時，使用另一端沒有導光裝置的后攝像頭，可拍攝到清晰的近距離的圖像。

3、本發明的永磁體在外部磁力作用下控制膠囊內窺鏡的翻轉，增強膠囊內窺鏡的主動控制效果，使鏡頭選擇更自由。

4、本發明的導光裝置采用兩部分組合結構(不透明遮光體和透明導光體)，本發明的上述設計一方面可增強導光效果，使光線僅從透明導光體入射，不透明遮光體可遮擋部分入射到鏡頭的雜散光，增加導光效果，同時與鏡頭一起緊貼透明光學圓頂內壁，可最大限度的減少雜散光的產生，使拍攝圖像更清晰，同時緊貼內壁的設計節省了膠囊內部有限的空間；另一方面采用abs材質的遮光器具有很好的可塑性，使導光體的設計不依賴與攝像裝置的尺寸，同時對攝像裝置有很好的固定作用。

附圖說明

圖1為本發明的縱向截面結構示意圖；

圖2為本發明中膠囊殼體前透明部的橫截面結構示意圖；

圖3為本發明中不透明遮光體、透明導光體和前攝像頭部分的結構示意圖；

圖4為本發明的電路部分的原理框圖；

圖5為本發明中導光裝置截面示意圖。

其中，1—膠囊殼體、1.1—膠囊殼體前透明部、1.2—膠囊殼體后透明部、1.3—膠囊殼體中間不透明部、2—不透明遮光體、2.1—透明導光體、2.2—柱底面、2.3—柱曲外側面、2.4—柱內側面、2.5—錐底面、2.6—錐外側面、2.7—錐內側面、3—前攝像頭、3.1—后攝像頭、3.2—光學透鏡、3.3—圖像傳感器、4—柔性電路板、5—照明裝置、6—永磁體、7—射頻信號傳輸裝置、8—電源、9—信息處理裝置、10—運動傳感器。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明：

本發明的一種具有導光裝置的雙鏡頭膠囊型內窺鏡，如圖1～5所示，它包括膠囊殼體1，設置在膠囊殼體1內的不透明遮光體2、透明導光體2.1、前攝像頭3、后攝像頭3.1、柔性電路板4、照明裝置5、永磁體6、射頻信號傳輸裝置7、信息處理裝置9和運動傳感器10，其中，所述膠囊殼體1的一端為膠囊殼體前透明部1.1，膠囊殼體1的另一端為膠囊殼體后透明部1.2，所述柔性電路板4卡在膠囊殼體1的內側壁中(柔性電路板4彎折安裝在膠囊殼體1中)，前攝像頭3的鏡頭前端頂住膠囊殼體前透明部1.1，前攝像頭3的后座設置在柔性電路板4前端，前攝像頭3外側壁套有不透明遮光體2，所述不透明遮光體2的外側壁套接透明導光體2.1，透明導光體2.1的外側壁與膠囊殼體前透明部1.1內壁接觸，后攝像頭3.1的后座設置在柔性電路板4后端，后攝像頭3.1的鏡頭前端與膠囊殼體后透明部1.2之間具有間隙，柔性電路板4前端設置照明裝置5，柔性電路板4后端也設置照明裝置5，所述射頻信號傳輸裝置7、信息處理裝置9和運動傳感器10設置在柔性電路板4上，前攝像頭3和后攝像頭3.1的信號輸出端分別連接信息處理裝置9的第一圖像信號輸入端和第二圖像信號輸入端，信息處理裝置9的照明控制信號輸出端連接各個照明裝置5的控制信號輸入端，運動傳感器10的信號輸出端連接信息處理裝置9的膠囊位置及姿態信號輸入端，永磁體6固定安裝在柔性電路板4上，所述信息處理裝置9的射頻信號通信端連接射頻信號傳輸裝置7的通信端。信息處理裝置9通過射頻信號傳輸裝置7與外部主機實現數據通信。

上述技術方案中，柔性電路板4上還設有電源8，所述電源8分別向前攝像頭3、后攝像頭3.1、照明裝置5、射頻信號傳輸裝置7、信息處理裝置9和運動傳感器10供電。

上述技術方案中，由于前攝像頭3的鏡頭前端頂住膠囊殼體前透明部1.1，使得鏡頭拍攝的視場角m增大，可擴大視野范圍。

上述技術方案中，透明導光體2.1的橫截面為環狀柱面體，該環狀柱面體包括柱底面2.2、柱曲外側面2.3和柱內側面2.4，所述柱曲外側面2.3與膠囊殼體前透明部1.1內壁接觸，所述柱底面2.2與柔性電路板4前端平面之間的夾角β為5～10°，柱內側面2.4與柔性電路板4前端平面之間的夾角γ為78～83°，所述柱內側面2.4與柱底面2.2之間的夾角α為60～88°。

上述技術方案中，所述不透明遮光體2的橫截面為環狀錐面體，該環狀錐面體包括錐底面2.5、錐外側面2.6和錐內側面2.7，所述錐底面2.5與柔性電路板4前端平行，錐外側面2.6的下半部與透明導光體2.1的柱內側面2.4貼合，錐外側面2.6的上半部與膠囊殼體前透明部1.1的內側壁接觸，錐內側面2.7與前攝像頭3的外側壁套接。

上述技術方案中，所述后攝像頭3.1的鏡頭前端與膠囊殼體后透明部1.2端部之間的間隙范圍為4～5mm，該間隙的設計能使膠囊殼體后透明部1.2緊貼胃壁時也能拍攝清晰的圖像。

上述技術方案中，前攝像頭3和后攝像頭3.1均包括設置在柔性電路板4上的圖像傳感器3.3和固定在圖像傳感器3.3上的光學透鏡3.2。

上述技術方案中，所述前攝像頭3和后攝像頭3.1的信號輸出端分別通過柔性電路板4上對應的導線連接信息處理裝置9的第一圖像信號輸入端和第二圖像信號輸入端，信息處理裝置9的照明控制信號輸出端通過柔性電路板4上對應的導線連接各個照明裝置5的控制信號輸入端，運動傳感器10的信號輸出端通過柔性電路板4上對應的導線連接信息處理裝置9的膠囊位置及姿態信號輸入端，所述信息處理裝置9的射頻信號通信端通過柔性電路板4上對應的導線連接射頻信號傳輸裝置7的通信端。

上述技術方案中，所述照明裝置5為led發光二極管，柔性電路板4前端的照明裝置5用于在信息處理裝置9的控制下發出對前攝像頭3進行照明的可見光，柔性電路板4后端的照明裝置5用于在信息處理裝置9的控制下發出對后攝像頭3.1進行照明的可見光，例如白色光，前端與后端照明裝置共集成8～10個led發光二極管，當需要拍攝遠景圖像時，位于前攝像頭3的led會受信息處理裝置9的控制，增加led打光時間，用來增加光通量，從而使前攝像頭3可以拍攝更加清晰的遠景圖像。

上述技術方案中，所述運動傳感器10用于感知膠囊內窺鏡的位置和姿態信息。

上述技術方案中，所述永磁體6用于在外部磁力作用下實現雙鏡頭膠囊型內窺鏡的翻轉，從而調整前攝像頭3和后攝像頭3.1的拍照角度。

上述技術方案中，信息處理裝置9為具有控制與處理功能的專用集成電路芯片asic，可實現對膠囊內窺鏡拍攝圖像的控制。并且，所述信息處理裝置9可處理攝像頭所拍攝的圖像，所述處理指對所拍攝的圖像進行格式上的處理，例如將圖像壓縮成jpeg或jpeg-ls等格式圖片。所述信息處理裝置9也可確保兩個攝像裝置拍攝遠景及近景圖像的控制，同時控制用于遠景拍攝的照明裝置5的打光時間。

上述技術方案中，所述膠囊殼體前透明部1.1和膠囊殼體后透明部1.2之間的膠囊殼體1為膠囊殼體中間不透明部1.3，上述膠囊殼體前透明部1.1、膠囊殼體后透明部1.2和膠囊殼體中間不透明部1.3均為pc塑料材質。

上述技術方案中，所述不透明遮光體2為abs塑料遮光體，所述透明導光體2.1為pc塑料導光體。上述abs塑料遮光體的可塑性強，適用于不同尺寸的攝像裝置鏡頭，可與鏡頭緊密卡和，abs材料具有很好的遮光效果。

本發明的工作過程為：當本發明需要拍攝胃內近景圖像時，信息處理裝置9從運動傳感器10獲取膠囊位置和姿態信息，由外部控制裝置施加特定的磁力，使膠囊內窺鏡內部永磁體6在外部磁力作用下水平翻轉，使后攝像頭3.1對準近景圖像，同時信息處理裝置9控制對應的照明裝置5點亮，后攝像頭3.1拍攝的近景圖像傳輸給信息處理裝置9進行圖像處理；

當本發明需要拍攝胃內遠景圖像時，信息處理裝置9從運動傳感器10獲取膠囊位置和姿態信息，由外部控制裝置施加特定的磁力，使膠囊內窺鏡內部永磁體6在外部磁力作用下水平翻轉，使用前攝像頭3拍攝所需圖像，同時為了增強拍攝效果，由所述圖像處理裝置9控制對應的照明裝置5的打光時間，增加光強度，更有利于遠景圖像的拍攝。

本說明書未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。