【正文】 Abstract Based on the analysis of original technical data, a new simulation model of the endoscopic micro electromechanical system design scheme is given, hoping to Reduce the size of the system, improve it’s performance etc.. Here in this thesis we mainly talk about the principle and the construction of the wireless capsule endoscopy system .The system,mainly based on the construction of image transmission chip OV 7930 and RFMD Corporation’s RF2510 and RF 2917 chips ,can receive image datas in time that sent from the capsule endoscopy the thesis we mainly discuss the construction design of the capsule endoscopy restrict the capsule endoscopy system’s size and it’s power cost, the external circuit should be limited as much as possible. That way the disfortable sense to human body caused by large size of the it offers the system enough time to stay in human body so that the system can get enough datas about the abnormal ans and send them to the outer receiver in time. Key words: image sensor MEMS System capsule endoscopy wireless image transmission 目錄 I 目錄 第一章 緒論 ..................................................................... 1 本課題研究的目的 .......................................................... 1 內(nèi)窺系統(tǒng)發(fā)展的歷史 ........................................................ 1 內(nèi)窺鏡 .......................................................... 1 光導(dǎo)式纖維內(nèi)窺鏡 .................................................... 2 電子內(nèi)窺鏡時(shí)代 ...................................................... 2 本課題的研究現(xiàn)狀 .......................................................... 2 國(guó)外研究現(xiàn)狀 ........................................................ 2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 ........................................................ 3 本課題研究的意義 .......................................................... 3 第二章 系統(tǒng)總體方案擬定 ........................................................... 5 系統(tǒng)功能要求分析 .......................................................... 5 系統(tǒng)總體硬件組成 .......................................................... 5 系統(tǒng)硬件布局 ............................................................. 6 第三章 圖像采集模塊設(shè)計(jì) ........................................................... 8 圖像傳感器選型 ............................................................ 8 CCD圖像傳感器 ...................................................... 8 CMOS 圖像傳感器 .................................................... 9 CCD和 CMOS傳感器比較 ............................................. 10 圖像傳感器具體型號(hào)選擇 ............................................ 12 OV7930 外圍電路設(shè)計(jì) ..................................................... 16 第四章 圖像無線傳輸模塊設(shè)計(jì) ..................................................... 18 無線傳輸技術(shù)的原理 ....................................................... 18 . 圖像無線傳輸模塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn) .............................................. 21 芯片選型 ................................................................ 21 射頻芯片分類 ....................................................... 21 發(fā)射器芯片選型原則 ................................................. 22 接收器芯片選型原則 ................................................. 22 載波頻率 ............................................................... 24 電路參數(shù)的確定 ........................................................... 25 發(fā)射端電路之基準(zhǔn)振蕩器 ............................................. 25 壓振振蕩器 ........................................................ 26 鎖相環(huán)電路 ........................................................ 27 分頻系數(shù)的設(shè)置 ..................................................... 28 第五章 光學(xué)及電源照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................. 29 光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................. 29 電源照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................................... 29 致謝 ............................................................................ 32 參考文獻(xiàn) ........................................................................ 33 第一章 緒論 1 第一章 緒論 本課題研究的目的 消化道是人體的多發(fā)病區(qū)域，因此消化道疾病是一種比較常見的疾病，全球范圍內(nèi)無數(shù)的人受其困擾。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)據(jù)、觀點(diǎn)等，均已明確注明出處，如果存在弄虛作假、抄襲、剽竊的情況，本人愿承擔(dān)全部責(zé)任。該系統(tǒng)主要基于 OV7930 圖像傳感芯片， RFMD 公司的 RF2510 和 RF2917 射頻發(fā)射芯片相結(jié)合的架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)將人體內(nèi)膠囊內(nèi)窺鏡傳輸出的圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)接收存儲(chǔ)的功能。而且，受光學(xué)特性和視角的限制，對(duì)消化系統(tǒng) 非形態(tài)性改變的隱性出血炎癥等也難以明確診斷。 1826 年德國(guó)的 Segale制成了膀胱鏡。 XXXXXX 本科畢業(yè) (設(shè)計(jì) )論文：基于 CMOS 圖像傳感器的內(nèi)窺微機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 光導(dǎo)式纖維內(nèi)窺鏡 1954 年，英國(guó)的 Hopkins 和 Kapany 發(fā)明了光導(dǎo)纖維技術(shù)。它的成像主要依賴于鏡身前端設(shè)備的圖像傳感器，就像一臺(tái)微型攝像機(jī)，將圖像經(jīng)過圖像傳感器處理后顯示在電腦屏幕上，這比普通光導(dǎo)纖維內(nèi)窺鏡的圖像清晰，色澤逼真，分辨率高，而且可以供多人同時(shí)觀看。這就是世界上第一部真正意義的膠囊內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。近年來日本的無線系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室推出用于醫(yī)療檢測(cè)的“ NORIKA3” 系列膠囊內(nèi)窺微機(jī)電系統(tǒng)，采用 CCD 攝像機(jī)，所需電力由外界傳送，其運(yùn)動(dòng)可由體外控制。 隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，無線膠囊內(nèi)窺鏡的整體性能將逐漸完善。目前，國(guó)內(nèi)研究的關(guān)鍵點(diǎn)在于研發(fā)專用芯片實(shí)現(xiàn)膠囊系統(tǒng)的無線圖像傳輸和微型化。膠囊內(nèi)窺鏡這一全新技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)志著消化道內(nèi)窺鏡技術(shù)發(fā)展史上又一新的里程碑的誕生，是消化道無損傷性診斷的一個(gè)革命性的技術(shù)創(chuàng)新。內(nèi)窺鏡的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了管腔醫(yī)學(xué)的發(fā)展。以后具體設(shè)計(jì)時(shí)，以此框架一步步展開工作。 膠囊微機(jī)電內(nèi)窺鏡系統(tǒng)按運(yùn)動(dòng)方式可分為兩種：被動(dòng)式和主動(dòng)式。 根據(jù)內(nèi)窺鏡膠囊的圓柱外形設(shè)計(jì)，將模塊的 PCB 外形圖設(shè)計(jì)成圓形，直徑控制在 10mm左右。尺寸的限制使得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須以盡量簡(jiǎn)單的光路，電路和機(jī)械結(jié)構(gòu)完成必要的功能。為了選出合適的圖像傳感器，有必要從它們的原理，分類等展開介紹，最后比較選出最佳的傳感器。 CCD 像素?cái)?shù)目越多、單一像素尺寸越大，收集到的圖像就會(huì)越清晰。這種結(jié)構(gòu)易于引起圖像模糊。它將感光元件與存儲(chǔ)元件相隔排列。和 CCD 的原理基本相同，這里不再贅述。 （ 2）成像方面：在相同像素下 CCD 的成像通透性、明銳度都很好，色彩還原、曝光可以保證基本準(zhǔn)確。而 CMOS 的制造成本和功耗都要低于 CCD 不少，所以很多生產(chǎn)廠商采用的都是 CMOS 鏡頭。像素越高、尺寸越大的 CCD 擁有更好的圖像品質(zhì)。所以對(duì)于高速攝像場(chǎng)所，選用 CMOS 攝像機(jī)效果更佳。 本設(shè)計(jì)考慮到系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)合的特殊性，宜采用體積較小的傳感器。 （ 2）傳感器體積。