基于ARM7的无线内窥系统设计

　　引 言

　　目前微米、纳米技术的研究非常活跃，使得微小技术、微型机械电子系统(MEMS)技术得到迅速发展，从而大大促进，医用器材的微型化、微观化，出现了医用光电微传感器(如无线内窥镜)。无线内窥镜以微机电系统为基础，由感知外界信息(力、热、光、生、磁、化等)的微型传感器、控制对象的执行器、信号处理和控制电路、通信接口和电源等部件组成，将信息的获取、处理和执行集成在一起，形成一体化的、具有多种功能的微型系统。

　　当前，医用无线内窥镜已有产品问世。以色列GI公司早在2001年5月即推出其M2A无线内窥镜产品，并获得美国FDA认证。GI公司生产的胶囊型内窥镜长为26 mm，直径为11mm，重3．5g；采用微功耗CMOS图像传感器，可观察视角为14O°，可看清0.lmm左右的物体，采集速度为2帧／s。日本RF公司也于2001年底研制出NORIKA3胶囊型内窥镜系统。该产品采用超小型CCD摄像头，含有8个镜头，可观察视角为360°，图像帧率可达30帧/s。“NORIKA3”利用位于药丸内的转子线圈与产生磁场的体外定子线圈形成马达结构来实现药丸系统姿态控制。RF公司在其网站上发布了产品的设计模型。此外，Gong和Park等人电独立发表论文，描述了各自关于无线内窥镜的设计。

　　目前国内尚无独立制造该产品的能力，而国外的产品价格昂贵，因此，研发具有自主知识产权的无线内窥镜产品具有重要意义。本文介绍无线内窥系统的系统结构，图像压缩标准JPEG-LS在ARM7平台上的实现，以及实现过程中所采用的调试方法、优化方法。

　　1 系统组成与工作原理

　　1.1 内窥系统组成结构

　　如图1所示，无线内窥镜系统主要由主机和从机(无线内窥镜)组成。从机由摄像头采集原始图像，经过压缩处理，通过无线方式把压缩后的图像数据传输给主机；主机通过USB连接蓝牙适配器接收压缩图像，并转发给PC上的管理软件，管理软件将图像解压缩并显示出来。