一种图像数据传输方法、系统及胶囊式内窥镜与流程

本发明涉及数据传输技术领域，特别是涉及一种图像数据传输方法、系统及胶囊式内窥镜。

背景技术：

胶囊式内窥镜系统包括胶囊式内窥镜和数据记录仪，其中，胶囊式内窥镜包括用于采集图像的图像传感器和用于将从图像传感器获取的图像无线传送至外部的数据记录仪的射频收发器。目前，胶囊式内窥镜中的图像传感器和射频收发器之间采用串行通讯协议进行图像数据传输，请参照图1，图1为现有技术中的一种主从机串行通讯示意图。在图像传感器向射频收发器传输图像数据时，图像传感器作为主机，射频收发器作为从机(如图2所示)，且二者之间的图像数据传输依靠的是mosi(masteroutputslaveinput，主输出从输入)这根数据线，则二者之间的图像数据传输原理如图3所示。但是，这种图像数据传输方式传输一个字节(8bit)的数据就需要用到8个clock，导致图像数据传输速率较慢，从而降低了图像上传效率。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种图像数据传输方法、系统及胶囊式内窥镜，可通过调换miso数据线的原io方向，实现同时利用mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输，从而提高了图像数据传输速率；而且，本申请无需更改硬件io数量设计，有利于改进后的胶囊式内窥镜的推广使用。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种图像数据传输方法，应用于包含图像传感器和射频收发器的胶囊式内窥镜，包括：

在所述胶囊式内窥镜上电工作后，判断所述胶囊式内窥镜是否满足预设高传输速率转换条件；

若是，则调换所述图像传感器和所述射频收发器之间连接的miso数据线的原io方向，以同时利用二者之间连接的mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输；

若否，则维持所述miso数据线的原io方向，以利用所述mosi数据线进行图像数据传输。

优选地，所述判断所述胶囊式内窥镜是否满足预设高传输速率转换条件的过程，包括：

获取所述胶囊式内窥镜的当前移动位置，并根据所述当前移动位置判断所述胶囊式内窥镜是否正处于预设高移动速率位置；

若是，则确定所述胶囊式内窥镜满足预设高传输速率转换条件；

若否，则确定所述胶囊式内窥镜不满足预设高传输速率转换条件。

优选地，所述获取所述胶囊式内窥镜的当前移动位置的过程，包括：

获取所述图像传感器当前采集的内窥镜图像；

根据所述内窥镜图像确定所述胶囊式内窥镜的当前移动位置。

优选地，所述判断所述胶囊式内窥镜是否满足预设高传输速率转换条件的过程，包括：

判断所述射频收发器是否接收到由用户依次通过上位机及数据记录仪无线下发的io方向调换指令；

若是，则确定所述胶囊式内窥镜满足预设高传输速率转换条件；

若否，则确定所述胶囊式内窥镜不满足预设高传输速率转换条件。

优选地，所述调换所述图像传感器和所述射频收发器之间连接的miso数据线的原io方向的过程，包括：

分别对所述图像传感器和所述射频收发器中用于设定所述miso数据线的io方向的寄存器进行重新配置，以调换所述miso数据线的原io方向。

优选地，所述同时利用二者之间连接的mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输的过程，包括：

将所述图像数据的各字节进行bit分割，并利用所述mosi数据线和所述miso数据线交替传输每个所述字节的bit数据。

优选地，在调换所述图像传感器和所述射频收发器之间连接的miso数据线的原io方向之后，所述图像数据传输方法还包括：

在所述胶囊式内窥镜结束检测工作后，将所述miso数据线的当前io方向恢复至其原io方向。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种图像数据传输系统，应用于包含图像传感器和射频收发器的胶囊式内窥镜，包括：

判断模块，用于在所述胶囊式内窥镜上电工作后，判断所述胶囊式内窥镜是否满足预设高传输速率转换条件；若是，则执行调换模块；若否，则执行维持模块；

调换模块，用于调换所述图像传感器和所述射频收发器之间连接的miso数据线的原io方向，以同时利用二者之间连接的mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输；

维持模块，用于维持所述miso数据线的原io方向，以利用所述mosi数据线进行图像数据传输。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种胶囊式内窥镜，包括图像传感器和射频收发器；其中，所述图像传感器和所述射频收发器之间采用上述任一种图像数据传输方法进行图像数据传输。

本发明提供了一种图像数据传输方法，在胶囊式内窥镜上电工作后，判断胶囊式内窥镜是否满足预设高传输速率转换条件；若满足，则调换图像传感器和射频收发器之间连接的miso数据线的原io方向，以同时利用二者之间连接的mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输；若否，则维持miso数据线的原io方向，以利用mosi数据线进行图像数据传输。可见，本申请可通过调换miso数据线的原io方向，实现同时利用mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输，从而提高了图像数据传输速率；而且，本申请无需更改硬件io数量设计，有利于改进后的胶囊式内窥镜的推广使用。

本发明还提供了一种图像数据传输系统及胶囊式内窥镜，与上述图像数据传输方法具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种主从机串行通讯示意图；

图2为现有技术中的一种图像传感器和射频收发器之间的串行通讯示意图；

图3为现有技术中的一种图像传感器和射频收发器之间的图像数据传输原理图；

图4为本发明实施例提供的一种图像数据传输方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种图像传感器和射频收发器之间的图像数据传输原理图；

图6为本发明实施例提供的一种图像数据传输系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种图像数据传输方法、系统及胶囊式内窥镜，可通过调换miso数据线的原io方向，实现同时利用mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输，从而提高了图像数据传输速率；而且，本申请无需更改硬件io数量设计，有利于改进后的胶囊式内窥镜的推广使用。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图4，图4为本发明实施例提供的一种图像数据传输方法的流程图。

该图像数据传输方法应用于包含图像传感器和射频收发器的胶囊式内窥镜，包括：

步骤s1：在胶囊式内窥镜上电工作后，判断胶囊式内窥镜是否满足预设高传输速率转换条件；若是，则执行步骤s2；若否，则执行步骤s3。

需要说明的是，本申请的预设是提前设置好的，只需要设置一次，除非根据实际情况需要修改，否则不需要重新设置。

具体地，考虑到胶囊式内窥镜在不同情况下所需的图像数据传输速率可能有所不同，所以本申请提前为胶囊式内窥镜设置高传输速率转换条件，目的是实现：当胶囊式内窥镜不满足所设高传输速率转换条件时，胶囊式内窥镜依旧按照原串行通讯配置进行图像数据传输，即图像传感器和射频收发器之间按照如图3所示的传输原理进行图像数据传输；当胶囊式内窥镜满足所设高传输速率转换条件时，胶囊式内窥镜不再按照原串行通讯配置进行图像数据传输，而是改变原串行通讯配置，以通过更高传输速率的串行通讯配置进行图像数据传输。

基于此，本申请在胶囊式内窥镜上电工作后，首先判断胶囊式内窥镜是否满足预设高传输速率转换条件，以为后续图像数据传输方式提供转换依据。

步骤s2：调换图像传感器和射频收发器之间连接的miso数据线的原io方向，以同时利用二者之间连接的mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输。

具体地，考虑到在图像传感器向射频收发器传输图片数据时，二者的数据传输方向只从图像传感器向射频收发器传输，使得图像传感器和射频收发器之间连接的miso(masterinputslaveoutput，主输入从输出)数据线处于空闲状态，所以本申请在胶囊式内窥镜满足预设高传输速率转换条件时，可采用如下改变原串行通讯配置的技术手段：调换二者之间连接的miso数据线的原io方向，使miso数据线的io方向改为主输出从输入的数据传输方向，也就是说，此时的miso数据线可相当于mosi数据线使用，则在图像传感器向射频收发器传输图片数据时，可同时利用二者之间连接的mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输，从而提高了图像数据传输速率。

步骤s3：维持miso数据线的原io方向，以利用mosi数据线进行图像数据传输。

具体地，当胶囊式内窥镜不满足预设高传输速率转换条件时，本申请依旧按照原串行通讯配置进行图像数据传输，即维持图像传感器和射频收发器之间连接的miso数据线的原io方向(主输入从输出的数据传输方向)，只利用二者之间连接的mosi数据线进行图像数据传输。

本发明提供了一种图像数据传输方法，在胶囊式内窥镜上电工作后，判断胶囊式内窥镜是否满足预设高传输速率转换条件；若满足，则调换图像传感器和射频收发器之间连接的miso数据线的原io方向，以同时利用二者之间连接的mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输；若否，则维持miso数据线的原io方向，以利用mosi数据线进行图像数据传输。可见，本申请可通过调换miso数据线的原io方向，实现同时利用mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输，从而提高了图像数据传输速率；而且，本申请无需更改硬件io数量设计，有利于改进后的胶囊式内窥镜的推广使用。

在上述实施例的基础上：

作为一种可选的实施例，判断胶囊式内窥镜是否满足预设高传输速率转换条件的过程，包括：

获取胶囊式内窥镜的当前移动位置，并根据当前移动位置判断胶囊式内窥镜是否正处于预设高移动速率位置；

若是，则确定胶囊式内窥镜满足预设高传输速率转换条件；

若否，则确定胶囊式内窥镜不满足预设高传输速率转换条件。

具体地，在胶囊式内窥镜移动过程中，其内图像传感器实时采集图像。考虑到胶囊式内窥镜在不同位置的移动速率大都有所不同，所以本申请采用的技术手段是：当胶囊式内窥镜处于移动速率较快的位置时，采用较高传输速率的串行通讯配置进行图像数据传输。

基于此，本申请提前根据胶囊式内窥镜的实际移动情况，获取胶囊式内窥镜在移动过程中所经过的移动速率较快的位置(称为高移动速率位置)，以作为高传输速率转换判断依据。在胶囊式内窥镜上电工作后，本申请首先获取胶囊式内窥镜的当前移动位置，然后判断胶囊式内窥镜的当前移动位置是否包含在预设高移动速率位置内，若包含在预设高移动速率位置内，说明胶囊式内窥镜当前正处于预设高移动速率位置，则确定胶囊式内窥镜满足预设高传输速率转换条件；若不包含在预设高移动速率位置内，说明胶囊式内窥镜当前不处于预设高移动速率位置，则确定胶囊式内窥镜不满足预设高传输速率转换条件。

作为一种可选的实施例，获取胶囊式内窥镜的当前移动位置的过程，包括：

获取图像传感器当前采集的内窥镜图像；

根据内窥镜图像确定胶囊式内窥镜的当前移动位置。

具体地，在胶囊式内窥镜移动过程中，其内图像传感器采集的是人体肠道图像(统称为内窥镜图像)，所以图像传感器采集的内窥镜图像可以反映出胶囊式内窥镜所处于的人体部位。

基于此，胶囊式内窥镜的当前移动位置的获取方式为：首先获取图像传感器当前采集的内窥镜图像，然后分析图像传感器当前采集的内窥镜图像，便可确定出胶囊式内窥镜的当前移动位置。

更具体地，已知胶囊式内窥镜的射频收发器会将从图像传感器实时获取的内窥镜图像无线传送至外部的数据记录仪，数据记录仪再将内窥镜图像上传至上位机。所以本申请可由上位机在获取到图像传感器当前采集的内窥镜图像后，自主执行上述步骤：根据内窥镜图像确定胶囊式内窥镜的当前移动位置，并根据胶囊式内窥镜的当前移动位置判断胶囊式内窥镜是否正处于预设高移动速率位置。然后，当判断出胶囊式内窥镜正处于预设高移动速率位置时，上位机通过数据记录仪向射频收发器无线下发高传输速率转换指令，射频收发器在接收到高传输速率转换指令后，再将高传输速率转换指令发送至图像传感器，以实现：射频收发器在将高传输速率转换指令发送至图像传感器后，将miso数据线的物理引脚由输出改为输入；图像传感器在接收到高传输速率转换指令后，将miso数据线的物理引脚由输入改为输出，从而调换miso数据线的原io方向。

或者，射频收发器本身自带mcu(microcontrollerunit，微控制单元)，本申请也可由射频收发器的mcu在获取到图像传感器当前采集的内窥镜图像后，自主执行上述步骤：根据内窥镜图像确定胶囊式内窥镜的当前移动位置，并根据胶囊式内窥镜的当前移动位置判断胶囊式内窥镜是否正处于预设高移动速率位置。然后，当判断出胶囊式内窥镜正处于预设高移动速率位置时，首先，射频收发器向图像传感器发送高传输速率转换指令，以使图像传感器在接收到高传输速率转换指令后，将miso数据线的物理引脚由输入改为输出；然后，射频收发器将miso数据线的物理引脚由输出改为输入，从而调换miso数据线的原io方向。

此外，本申请也可以采用其他方式获取胶囊式内窥镜的当前移动位置，本申请在此不做特别的限定。

作为一种可选的实施例，判断胶囊式内窥镜是否满足预设高传输速率转换条件的过程，包括：

判断射频收发器是否接收到由用户依次通过上位机及数据记录仪无线下发的io方向调换指令；

若是，则确定胶囊式内窥镜满足预设高传输速率转换条件；

若否，则确定胶囊式内窥镜不满足预设高传输速率转换条件。

进一步地，除了上述实施例提及的胶囊式内窥镜的高传输速率转换方法，本申请还可以通过用户下发指令的方式实现胶囊式内窥镜的高传输速率转换。具体地，用户可通过上位机向数据记录仪下发io方向调换指令。数据记录仪在接收到io方向调换指令后，会向胶囊式内窥镜的射频收发器无线发送io方向调换指令。当射频收发器接收到由用户下发的io方向调换指令后，认为胶囊式内窥镜满足预设高传输速率转换条件，执行改变原串行通讯配置的步骤即可。

此外，用户也可以通过上位机及数据记录仪向胶囊式内窥镜的射频收发器无线下发io方向恢复指令，当射频收发器接收到由用户下发的io方向恢复指令后，认为胶囊式内窥镜不再满足预设高传输速率转换条件，本申请需执行将miso数据线的当前io方向恢复至其原io方向的步骤。

需要说明的是，若本申请既通过判断胶囊式内窥镜的当前移动位置的方式实现胶囊式内窥镜的高传输速率转换，又通过用户下发指令的方式实现胶囊式内窥镜的高传输速率转换，则在二者中任一种满足高传输速率转换条件时，均可触发胶囊式内窥镜的高传输速率转换。

作为一种可选的实施例，调换图像传感器和射频收发器之间连接的miso数据线的原io方向的过程，包括：

分别对图像传感器和射频收发器中用于设定miso数据线的io方向的寄存器进行重新配置，以调换miso数据线的原io方向。

具体地，本申请通过配置图像传感器和射频收发器中的寄存器实现miso数据线的io方向的设定。在胶囊式内窥镜上电初始化时，图像传感器和射频收发器中的寄存器恢复默认配置，此时miso数据线的io方向为主输入从输出；当胶囊式内窥镜满足预设高传输速率转换条件时，本申请分别对图像传感器和射频收发器中用于设定miso数据线的io方向的寄存器进行重新配置，以将miso数据线的io方向改为主输出从输入，从而使主机端具有之前两倍的数据带宽。

作为一种可选的实施例，同时利用二者之间连接的mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输的过程，包括：

将图像数据的各字节进行bit分割，并利用mosi数据线和miso数据线交替传输每个字节的bit数据。

具体地，本申请在同时利用mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输时，可将图像数据的各字节进行bit分割，然后利用mosi数据线和miso数据线交替传输每个字节的bit数据，如图5所示，以一个字节为例，一个字节依次分为8个bit数据：msb(mostsignificantbit，最高有效位)、bit6-bit1、lsb(leastsignificantbit，最低有效位)，mosi数据线传输此字节的msb、bit5、bit3、bit1；miso数据线传输此字节的bit6、bit4、bit2、lsb。可见，一个字节的传输只需要4个clock，相比于现有技术可以提升一倍效率。

作为一种可选的实施例，在调换图像传感器和射频收发器之间连接的miso数据线的原io方向之后，图像数据传输方法还包括：

在胶囊式内窥镜结束检测工作后，将miso数据线的当前io方向恢复至其原io方向。

进一步地，考虑到胶囊式内窥镜在结束检测工作后可能会有执行射频收发器向图像传感器传输数据的操作的需求，所以本申请在胶囊式内窥镜结束检测工作后，将miso数据线的当前io方向恢复至其原io方向，即miso数据线的io方向恢复为主输入从输出数据传输方向，以避免影响胶囊式内窥镜的后续操作。

请参照图6，图6为本发明实施例提供的一种图像数据传输系统的结构示意图。

该图像数据传输系统应用于包含图像传感器和射频收发器的胶囊式内窥镜，包括：

判断模块1，用于在胶囊式内窥镜上电工作后，判断胶囊式内窥镜是否满足预设高传输速率转换条件；若是，则执行调换模块2；若否，则执行维持模块3；

调换模块2，用于调换图像传感器和射频收发器之间连接的miso数据线的原io方向，以同时利用二者之间连接的mosi数据线和miso数据线进行图像数据传输；

维持模块3，用于维持miso数据线的原io方向，以利用mosi数据线进行图像数据传输。

本申请提供的图像数据传输系统的介绍请参考上述图像数据传输方法的实施例，本申请在此不再赘述。

本申请还提供了一种胶囊式内窥镜，包括图像传感器和射频收发器；其中，图像传感器和射频收发器之间采用上述任一种图像数据传输方法进行图像数据传输。

本申请提供的胶囊式内窥镜的介绍请参考上述图像数据传输方法的实施例，本申请在此不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。