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本文首先介绍了消化道内窥镜的研究进展和国内外研究现状,并探讨了胶囊内窥镜的关键技术和针对性解决方案,针对无线图像传输分辨率和帧率低、传输不稳定,提出了数字化、集成化的低功耗解决方案。本文重点介绍了系统的整体设计和软硬件设计,该系统由图像采集与发射模块、无线接收模块和上位机显示存储模块组成。图像采集与发射部分采用带JPEG压缩引擎的CMOS图像传感器芯片OV2640通过低功耗无线系统级芯片nRF24LE1进行图像采集与无线发送,无线接收部分采用嵌入式系统芯片STM32F103控制无线芯片nRF24L01将图像数据缓存,并结合USB2.0协议和USB接口特点,基于STM32F103的USB固件库编程实现数据的高速传输。上位机部分采用LabWindows/CVI交互式C语言开发平台编程实现的图像的实时显示和存储功能。 本文首先完成了摄像头OV2640的调试,通过主控芯片IO口模拟SCCB总线时序读写摄像头寄存器,设置了OV2640的图像尺寸、图像输出窗口、灯光模式、饱和度、亮度、对比度等参数,使OV2640能够正确输出图像数据流。OV2640自带的JPEG输出功能,大大减少了图像的数据量,使得其在无线图像传输等方面具有很大的优势。 其次完成了无线数据通讯,设置接收方和发送方同一空中速率和射频频道。在较空旷的环境下测试了不同发射速率下发射功率与传输距离的关系,发射速率不同,接收灵敏度也不同,高速率可以减少空中干扰;较低的速率有较好的接收灵敏度。2Mbps发射速率,发射功率最大0dBm时测得最大传输距离为120m,满足胶囊内窥镜的应用要求。 最后基于STM32F103 USB固件库开发了针对STM32F103 USB接口的上位机的Windows驱动程序和应用程序,验证了STM32F103作为USB从设备的可行性。利用Labwindows/CVI C语言开发平台编写了上位机图像接收程序,使图像能够实时显示与存储。