[发明专利]图像帧率自适应的无线胶囊内窥镜系统及帧率自适应方法

权利要求书

1.一种图像帧率自适应的无线胶囊内窥镜系统，其特征在于，包括胶囊内窥镜(1)和便携式记录器(2)，该胶囊内窥镜(1)包括胶囊数据处理器(1.4)和第一六轴传感器(1.5)，所述便携式记录器(2)包括第二六轴传感器(2.2)及记录器数据处理器(2.3)；

所述第一六轴传感器(1.5)用于采集胶囊内窥镜(1)的第一姿态信息；

所述第二六轴传感器(2.2)用于采集便携式记录器(2)的第二姿态信息；

所述记录器数据处理器(2.3)用于对所述第一姿态信息和第二姿态信息进行滤波，得到第一姿态信息四元数p₀和第二姿态信息四元数p₁，并计算t₀时刻第一姿态信息四元数p₀和第二姿态信息四元数p₁的中位插值s₀，以及t₁时刻第一姿态信息四元数p′₀和第二姿态信息四元数p′₁的中位插值s₁；

所述记录器数据处理器(2.3)还用于计算中位插值s₀和s₁之间的差值diff₀，并将上述差值diff₀与单位四元数[1，0，0，0]进行四元数的点积运算，当上述点积运算的结果|diff₀·[1，0，0，0]|²∈(0.01，1]时判定胶囊内窥镜(1)与便携式记录器(2)存在相对运动，否则判定胶囊内窥镜(1)与便携式记录器(2)不存在相对运动，并根据该判断结果生成相应的指令信号发送至胶囊内窥镜(1)；及

所述胶囊数据处理器(1.4)用于接收便携式记录器(2)发送的指令信号，并根据该指令信号调整胶囊内窥镜(1)的拍摄帧率。

2.根据权利要求1所述的无线胶囊内窥镜系统，其特征在于，当所述指令信号为胶囊内窥镜(1)与便携式记录器(2)是否存在相对运动的判断结果时，通过以下步骤调整胶囊内窥镜(1)的拍摄帧率：

记录器数据处理器(2.3)将判断结果通过指令信号发送至胶囊数据处理器(1.4)；

当胶囊内窥镜(1)与便携式记录器(2)存在相对运动时，胶囊数据处理器(1.4)采集摄像装置(1.2)中当前图像帧率值；若摄像装置(1.2)中当前图像帧率为最高帧率，则不调整图像帧率，否则通过胶囊数据处理器(1.4)将摄像装置(1.2)中图像帧率提高；及

当胶囊内窥镜(1)与便携式记录器(2)不存在相对运动时，通过胶囊数据处理器(1.4)将摄像装置(1.2)中图像帧率降低。

3.根据权利要求1所述的无线胶囊内窥镜系统，其特征在于，当所述指令信号为用于调整摄像装置(1.2)中图像帧率的信号时，通过以下步骤调整胶囊内窥镜(1)的拍摄帧率：

当胶囊内窥镜(1)与便携式记录器(2)存在相对运动时，记录器数据处理器(2.3)获取摄像装置(1.2)中当前图像帧率值；

若摄像装置(1.2)中当前图像帧率为最高帧率，则将不调整图像帧率的指令信号发送至胶囊数据处理器(1.4)，否则将提高摄像装置(1.2)中图像帧率的指令信号发送至胶囊数据处理器(1.4)；

当胶囊内窥镜(1)与便携式记录器(2)不存在相对运动时，将降低摄像装置(1.2)中图像帧率的指令信号发送至胶囊数据处理器(1.4)；及

胶囊数据处理器(1.4)在接收到上述指令信号后，根据该指令信号对胶囊内窥镜(1)的拍摄帧率进行相应调整。

4.根据权利要求1所述的无线胶囊内窥镜系统，其特征在于：所述第一六轴传感器(1.5)采集的第一姿态信息，与第二六轴传感器(2.2)采集第二姿态信息为在时间上的同步信息。

5.根据权利要求1所述的无线胶囊内窥镜系统，其特征在于，所述胶囊内窥镜(1)还包括第一射频传输装置(1.3)，所述便携式记录器(2)还包括第二射频传输装置(2.1)：

所述第一六轴传感器(1.5)将采集到的第一姿态信息通过第一射频传输装置(1.3)和第二射频传输装置(2.1)发送到记录器数据处理器(2.3)；所述第二六轴传感器(2.2)将采集到的第二姿态信息发送给记录器数据处理器(2.3)。