Improvements in image compression and RF transmission for wireless capsule endoscopy

Η διατριβή προτείνει ένα βελτιωμένο σύστημα ασύρματης ενδοσκοπικής κάψουλας για την αντιμετώπιση του πόνου και των κινδύνων που σχετίζονται με τις παραδοσιακές διαδικασίες ενδοσκόπησης και κολονοσκόπησης. Οι τρέχοντες περιορισμοί των συμβατικών συστημάτων, όπως η ανεπαρκής διάρκεια ζωής της μπαταρίας και τα προβλήματα μετάδοσης δεδομένων, παρακινούν την ανάγκη για ένα νέο σχεδιασμό. Το προτεινόμενο σύστημα WCE εισάγει καινοτομίες σε φακούς κάμερας, αισθητήρες εικόνας, αλγόριθμους συμπίεσης και ασύρματη μετάδοση. Η έρευνα αναλύει εκατοντάδες εικόνες WCE για να εντοπίσει μοναδικά χαρακτηριστικά και βελτιστοποιεί έναν αλγόριθμο συμπίεσης για αποτελεσματικό χειρισμό δεδομένων. Ένας πρωτοποριακός φακός 360 μοιρών προτείνεται για να συλλάβει ολόκληρο τον γαστρεντερικό σύστημα. Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει στους γιατρούς να περνούν μέσα από το γαστρεντερικό σύστημα για πιο ακριβείς διαγνώσεις. Ο αλγόριθμος συμπίεσης δοδιμάστηκε μέσω του λογισμικού Matlab, υλοποιείθηκε σε πλακέτες ανάπτυξης FPGA και σχεδιάστηκε σε τεχνολογία FinFet 16nm χρησιμοποιώντας λογισμικό σετ εργαλείων της Cadence. Ο προτεινόμενος αλγόριθμος συμπίεσης είναι ευέλικτος, συμβατός με κοινώς χρησιμοποιούμενους αισθητήρες κάμερας και πομπούς ραδιοσυχνοτήτων. Συγκεκριμένα, τα δεδομένα εξόδου του συστήματος μεταδίδονται σειριακά, διευκολύνοντας την άμεση σύνδεση με υπάρχοντες πομπούς ραδιοσυχνοτήτων. Εκτός από τον αλγόριθμο συμπίεσης, η έρευνα περιλαμβάνει το σχεδιασμό και την προσομοίωση ενός ασύρματου πομπού χαμηλής ενέργειας χρησιμοποιώντας ψηφιακή διαμόρφωση On-Off Keying (OOK). Το συνολικό αποτέλεσμα είναι ένα συμπαγές και αποτελεσματικό σύστημα WCE που αντιμετωπίζει τα μειονεκτήματα των παραδοσιακών διαδικασιών, προσφέροντας βελτιωμένη απόδοση και συμβατότητα με τις τρέχουσες ιατρικές τεχνολογίες.