随着生活环境的改变以及饮食质量的下降,胃肠道疾病已成为困扰人类健康的一大难题。而科学技术的发展使得人们对健康愈来愈重视,对医用诊疗器械的要求也越来越高。胶囊内窥镜的出现弥补了原有检测手段的不足,其无创,便捷,全消化道诊察的优点必将受到越来越多的关注。当前使用的胶囊内窥镜多将数字图像信号转换成模拟信号后发出,尽管速度快,但存在抗干扰能力低、数据量大等缺点;且在工作周期内获得的数万幅图像给人工诊断带来很大的挑战。在此背景下,本文以国家高技术研究发展计划(863)计划资助项目(No.2006AA04Z368 & No.2007AA04Z234)以及国家自然科学基金(No. 60875061)为依托,致力研究一种新型的基于JPEG格式通过数字信号直接发送图像数据的胶囊内窥镜系统;以及研究适用于胶囊内窥图像出血检测的算法,为临床医学的肠道出血检测诊断提供有效的辅助手段。本文的研究主要集中在以下方面:1.研究当前胶囊内窥镜的系统结构,提出基于JPEG格式的数字式胶囊内窥镜的设计方案,将整个系统分为胶囊内窥镜、体外接收器、数据处理工作站。其中胶囊内窥镜由透明球壳、镜头、图像采集模块、照明模块、无线通信模块、电源模块、微处理器七个部分组成;2.根据设计方案完成胶囊内窥镜系统的设计。主要包括基于JPEG格式的图像采集模块、低功耗微型化的无线通信模块、提供稳定光源的照明模块以及电源模块的设计原理、芯片选型、电路原理图设计、其工作流程的设计和相应的软件编写;3.完成胶囊内窥镜系统样机的研制并进行离体实验,根据实验结果,对图像采集速率、图像效果上存在的不足进行了分析,并给出了后续解决方案;4.研究现有的出血检测算法以及常用的相关技术,例如色彩空间、数学形态学等;提出并验证了一种基于区域特征的适用于胶囊内窥图像出血检测算法。该算法在分水岭分割的基础上,根据各区域在CIEluv色彩空间的色差均值完成出血区域检测。