目前，消化道疾病已成为危害人类健康的重要病症之一，内窥镜检查方法是医学上诊察消化道疾病的有效方式。然而，现有的内窥镜检查技术都是采用传统的机械插入式胃肠内窥镜。在这种内窥镜诊断方式下，有三分之二的小肠部位无法到达，无法完成全消化道检测。同时引导插管进入人体胃肠道不仅给患者带来痛苦，还有可能造成交叉感染，伤害肠壁胃壁甚至导致肠穿孔。随着半导体技术、无线通信技术、集成电路技术以及LED照明技术的发展，无线胶囊内窥镜（Wireless Capsule Endoscopy，WCE）技术取代传统插入式内窥镜技术成为可能。无线胶囊内窥镜能够克服机械插入式内窥镜的缺点，是一种可吞服的内窥镜系统。无线胶囊内窥镜被病人吞服后，在胃肠道蠕动的作用下顺着消化道向下运行，在运动过程中采集胃肠道内壁的图像并将图像数据发射出体外。图像被接收后在图像工作站上显示供医生诊查，从而实现了对人体全消化道实施安全方便、无痛无创检测。本文依托于国家自然科学基金项目（No.60875061）、国家863计划项目（No.2006AA04Z368，2007AA04Z234，2008AA04Z201）和上海市科委攻关项目（No.05111021，09DZ1907400）的资助，致力于研究一种新型的，能够用于临床的无线胶囊内窥镜系统，探索了新型胶囊内窥镜的工作原理，设计了系统方案并实现了两种类型的胶囊内窥镜系统，总结起来，本文的主要工作内容包括：1．探索了基于JPEG图像格式的数字式无线胶囊内窥镜系统的工作原理，设计了系统方案，并实现了该种类型的胶囊内窥镜系统。该系统由图像胶囊内窥镜，体外接收盒和上位机图像工作站组成。现有的胶囊内窥镜大多将Bayer格式的图像转换为模拟信号，然后通过模拟无线通信发射到体外。模拟无线通信具有频带宽，速率快的优点，但是模拟信号易受干扰、电路复杂，严重影响了图像质量和胶囊的微型化。基于JPEG图像格式的数字式无线胶囊内窥镜将所获得的胃肠道图像压缩为JPEG格式，然后用数字式无线通讯模块直接将JPEG图像传输出体外，不用通过D/A转换，不仅节省了D/A转换的能量，而且增强了信号的抗干扰能力。体外接收盒对图像数据进行接收并把数据传送到上位机图像工作站，上位机应用软件对图像进行显示处理。与模拟胶囊内窥镜相比，数字信号抗干扰能力强、图像清晰，有利于临床诊断。2．研究了无线能量传输系统和NTSC视频图像的传输技术，实现了基于无线供能的NTSC制式视频胶囊内窥镜系统。目前的胶囊内窥镜都采用电池供电，帧率为2f/s，在人体内工作时间约为4～8小时。2f/s的帧率不能使临床医生看到消化道的运动细节，而且胶囊内窥镜前进速度缓慢，4～8小时工作时间无法保证胶囊对全消化道进行检测，胶囊内窥镜往往在未进入小肠前就由于能量耗尽而停止了工作。为此本论文设计了基于无线供能的NTSC制式视频胶囊内窥镜系统。该系统由无线胶囊内窥镜，无线能量传输装置，无线接收盒和图像工作站构成。其中胶囊内窥镜采集胃肠道图像，并将图像编制为NTSC制式的视频，然后将视频数据通过射频电路发射到体外。体外无线接收盒将接收到的视频信号传送到图像工作站，图像工作站通过图像采集卡对视频图像进行采集并实时显示，图像帧率达30f/s。无线供能系统由体外能量发射装置和胶囊内部的能量接收子系统组成，无线能量发射装置在腹部区域产生均匀变化的磁场，胶囊内部集成的接收线圈在变化的磁场中感应出感生电流，感生电流经过整流稳压后供胶囊内窥镜使用。无线供能系统使得胶囊内窥镜克服电池供电的限制，可以工作任意长时间。