內窺鏡影技術的發(fā)展5.0ppt課件

1、1 醫(yī)學工程科醫(yī)學工程科 郭郭 赤赤一、光學視鏡一、光學視鏡二、醫(yī)用攝像機二、醫(yī)用攝像機三、醫(yī)用監(jiān)視器三、醫(yī)用監(jiān)視器四、冷光源四、冷光源五、刻錄系統(tǒng)五、刻錄系統(tǒng)（一）光學視鏡（一）光學視鏡-柱狀鏡系統(tǒng)柱狀鏡系統(tǒng) 30、0、70（二）醫(yī)用攝像機的發(fā)展1982- 第一支可浸泡第一支可浸泡的攝像頭的攝像頭 (syn-optics)1989- 第一臺醫(yī)用三晶片攝像機第一臺醫(yī)用三晶片攝像機 (stryker)1992- 第一個實現第一個實現s-video輸出輸出1999- 第一臺數字變焦第一臺數字變焦及數字增強功能及數字增強功能888,rgb+同步同步2001-第一臺真正第一臺真正數字化的攝像機數字化的

2、攝像機9882004-第一臺高清晰度第一臺高清晰度（high definition，hd）攝像機攝像機10881981-史賽克介入史賽克介入endo領域領域2008-第二代高清晰度第二代高清晰度（high definition，hd）攝像機攝像機11882010-第三代高清第三代高清（high definition，hd）攝像機攝像機1288（三）單晶片與三晶片5單晶片（單晶片（1-chip）攝像機）攝像機 所有的顏色通過一塊晶片處理，色彩還原不好所有的顏色通過一塊晶片處理，色彩還原不好 682 x 492 = 335,544 pixels三晶片（三晶片（3-chip）攝像機）攝像機 先通過棱

3、鏡將光線分為三基色光，通過三塊鏡片分先通過棱鏡將光線分為三基色光，通過三塊鏡片分別處理，色彩還原好別處理，色彩還原好 3 x (1280 x 1024) = 3,932,160 pixels（四）三晶片攝像頭的棱鏡6（五）圖像信號采集方式逐行掃描將占主導interlace scan 隔行掃描 progressive scan 逐行掃描7interlaced scan隔行掃描850年前的技術2組相互交錯的信號組成一幅完整的圖像60hz的行頻每秒只能形成30幅圖像圖像閃爍明顯1 field of interlaced image (1/2 of the image)（六）high definiti

4、on - progressive scan高清晰度逐行掃描技術1組信號即可形成一幅完整的圖像60hz的行頻每秒可形成60幅完整的圖像圖像質量成倍提高，無閃爍，亮度增強，細節(jié)再現，尤其是動態(tài)圖像需要高端顯示設備與之匹配91 field of progressive image (all of the image)10interlace scan with motion artifactprogressive scan eliminates motion artifact（七（七）圖像信號輸出方式將以）圖像信號輸出方式將以dvidvi信號輸出為主導信號輸出為主導模擬:4composite 視頻信號

5、輸出（video)：所有的圖像信號由一條線混合輸出s-video，y/c超級視頻：復合信號，亮度和色度分開輸出 rgb ：紅綠藍三種顏色分色輸出vga-rgbhv ： 視頻圖像陣列數字:4sdidvidvi光纖輸出dv即ieee 1394 （可選）11類別信號名稱線纜形式接口特點最高分辨率模擬composite普通視頻video單同軸線bnc,視頻線所有圖像信號由一條線混合輸出200-300線s-video，y/c超級視頻四芯線纜四針s端子色度亮度分開輸出500-600線rgb（色差分量）四同軸線,rgb+同步rgb視頻線紅綠藍三種顏色分色輸出無限制高清模擬vga即rgbhv（視頻圖像陣列）五

6、同軸或更多,電腦15針,電腦接口色度分離,雙同步無限制數字sdi （串行數字視頻）單同軸線bnc串行化,遠距離800600dvi （數字視頻接口）（dvii）28芯線244針vga的數字化，可轉接為vga無限制dvi光纖傳輸光纖（x4） lucent 連接器光纖 (x4) （推入式）遠距離傳輸信號不衰減無限制12（八）視頻信號的種類及接口13bnc（同軸電纜卡環(huán)形接口）接口 s s 端子視頻線端子視頻線 （s-video cables-video cable）vga即即rgbhv接口接口rgb 視頻線（rgb cable） 紅綠藍三色分離傳輸。2021-11-1114dvi 數字視頻線（dig

7、ital visual interface， 28 pin ,24+4）2021-11-111516光纖輸出口光纖輸出口（九）關于高清晰度hd與hdtv(容易混淆)高清晰度（hd）就是分辨率高于標準清晰度（sd）。標準清晰度通常指分辨率達到 xga （1024 x 768）。對寬高比無要求。 高清電視（hdtv）是一種要求使用 16:9寬高比的標準。720p、1080i及1080p17 hdtv是美國電影電視工程師協(xié)會美國電影電視工程師協(xié)會（smpte）制定的高高清數字電視清數字電視的格式標準 。它有以下三種格式：1080i、720p及1080p。其中的i是interlace，代表隔行掃描；p

8、是progressive，代表逐行掃描。 1080i格式，分辨率為19201080i/60hz； 隔行掃描( 1920/120=16，1080/120=9，16:9) 720p格式，分辨率為1280720p/60hz； 逐行掃描 1080p格式，分辨率為19201080p； 逐行掃描 hdtv兩個必備條件兩個必備條件：1、圖像必須是16：9的寬高比2、分辨率為1080i或720p或1080p關于高清晰度關于高清晰度hd與與hdtv（十）關于高清晰度hd與hdtv19hdhdtv關于高清晰度hd與hdtv2021（十一）關于（十一）關于4：3 與與 16：94:3比16:9 多12.9%的信息量

9、關于4：3 與 16：9（十二）屏幕寬高比（十二）屏幕寬高比目前手術室通用的規(guī)格目前手術室通用的規(guī)格目前大部分目前大部分hd電視常用的規(guī)電視常用的規(guī)格格scope info loss: 32.7%vertical: 25.3%horizontal: 7.4%scope info loss: 45.6%vertical: 40.2%horizontal: 5.4%高清晰度（high definition, hd）nameresolutionvga640 x480svga800 x600xga1024x768sxga1280 x1024uxga1600 x120024high definition

10、 (sxga: 1280 x1024, progressive scan ccds, 1088、1188、1288storz image 1 hd、olympus cv-180high resolution (xga: 1024x768, interlaced scan ccds, 988, dyonics, linvatec)standard definition (vga: 768x480, storz sdi)（十三）反映攝像系統(tǒng)所形成圖像的清晰程度水平分辨率：單位：線（tvl）圖像輸出像素：圖像的大小揭秘揭秘“12億像素億像素”政協(xié)開幕照政協(xié)開幕照圖片放大圖片放大 1288hd vid

11、eo system 三種輸出格式：19201080p， 12801024p， 1280720p，清晰明麗水平分辨率：1100線 hd（4：3）與hdtv（16：9）皆兼容，滿足多種需求 業(yè)界唯一液晶觸摸控制面板，方便操作，且與攝像頭形成“雙保險” 九種專業(yè)手術模式，根據每一種手術不同的要求“量身訂制” 業(yè)界唯一支持無線傳輸無損無壓縮1080p全高清信號，將手術室解決方案做到極致 業(yè)界唯一1080p全高清一字型攝像頭，為單孔腹腔鏡技術提供完美解決方案 真正完全自定義攝像頭按鈕功能，尊重手術者使用習慣 中文操作界面，方便操作 純攝像頭僅重90克，業(yè)界最輕二、醫(yī)用監(jiān)視器的發(fā)展crt-普通液晶-高清液

12、晶-雙路信號液晶2021-11-1131（一）高清監(jiān)視器4：3及16：92021-11-11321600*12001920*1200（二）畫上畫、畫外畫、畫中畫方便雙鏡聯合2021-11-1133三、冷光源的發(fā)展鹵素燈-小功率氙燈-大功率氙燈-橢球形氙燈-led燈2021-11-1134專利align-lock技術，“自動對焦”無光損失真正的冷光 led使用冷發(fā)光技術，發(fā)熱量比普通照明燈具低很多真正純凈白光，不含紅外線與紫外線難以置信的超長使用時間（理論上六萬到十萬小時） 愉悅的低成本體驗（不需換燈泡）超低能耗，綠色環(huán)保觸摸屏安全啟動led燈只需直流電壓 (低電壓, 無害)，而啟動氙燈 需要高

13、頻交流電壓， 一旦觸碰，危及生命！2021-11-1137四、scientific data center sdc 科學資料中心刻錄系統(tǒng)的發(fā)展stryker最新的數字化圖像刻錄系統(tǒng)雙通道刻錄（雙鏡聯合手術）sdc ultra 可以在手術過程中采集靜態(tài)及動態(tài)視頻圖像，并經過數字化處理，將圖像文件儲存于cd、dvd或其他usb設備，亦可將上述文件直接上傳到互聯網中文界面sdc pro - sdc pro2 - sdc hd - sdc ultra 五、單反相機、單電相機與卡片機的區(qū)別單反相機、單電相機與卡片機的區(qū)別 單反相機：單反相機：有五棱鏡和反光鏡，光線透過鏡頭到五棱鏡、反光鏡，然后到達ccd

14、，優(yōu)點優(yōu)點：ccd大，可交換鏡頭,機械快門，光學取景，所以畫質好，缺點：體積大，重量大，不方面攜帶。單電相機：單電相機：無五棱鏡和反光鏡，拍攝者在電子顯示屏上看到的景物，可能會比實際瞄準的要遲幾秒，優(yōu)點：優(yōu)點：ccd處于單反和卡片機之間，可交換鏡頭，性能介于單反和卡片機之間?？ㄆ瑱C：（卡片機：（便攜式數碼相機）的成像原理與單電相機是一樣的，不適于抓拍，優(yōu)點：優(yōu)點：便于攜帶，重量輕，體積小。缺點：缺點： ccd較小，不能更換鏡頭，液晶屏取景，有明顯的快門時滯，沒有前兩者的效果好，也有少數高端卡片機有較大的ccd,快門也經過改進，如：富士x100。 總之，單電相機是介于單反相機和卡片機之間的一種，

15、它既不如單反相機的“快”，又不如卡片機便攜，主要的好處是可以更換相機鏡頭,便攜較好。能滿足家用和旅行使用，對于攝影師或者攝影愛好者：可用來做備用機使用。決定畫質的關鍵因素：感光元件ccd的大小。像素不決定畫質（一）全畫幅：36mmx24mm,即普通35mm膠卷大小，專業(yè)級單反，如：佳能5d mark2、5d mark3。（二）aps-h畫幅：28.7mmx15.6mm,中端單反，sony nex 7。（三）dx畫幅：23.7mmx15.6,入門級單反常用ccd，如：尼康d70.（四）aps-c畫幅：22.5mmx15mm,如：佳能550d、600d.（五）4/3系統(tǒng)：17.3mmx13mm,奧林巴斯 e300。（六）2/3英寸：9.74mmx7.96mm,目前卡片機采用的最大尺寸ccd.（七）1/1.8英寸：8.1mmx6.64mm，如：佳能a95。（八）1/2.5英寸：6.66mmx5.58mm,松下fz10。（九）1/2.7英寸：6.17mmx5.17mm，佳能a95。（十）1/3.2英寸：4.54mmx3.42mm，如：fz3. 小結：目前最好的卡片機，其ccd的面積與傳統(tǒng)的膠卷的面積相去甚遠，一般只能做到1000多萬像素。而全畫幅的單反做到8000萬以上的像素無問題。膠卷可以有更大的畫幅。單反數碼ccd的面積遠遠大于普通卡片數碼相機