電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字醫(yī)療影像系統(tǒng)。一種電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，包括前端內(nèi)窺鏡、照明光源、圖像處理板、視頻監(jiān)視器，所述前端內(nèi)窺鏡輸出信號連接圖像處理板，所述圖像處理板輸出連接視頻監(jiān)視器，所述圖像處理板集成了視頻采集及編碼電路、DSP處理器、視頻解碼及驅(qū)動放大電路、包括接口電路、電源電路在內(nèi)的外圍電路；所述前端內(nèi)窺鏡的CCD圖像傳感器輸出信號連接視頻采集及編碼電路，所述視頻采集及編碼電路輸出連接DSP處理器，所述DSP處理器輸出連接視頻解碼及驅(qū)動放大電路，所述視頻解碼及驅(qū)動放大電路通過視頻輸出接口連接視頻監(jiān)視器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、體積小、集成度高、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能以最低的成本為視頻圖像應(yīng)用提供理想的核心動力。
【專利說明】電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字醫(yī)療影像系統(tǒng)，具體的說，涉及了一種電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]數(shù)字醫(yī)療影像處理與電子內(nèi)窺鏡診療技術(shù)是國家醫(yī)療體系發(fā)展和現(xiàn)代醫(yī)療設(shè)備建設(shè)的方向，也是提高醫(yī)院管理水平、運(yùn)行效率和醫(yī)療質(zhì)量的重要手段。
[0003]電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)、微電子、數(shù)字圖像處理等技術(shù)有機(jī)融合，通過內(nèi)窺鏡前端傳感器采集圖像信號，經(jīng)過高清視頻圖像處理，使醫(yī)生能直接觀察到人體內(nèi)臟器官的組織形態(tài)、體內(nèi)病變情況，能夠?yàn)榕R床診斷、病情跟蹤和確定治療方案提供重要依據(jù)。隨著國家重視建設(shè)公共衛(wèi)生體系和各級衛(wèi)生條件的改進(jìn)提高，電子內(nèi)窺鏡作為各級醫(yī)院改善診療條件的主要手段而廣泛應(yīng)用，將為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展帶來突破，各種疑難病癥也會得到準(zhǔn)確的診斷和治療。
[0004]國外的電子內(nèi)窺鏡技術(shù)相對比較成熟，但產(chǎn)品技術(shù)具有壟斷性和保密性。我國中高端電子內(nèi)窺鏡主要依賴進(jìn)口產(chǎn)品，由于設(shè)備價(jià)格昂貴，導(dǎo)致目前看病難和價(jià)格高等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了我國的醫(yī)療水平和人民的身體健康。國內(nèi)電子內(nèi)窺鏡的研制水平相對落后，推出產(chǎn)品不多且檔次較低，無法滿足較高的診斷要求。
[0005]因此，通過產(chǎn)學(xué)研結(jié)合方式研究電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)及其應(yīng)用，開發(fā)可以替代進(jìn)口的現(xiàn)代電子內(nèi)窺鏡影像產(chǎn)品，可以帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展，縮小與國際先進(jìn)技術(shù)的差距，對提高我國醫(yī)療水平，改善人民生活質(zhì)量有著積極的影響。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)的電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，能以最低的成本為視頻圖像應(yīng)用提供理想的核心動力。
[0007]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，包括前端內(nèi)窺鏡、照明光源、圖像處理板、視頻監(jiān)視器，所述前端內(nèi)窺鏡輸出信號連接圖像處理板，所述圖像處理板輸出連接視頻監(jiān)視器，所述圖像處理板集成了視頻采集及編碼電路、DSP處理器、視頻解碼及驅(qū)動放大電路以及包括接口電路、電源電路在內(nèi)的外圍電路；所述前端內(nèi)窺鏡的CCD圖像傳感器輸出信號連接視頻采集及編碼電路，所述視頻采集及編碼電路輸出連接DSP處理器，所述DSP處理器輸出連接視頻解碼及驅(qū)動放大電路，所述視頻解碼及驅(qū)動放大電路通過視頻輸出接口連接視頻監(jiān)視器。
[0009]所述DSP處理器采用TI公司的DM365雙核DSP處理器，視頻采集及編碼電路采用視頻解碼器TVP5150，所述CXD圖像傳感器輸出信號接入視頻解碼器TVP5150的輸入端，所述視頻解碼器TVP5150輸出視頻編碼信號連接DSP處理器。
[0010]所述視頻解碼及驅(qū)動放大電路包括數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路，所述DSP處理器DAC四個(gè)輸出端子分別連接一路數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路，通過所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路連接視頻監(jiān)視器。
[0011 ] 所述的電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，包括音頻編解碼電路，所述音頻編解碼電路采用集成電路TLV320AIC23BPW，所述DSP處理器輸出音頻信號經(jīng)過雙向傳輸電平轉(zhuǎn)換器連接音頻編解碼電路，與所述音頻編解碼電路時(shí)鐘輸入端連接有多時(shí)鐘發(fā)生器，所述多時(shí)鐘發(fā)生器采用集成電路芯片PLL170OTBQ，所述多時(shí)鐘發(fā)生器輸出連接所述音頻編解碼電路。
[0012]所述的電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，含有時(shí)鐘分頻電路，所述時(shí)鐘分頻電路采用CPLD器件XC2C128，所述CPLD器件XC2C128通過相應(yīng)功能端口和控制端口分別連接DSP處理器、視頻編碼器TVP5150及擴(kuò)展通信接口電路。
[0013]本實(shí)用新型的積極有益效果:
[0014]1、本實(shí)用新型電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，采用嵌入式DSP+ARM雙核SOC技術(shù)實(shí)現(xiàn)電路板的設(shè)計(jì)，具有體積小、集成度高、移動能力強(qiáng)的特點(diǎn)，采用DSP+ARM雙核處理器的架構(gòu)新技術(shù)，能以最低的成本為視頻圖像應(yīng)用提供理想的核心動力。設(shè)計(jì)的電路板具有效率高，執(zhí)行速度快，實(shí)時(shí)性好、可靠性高，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，系統(tǒng)成本低等特點(diǎn)，能滿足對高清晰圖像質(zhì)量和實(shí)時(shí)快速的要求。
[0015]2、本實(shí)用新型電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，應(yīng)用新一代高清視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)H.264，信噪比高，壓縮性能好，網(wǎng)絡(luò)親和性好，使H.264更加適合實(shí)時(shí)高清、網(wǎng)絡(luò)視頻通信。采用具有
H.264編解碼能力的SOC處理器，能夠完成多格式、多速率高清視頻編解碼，實(shí)現(xiàn)多媒體圖像處理功能，便于圖像信息存儲、管理或傳輸，持高清液晶實(shí)時(shí)顯示。
[0016]3、本實(shí)用新型電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，包括各種接口電路，支持以太網(wǎng)口，具備高速網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程終端同步傳輸視頻圖像信息。采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)功能，能夠提供實(shí)時(shí)的高清晰度醫(yī)學(xué)圖像信息，滿足遠(yuǎn)程視頻圖像采集、專家會診、治療與護(hù)理，進(jìn)行臨床教學(xué)、視頻直播以及醫(yī)療先進(jìn)技術(shù)學(xué)習(xí)等活動。可應(yīng)用于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床診斷、遠(yuǎn)程會診和教學(xué)研究。
[0017]4、本實(shí)用新型電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，應(yīng)用電子信息領(lǐng)域新技術(shù)，解決數(shù)字醫(yī)療影像設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)問題，開發(fā)數(shù)字化醫(yī)療電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，產(chǎn)品性能可靠、性價(jià)比高，操作簡便、便于推廣，具有信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的突出特點(diǎn)，加快醫(yī)療影像產(chǎn)品的更新?lián)Q代和國產(chǎn)化，有利于提高醫(yī)療器械業(yè)競爭力和可持續(xù)發(fā)展。研究符合國家積極發(fā)展醫(yī)療高新技術(shù)的方向和要求，產(chǎn)品具有很高的性價(jià)比，可以帶來巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1:本實(shí)用新型電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2:視頻解碼器與DSP處理器連接電原理圖。
[0020]圖3:視頻編解碼及放大電路(數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路)原理圖。
[0021]圖4:首頻編解碼電路原理圖。
[0022]圖5:可編程邏輯器件組成的頻率源及接口擴(kuò)展電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面通過【具體實(shí)施方式】，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。[0024]實(shí)施例1
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，包括前端內(nèi)窺鏡、照明光源、圖像處理板、視頻監(jiān)視器，所述前端內(nèi)窺鏡輸出信號連接圖像處理板，所述圖像處理板輸出連接視頻監(jiān)視器，在所述圖像處理板上集成了視頻采集及編碼電路、DSP處理器、視頻解碼及驅(qū)動放大電路以及包括接口電路、電源電路在內(nèi)的外圍電路；所述前端內(nèi)窺鏡的CCD圖像傳感器輸出信號連接視頻采集及編碼電路，所述視頻采集及編碼電路輸出連接DSP處理器，所述DSP處理器輸出連接視頻解碼及驅(qū)動放大電路，所述視頻解碼及驅(qū)動放大電路通過視頻輸出接口連接視頻監(jiān)視器。
[0026]實(shí)施例2
[0027]參見圖1、圖2，本實(shí)施例的電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，是在實(shí)施例1基礎(chǔ)上的進(jìn)一步實(shí)施方案:所述DSP處理器采用TI公司的DM365雙核DSP處理器，視頻采集及編碼電路采用視頻解碼器TVP5150，所述CXD圖像傳感器輸出信號接入視頻解碼器TVP5150的輸入端，所述視頻解碼器TVP5150輸出視頻編碼信號連接DSP處理器。
[0028]DM365雙核DSP處理器，支持超高分辨率的各種視頻格式，可以在數(shù)字視頻設(shè)計(jì)中有效解決各種視頻格式、網(wǎng)絡(luò)帶寬、系統(tǒng)存儲容量等問題。DM365內(nèi)含一個(gè)ARM926精簡指令的CPU，包括視頻前端處理子系統(tǒng)(VPFE)和視頻后端處理子系統(tǒng)(VPBE)，可以對視頻和圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行H.264、MPEG、JPEG格式的編解碼，支持硬件的0SD。
[0029]實(shí)施例3
[0030]參見圖1?圖3，本實(shí)施例的電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，其與實(shí)施例2的不同之處在于:所述視頻解碼及驅(qū)動放大電路包括數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路，所述DSP處理器DAC四個(gè)輸出端子分別連接一路數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路，通過所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路連接視頻監(jiān)視器。
[0031]實(shí)施例4
[0032]參見圖1?圖4，本實(shí)施例的電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，與實(shí)施例2或?qū)嵤├?不同的是:與DSP處理器連接設(shè)有音頻編解碼電路，所述音頻編解碼電路采用集成電路TLV320AIC23BPW，所述DSP處理器輸出音頻信號經(jīng)過雙向傳輸電平轉(zhuǎn)換器連接音頻編解碼電路，與所述音頻編解碼電路時(shí)鐘輸入端連接有多時(shí)鐘發(fā)生器，所述多時(shí)鐘發(fā)生器采用集成電路芯片PLL170OTBQ，所述多時(shí)鐘發(fā)生器輸出連接所述音頻編解碼電路。
[0033]如圖5所示，本實(shí)用新型電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，含有時(shí)鐘分頻電路，所述時(shí)鐘分頻電路采用CPLD器件XC2C128，所述可編程邏輯器件XC2C128通過相應(yīng)功能端口和控制端口分別連接DSP處理器、視頻編碼器TVP5150及擴(kuò)展通信接口電路。處理器后端視頻輸出支持高清視頻接口，能實(shí)時(shí)顯示全分辨率視頻圖像。視頻圖像可以存儲到硬盤或SD卡，或通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到終端數(shù)字設(shè)備，進(jìn)行影像操作管理。采用CCD圖像傳感器可以獲得高分辨率圖像信息，圖像編解碼電路將采集到的模擬信號數(shù)字化，并由核心處理器對圖像進(jìn)行處理、存儲、管理，最終輸出到監(jiān)視器。
[0034]本實(shí)用新型采用嵌入式DSP+ARM雙核心處理器的架構(gòu)新技術(shù)，擁有高效的處理能力，能以最低的成本為視頻圖像應(yīng)用提供理想的核心動力，能高效完成對高清晰圖像質(zhì)量和實(shí)時(shí)快速的要求。具有體積小、集成度高、移動能力強(qiáng)的特點(diǎn)，支持以太網(wǎng)口。具有效率高，執(zhí)行速度快，實(shí)時(shí)性好、可靠性高，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，系統(tǒng)成本低等特點(diǎn)。
【權(quán)利要求】
1.一種電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，包括前端內(nèi)窺鏡、照明光源、圖像處理板、視頻監(jiān)視器，所述前端內(nèi)窺鏡輸出信號連接圖像處理板，所述圖像處理板輸出連接視頻監(jiān)視器，其特征在于:所述圖像處理板集成了視頻采集及編碼電路、DSP處理器、視頻解碼及驅(qū)動放大電路以及包括接口電路、電源電路在內(nèi)的外圍電路；所述前端內(nèi)窺鏡的CCD圖像傳感器輸出信號連接視頻采集及編碼電路，所述視頻采集及編碼電路輸出連接DSP處理器，所述DSP處理器輸出連接視頻解碼及驅(qū)動放大電路，所述視頻解碼及驅(qū)動放大電路通過視頻輸出接口連接視頻監(jiān)視器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，其特征在于:所述DSP處理器采用TI公司的DM365雙核DSP處理器，視頻采集及編碼電路采用視頻解碼器TVP5150，所述CXD圖像傳感器輸出信號接入視頻解碼器TVP5150的輸入端，所述視頻解碼器TVP5150輸出視頻編碼信號連接DSP處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，其特征在于:所述視頻解碼及驅(qū)動放大電路包括數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路，所述DSP處理器DAC四個(gè)輸出端子分別連接一路數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路，通過所述數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路連接視頻監(jiān)視器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，其特征在于:包括音頻編解碼電路，所述音頻編解碼電路采用集成電路TLV320AIC23BPW，所述DSP處理器輸出音頻信號經(jīng)過雙向傳輸電平轉(zhuǎn)換器連接音頻編解碼電路，與所述音頻編解碼電路時(shí)鐘輸入端連接有多時(shí)鐘發(fā)生器，所述多時(shí)鐘發(fā)生器采用集成電路芯片PLL1705DBQ，所述多時(shí)鐘發(fā)生器輸出連接所述音頻編解碼電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子內(nèi)窺鏡影像系統(tǒng)，其特征在于:含有時(shí)鐘分頻電路，所述時(shí)鐘分頻電路采用CPLD器件XC2C128，所述CPLD器件XC2C128通過相應(yīng)功能端口和控制端口分別連接DSP處理器、視頻編碼器TVP5150及擴(kuò)展通信接口電路。
【文檔編號】G06T5/00GK203788403SQ201420127461
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年3月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月20日
【發(fā)明者】李振中, 周長林, 李卓, 高飛, 周敬召, 李曉斐, 李明安, 王永飛, 李明明, 陳歡歡 申請人:鄭州賽福特電子設(shè)備有限公司