專利名稱：快速膠片數(shù)字化儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)字圖像傳感器、醫(yī)學(xué)成像、計(jì)算機(jī)、機(jī)械和圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種使用CCD陣列板將醫(yī)用膠片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前消費(fèi)者使用的CCD (Charge-coupled Device,電荷稱合元件)圖像傳感器多為行間轉(zhuǎn)移型CCD。將感光矩陣和存儲(chǔ)矩陣交叉成為一個(gè)單一的矩陣，這樣的CCD結(jié)構(gòu)被稱為行間轉(zhuǎn)移模式IT。在這種結(jié)構(gòu)中，每個(gè)像素包含兩個(gè)并列的CCD細(xì)胞，其中的一個(gè)細(xì)胞用來感光，而另一個(gè)被遮擋的細(xì)胞則用來組成垂直移位寄存器。在垂直消隱期間，每個(gè)像素的感光細(xì)胞所產(chǎn)生的電荷被水平轉(zhuǎn)移到相鄰的垂直移位寄存器細(xì)胞中去，而后，垂直移位寄存器按時(shí)鐘順序?qū)⑦@些電荷轉(zhuǎn)移到最下端的水平讀出寄存器中，并最終通過輸出門輸出而產(chǎn)生視頻信號(hào)。由于遮光的垂直移位寄存器是處于成像區(qū)的內(nèi)部，這使得落到CXD上的光能量會(huì)有一半損失掉，從而引起了 50%或更大的感光度損失。另外，這種感光部分在間隔上的加大反而改善了 CO)在MTF (Modulation Transfer Function,調(diào)制傳遞函數(shù))值上的表現(xiàn)。電荷由感光細(xì)胞到垂直移位寄存細(xì)胞的轉(zhuǎn)移是一個(gè)非常簡單的過程，它不可能導(dǎo)致拖尾的發(fā)生。所有的垂直傳輸又都發(fā)生在遮光的情況下，所以傳輸拖尾在IT模式的CCD上被有效地消除了。然而，一個(gè)與之相似的現(xiàn)象仍然在高光區(qū)存在，盡管它比在FT模式的CCD上產(chǎn)生拖尾所需的高光水平要低的多，這種現(xiàn)象稱為垂直拖尾。它一般由以下的原因形成由垂直移位寄存細(xì)胞的周圍泄露出來的一些光；或者是像紅光那樣的長波光很深地穿入底層從而產(chǎn)生電荷，而這些電荷又轉(zhuǎn)移到了垂直移位寄存器中。垂直拖尾也會(huì)產(chǎn)生沿著高光點(diǎn)上下垂直的線，很像是FT模式CCD上產(chǎn)生的傳輸拖尾，但產(chǎn)生它所需要的高光水平要低的多。醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡使用幀轉(zhuǎn)移方式(FT)的(XD，以FT方式工作的CXD其尺寸是其感光區(qū)域的兩倍。上面的矩陣用于接收光學(xué)影像，所以它是大量電荷集中的地方。這個(gè)矩陣中的像素被設(shè)計(jì)成為垂直轉(zhuǎn)移方式。在垂直消隱期，所有的影像電荷被盡可能快地向下轉(zhuǎn)移到下面的矩陣中去，而下面的矩陣被遮光物質(zhì)遮蓋。這個(gè)電荷轉(zhuǎn)移過程清除了影像矩陣中的所有電荷，從而使一個(gè)新的電荷集中過程重新開始。在下一個(gè)垂直掃描過程的水平消隱期間，下面不感光的矩陣?yán)^續(xù)將一個(gè)水平線上的電荷向下轉(zhuǎn)移直到最下端的讀出寄存器。在水平掃描過程中，讀出寄存器將代表不同像素的電荷按時(shí)鐘順序水平傳輸?shù)揭粋€(gè)輸出門。在此，電荷被轉(zhuǎn)換成為視頻信號(hào)。值得一提的是，由于光學(xué)鏡頭所成的像是上下顛倒、左右相反的實(shí)像，故在感光矩陣的右下角的像素，實(shí)際上與景物中的左上角物體對(duì)應(yīng)。所以在垂直消隱結(jié)束后，首先被讀出的是右下角的像素所生成的電荷。另外，在像素上的電荷積累是與光照射在矩陣上的時(shí)間相關(guān)的，即使是在垂直消隱期間的垂直傳輸過程中，像素上小部分的電荷積累也會(huì)發(fā)生，于是就產(chǎn)生了垂直拖尾現(xiàn)象。垂直消隱期大約相當(dāng)于整個(gè)電荷積累過程的6%的時(shí)間，但由高光所產(chǎn)生的拖尾要大于6%，它表現(xiàn)為一條通過高光點(diǎn)的上下的垂直線，這種現(xiàn)象被稱為傳輸拖尾，這對(duì)于FT模式的CXD來說是一個(gè)較嚴(yán)重的問題。徹底防止傳輸拖尾的唯一途徑，是在垂直傳輸期間將光線當(dāng)住。這可由攝像機(jī)上的機(jī)械快門來完成，在早期使用FT模式CXD的攝像機(jī)上的確有這種裝置。然而，機(jī)械裝置對(duì)于全電子化的攝像機(jī)來說畢竟不太般配。而且，CXD在其他構(gòu)造上的發(fā)展已經(jīng)可以用來防止傳輸拖尾的產(chǎn)生了。
·[0010]基于上述CCD工作的特性，申請(qǐng)人發(fā)明創(chuàng)造出快速膠片數(shù)字化儀，放棄使用傳統(tǒng)光學(xué)鏡頭，采用全幀讀出型(FT) CCD陣列板，使用電子快門，保真原圖像的光感度并消除拖尾現(xiàn)象。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的問題是提供一種快速膠片數(shù)字化儀，可降低外界光信號(hào)干擾，減少光學(xué)鏡頭造成的圖像畸變，圖像成像速度快，性能優(yōu)異，整機(jī)輕巧，成像質(zhì)量高，可完成單一圖像文件分辨率為1000萬像素以上，用于病案室的數(shù)字化轉(zhuǎn)移工作，具備高速、小巧、成本低廉及可靠性高的特點(diǎn)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種快速膠片數(shù)字化儀，包括外殼，所述外殼為一長方體形狀結(jié)構(gòu)，外殼內(nèi)置背景光源板、主板、電源模塊及CXD陣列板，所述主板通過數(shù)據(jù)線分別連接背景光源板及CXD陣列板，所述電源模塊為主板、背景光源板及CCD陣列板供電，所述電源模塊通過電線連接所述背景光源板、主板和CXD陣列板。其中，所述CXD陣列板上設(shè)有12個(gè)(XD，所述CXD像素為200萬，所述12個(gè)CXD在CXD陣列板成三列四排布置。其中，所述快速膠片數(shù)字化儀還包括膠片固定部件及遮光固定部件，所述膠片固定部件及遮光固定部件設(shè)置在外殼內(nèi)，所述膠片固定部件置于背景光源板及CCD陣列板間，所述遮光固定部件設(shè)置在外殼內(nèi)頂部。其中，所述外殼頂部設(shè)有膠片入口，所述膠片入口為開設(shè)在外殼上的縫隙并與所述遮光固定部件相連。其中，所述快速膠片數(shù)字化儀外殼外設(shè)有電源開關(guān)，所述外殼為密封式結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型提供的快速膠片數(shù)字化儀，采用遮光固定部件和內(nèi)置背景光源板，降低了外界的光信號(hào)干擾，采用背景光源板和CCD陣列板組合，減少了光學(xué)鏡頭造成的圖像畸變，膠片信息還原度高，同時(shí)驅(qū)動(dòng)12個(gè)CCD圖像傳感器，較現(xiàn)有技術(shù)運(yùn)算速度更快，提高了性能，整體輕巧，可用廉價(jià)的圖像傳感器取代昂貴的圖像傳感器獲得高質(zhì)量高像素的圖像。

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0019]圖I是本實(shí)用新型提供的快速膠片數(shù)字化儀立體圖；圖2是本實(shí)用新型提供的快速膠片數(shù)字化儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型提供的快速膠片數(shù)字化儀實(shí)施例中背景光源板和CCD陣列板分解圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供的快速膠片數(shù)字化儀，可降低外界光信號(hào)干擾，減少光學(xué)鏡頭造成的圖像畸變，圖像成像速度快，性能優(yōu)異，整機(jī)輕巧，成像質(zhì)量高。下面將結(jié)合本實(shí)用新型中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。 參見圖I、圖2、為本實(shí)用新型提供的快速膠片數(shù)字化儀立體圖及快速膠片數(shù)字化儀內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型提供的快速膠片數(shù)字化儀包括外殼1，所述外殼I為一長方體結(jié)構(gòu)形狀，所述外殼I為密封式結(jié)構(gòu)，所述外殼I內(nèi)置有背景光源板2、主板3、電源模塊4及CXD陣列板5，所述主板3通過數(shù)據(jù)線分別連接背景光源板2及CXD陣列板5，所述電源模塊4為主板3、背景光源板2及CXD陣列板5供電，所述電源模塊4通過電線連接所述背景光源板2、主板3和CCD陣列板5，所述外殼I外設(shè)有電源開關(guān)6，所述外殼I頂部設(shè)有膠片入口 7.所述膠片入口 7用于膠片11插進(jìn)所述快速膠片數(shù)字化儀內(nèi)，所述膠片入口 7為開設(shè)在外殼頂部的縫隙，所述快速膠片數(shù)字化儀還包括膠片固定部件8及遮光固定部件9，所述膠片固定部件8及遮光固定部件9設(shè)置在外殼I內(nèi)，所述膠片固定部件8置于背景光源板及CCD陣列板間，用于將插進(jìn)外殼I內(nèi)的膠片11固定住，所述遮光固定部件9設(shè)置在外殼內(nèi)頂部，與所述膠片入口 7連接，所述CXD陣列板5上設(shè)有12個(gè)CXDlO，所述CXDlO像素為200萬，所述12個(gè)CXDlO在CXD陣列板上成三列四排布置。參見圖3，為本實(shí)用新型提供的快速膠片數(shù)字化儀實(shí)施例中背景光源板和CCD陣列板分解圖，本實(shí)用新型提供的快速膠片數(shù)字化儀，當(dāng)膠片11從膠片入口 7插進(jìn)所述快速膠片數(shù)字化儀，膠片固定部件8將膠片固定，遮光固定部件9阻斷外部光線進(jìn)入快速膠片數(shù)字化儀內(nèi)部。主板3檢測到膠片已固定后，驅(qū)動(dòng)CXDlO清空數(shù)據(jù)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)12個(gè)CXDlO工作，控制背景光源板2閃亮曝光，CCDlO接收?qǐng)D像信息，CCD陣列板5進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，圖像數(shù)據(jù)在CXD陣列板5上經(jīng)過初步處理后經(jīng)數(shù)據(jù)線傳送至主板3，在主板3中進(jìn)行圖像處理。主板3將12個(gè)CXDlO的圖像拼接成一個(gè)整體的高分辨率圖像并輸出。電源模塊4為主板2、CXD陣列板5、背景光源板2供電。主板3上集成了 CXD驅(qū)動(dòng)電路、數(shù)據(jù)輸出接口、圖像處理電路和背景光源板控制電路。通過CCDlO將光學(xué)影像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)下來。通過以上描述可知，本實(shí)用新型提供的快速膠片數(shù)字化儀，采用遮光固定部件和內(nèi)置背景光源板，降低了外界的光信號(hào)干擾，采用背景光源板和CCD陣列板組合，減少了光學(xué)鏡頭造成的圖像畸變，膠片信息還原度高，同時(shí)驅(qū)動(dòng)12個(gè)CCD圖像傳感器，較現(xiàn)有技術(shù)運(yùn)算速度更快，提高了性能，整體輕巧，可用廉價(jià)的圖像傳感器取代昂貴的圖像傳感器獲得高質(zhì)量高像素的圖像。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍?！?br> 權(quán)利要求1.快速膠片數(shù)字化儀，包括外殼，所述外殼為一長方體形狀結(jié)構(gòu)，其特征在于，外殼內(nèi)置背景光源板、主板、電源模塊及CXD陣列板，所述主板通過數(shù)據(jù)線分別連接背景光源板及CCD陣列板，所述電源模塊為主板、背景光源板及CCD陣列板供電，所述電源模塊通過電線連接所述背景光源板、主板和CXD陣列板。
2.如權(quán)利要求I所述的快速膠片數(shù)字化儀，其特征在于，所述CCD陣列板上設(shè)有12個(gè)(XD，所述CXD像素為200萬，所述12個(gè)CXD在CXD陣列板成三列四排布置。
3.如權(quán)利要求2所述的快速膠片數(shù)字化儀，其特征在于，所述快速膠片數(shù)字化儀還包括膠片固定部件及遮光固定部件，所述膠片固定部件及遮光固定部件設(shè)置在外殼內(nèi)，所述膠片固定部件置于背景光源板及CCD陣列板間，所述遮光固定部件設(shè)置在外殼內(nèi)頂部。
4.如權(quán)利要求3所述的快速膠片數(shù)字化儀，其特征在于，所述外殼頂部設(shè)有膠片入口，所述膠片入口為開設(shè)在外殼上的縫隙并與所述遮光固定部件相連。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的快速膠片數(shù)字化儀，其特征在于，所述快速膠片數(shù)字化儀外殼外設(shè)有電源開關(guān)，所述外殼為密封式結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開的快速膠片數(shù)字化儀，包括外殼，外殼內(nèi)設(shè)有背景光源板、主板、電源模塊及CCD陣列板，CCD陣列板上設(shè)有12個(gè)CCD，所述12個(gè)CCD在CCD陣列板上成三列四排布置，主板通過數(shù)據(jù)線分別連接背景光源板及CCD陣列板，電源模塊通過電線為所述背景光源板、主板和CCD陣列板供電，所述快速膠片數(shù)字化儀還包括膠片固定部件及遮光固定部件，所述膠片固定部件及遮光固定部件設(shè)置在外殼內(nèi)，所述膠片固定部件置于背景光源板及CCD陣列板間，所述遮光固定部件設(shè)置在外殼內(nèi)頂部，本實(shí)用新型提供的快速膠片數(shù)字化儀，可降低外界光信號(hào)干擾，減少光學(xué)鏡頭造成的圖像畸變，圖像成像速度快，性能優(yōu)異，整機(jī)輕巧，成像質(zhì)量高。
文檔編號(hào)H04N1/028GK202737992SQ20122045642
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者胡金原 申請(qǐng)人:廣州市偉邁機(jī)電科技有限公司