CN105635701A - 一种3ccd棱镜胶合定位成像系统及其成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种3CCD棱镜胶合定位成像系统及其成像方法，其系统包括光学镜头、3个CCD？摄像单元、3个图像处理及信号驱动模块、校对模块和显示模块；所述光学镜头为由RGB3种颜色的偏光镜胶合到一起组成的菱镜组；3个所述CCD？摄像单元分别连接3个所述偏光镜；每一所述图像处理及信号驱动模块对应连接一个所述CCD？摄像单元；所述校对模块连接3个所述图像处理及信号驱动模块，接收、重合成像信号，并对重合后的彩色图案进行检测、对比；所述显示模块连接所述校对模块，用于显示经所述校对模块对比合格后的彩色图案。该系统连接简单，信号稳定，处理效果好，大大改善CCD成像系统输出彩色照片质量差的问题，能稳定工作输出清晰、质量高的彩色照片。

Description

一种3CCD棱镜胶合定位成像系统及其成像方法

技术领域

本发明涉及电子成像装置及技术，具体为一种3CCD棱镜胶合定位成像系统及其成像方法。

背景技术

自从CCD（ChargeCoupledDevice，电荷耦合器件）问世以来，光电传感器成像技术迅速发展，近年来，具有CCD成像装置的内窥镜在医疗领域和工业领域被广泛应用。构成从内窥镜前端部的CCD摄像元件到处理器的传送线缆具有几米左右的长度，CCD的驱动信号频率高，波长短，即波长与线缆的长度可以比拟，信号产生反射，反射信号叠加在原信号上会改变原信号的波形形状，导致波形失真，进而影响成像质量。随着医疗领域和工业领域对高品质图像的进一步追求，对CCD摄像元件的信号的完整性要求进一步提高，即要求信号传输及处理更加精准，以保持信号的完整性以达到实现高品质图像的目的。

发明内容

为了克服现有技术提及的缺点，本发明提供一种3CCD棱镜胶合定位成像系统及其成像方法，其利用3个单色CCD成像系统进行成像后重合对比分析，最后输出高精度的彩色相片。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：3CCD棱镜胶合定位成像系统，包括光学镜头、3个CCD摄像单元、3个图像处理及信号驱动模块、校对模块和显示模块；

所述光学镜头为由R（红）、G（绿）、B（蓝）3种颜色的偏光镜胶合到一起组成的菱镜组；

3个所述CCD摄像单元分别连接3个所述偏光镜；

每一所述图像处理及信号驱动模块对应连接一个所述CCD摄像单元，所述图像处理及信号驱动模块控制对应的所述CCD摄像单元工作，并接收所述CCD摄像单元的成像信号；

所述校对模块连接3个所述图像处理及信号驱动模块，接收并重合3个所述图像处理及信号驱动模块中的成像信号，并对重合后的彩色图案进行检测、对比后，反馈对比信号至3个所述图像处理及信号驱动模块；

所述显示模块连接所述校对模块，用于显示经所述校对模块对比合格后的彩色图案。

进一步的，每一所述CCD摄像单元包括有4套驱动电机，所述4套驱动电机连接对应的所述偏光镜，并分别驱动所述偏光镜实现上下、前后、左右及圆周内旋转4个方向的运动。

一种3CCD定位成像方法，依据权利上述的3CCD棱镜胶合定位成像系统以执行以下步骤：

第一步：把3个CCD摄像单元分别与R、G、B3种颜色的偏光镜连接组成摄像机使其工作，再把3个CCD摄像单元的图像输出信号分别与3个图像处理及信号驱动模块连接，分别组成R、G、B3组摄像系统，然后将3个图像处理及信号驱动模块与校对模块连接，校对模块与显示模块连接，完成系统的总连接；

第二步：启动B组摄像系统工作，B组CCD摄像单元输出B色实时图像依次传输至B组图像处理及信号驱动模块和校对模块，校对模块反馈信号至B组图像处理及信号驱动模块，控制B组CCD摄像单元调整B色偏光镜的正确位置后，B组CCD摄像单元输出B色校对图像至校对模块中；

第三步：启动R组摄像系统工作，R组CCD摄像单元输出R色实时图像依次传输至R组图像处理及信号驱动模块和校对模块，校对模块对R色实时图像和B色校对图像进行去色处理，然后对比R色实时图像和B色校对图像的重合度，以B色校对图像为基准，确定R色实时图像的坐标数据后，校对模块反馈信号至R组图像处理及信号驱动模块，控制R组CCD摄像单元调整R色偏光镜的位置，使R组CCD摄像单元输出的R色实时图像与B色校对图像重合后，R组CCD摄像单元输出R色校对图像至校对模块中；

第四步：启动G组摄像系统工作，G组CCD摄像单元输出G色实时图像依次传输至G组图像处理及信号驱动模块和校对模块，校对模块对G色实时图像和B色校对图像进行去色处理，然后对比G色实时图像和B色校对图像的重合度，以B色校对图像为基准，确定G色实时图像的坐标数据后，校对模块反馈信号至G组图像处理及信号驱动模块，控制G组CCD摄像单元调整G色偏光镜的位置，使G组CCD摄像单元输出的G色实时图像与B色校对图像重合后，G组CCD摄像单元输出G色校对图像至校对模块中；

第五步：校对模块将B色校对图像、R色校对图像和G色校对图像进行重合处理，输出彩色图像信号至显示模块进行显示。

本发明的有益效果是：本3CCD棱镜胶合定位成像系统及方法采用4套独立的图像处理系统配合，其中3套图像处理系统(图像处理及信号驱动模块)驱动摄像机工作，并分别取R\G\B三个CCD摄像机的输出信号进行独立成像，把成像结果输入校对模块系统进行比较，找出差异，校对模块系统反馈校对信号至3套图像处理系统(图像处理及信号驱动模块)处，使相应的图像处理系统进行调整工作，校对模块系统检测、对比重合后的彩色图案达到标准后输出至显示模块显示。该系统连接简单，信号稳定，处理效果好，大大改善CCD成像系统输出彩色照片质量差的问题，能稳定工作输出清晰、质量高的彩色照片，大力推广于医疗领域的内窥镜技术中，将为广大患者带来福音。

附图说明

图1为本发明3CCD棱镜胶合定位成像系统的结构框架连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

如图1所示，3CCD棱镜胶合定位成像系统，包括光学镜头1、3个CCD摄像单元2、3个图像处理及信号驱动模块3、校对模块4和显示模块5；

所述光学镜头1为由R（红）、G（绿）、B（蓝）3种颜色的偏光镜胶合到一起组成的菱镜组；

3个所述CCD摄像单元2分别连接3个所述偏光镜；

每一所述图像处理及信号驱动模块3对应连接一个所述CCD摄像单元2，所述图像处理及信号驱动模块3控制对应的所述CCD摄像单元2工作，并接收所述CCD摄像单元2的成像信号；

所述校对模块4连接3个所述图像处理及信号驱动模块3，接收并重合3个所述图像处理及信号驱动模块3中的成像信号，并对重合后的彩色图案进行检测、对比后，反馈对比信号至3个所述图像处理及信号驱动模块3；

所述显示模块5连接所述校对模块4，用于显示经所述校对模块对比合格后的彩色图案。

进一步的，每一所述CCD摄像单元2包括有4套驱动电机，所述4套驱动电机连接对应的所述偏光镜，并分别驱动所述偏光镜实现上下、前后、左右及圆周内旋转4个方向的运动。

一种3CCD定位成像方法，依据上述的3CCD棱镜胶合定位成像系统以执行以下步骤：

第一步：把3个CCD摄像单元分别与R、G、B3种颜色的偏光镜连接组成摄像机使其工作，再把3个CCD摄像单元的图像输出信号分别与3个图像处理及信号驱动模块连接，分别组成R、G、B3组摄像系统，然后将3个图像处理及信号驱动模块与校对模块连接，校对模块与显示模块连接，完成系统的总连接；

第二步：启动B组摄像系统工作，B组CCD摄像单元输出B色实时图像依次传输至B组图像处理及信号驱动模块和校对模块，校对模块反馈信号至B组图像处理及信号驱动模块，控制B组CCD摄像单元调整B色偏光镜的正确位置后，B组CCD摄像单元输出B色校对图像至校对模块中；

第三步：启动R组摄像系统工作，R组CCD摄像单元输出R色实时图像依次传输至R组图像处理及信号驱动模块和校对模块，校对模块对R色实时图像和B色校对图像进行去色处理，然后对比R色实时图像和B色校对图像的重合度，以B色校对图像为基准，确定R色实时图像的坐标数据后，校对模块反馈信号至R组图像处理及信号驱动模块，控制R组CCD摄像单元调整R色偏光镜的位置，使R组CCD摄像单元输出的R色实时图像与B色校对图像重合后，R组CCD摄像单元输出R色校对图像至校对模块中；

第四步：启动G组摄像系统工作，G组CCD摄像单元输出G色实时图像依次传输至G组图像处理及信号驱动模块和校对模块，校对模块对G色实时图像和B色校对图像进行去色处理，然后对比G色实时图像和B色校对图像的重合度，以B色校对图像为基准，确定G色实时图像的坐标数据后，校对模块反馈信号至G组图像处理及信号驱动模块，控制G组CCD摄像单元调整G色偏光镜的位置，使G组CCD摄像单元输出的G色实时图像与B色校对图像重合后，G组CCD摄像单元输出G色校对图像至校对模块中；

第五步：校对模块将B色校对图像、R色校对图像和G色校对图像进行重合处理，输出彩色图像信号至显示模块进行显示。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (3)

1.3CCD棱镜胶合定位成像系统，包括光学镜头、3个CCD摄像单元、3个图像处理及信号驱动模块、校对模块和显示模块；

所述光学镜头为由R（红）、G（绿）、B（蓝）3种颜色的偏光镜胶合到一起组成的菱镜组；

3个所述CCD摄像单元分别连接3个所述偏光镜；

每一所述图像处理及信号驱动模块对应连接一个所述CCD摄像单元，所述图像处理及信号驱动模块控制对应的所述CCD摄像单元工作，并接收所述CCD摄像单元的成像信号；

所述校对模块连接3个所述图像处理及信号驱动模块，接收并重合3个所述图像处理及信号驱动模块中的成像信号，并对重合后的彩色图案进行检测、对比后，反馈对比信号至3个所述图像处理及信号驱动模块；

所述显示模块连接所述校对模块，用于显示经所述校对模块对比合格后的彩色图案。

2.根据权利要求1所述的一种3CCD棱镜胶合定位成像系统，其特征在于，每一所述CCD摄像单元包括有4套驱动电机，所述4套驱动电机连接对应的所述偏光镜，并分别驱动所述偏光镜实现上下、前后、左右及圆周内旋转4个方向的运动。

3.一种3CCD定位成像方法，其特征在于，依据权利要求1所述的3CCD棱镜胶合定位成像系统以执行以下步骤：

第一步：把3个CCD摄像单元分别与R、G、B3种颜色的偏光镜连接组成摄像机使其工作，再把3个CCD摄像单元的图像输出信号分别与3个图像处理及信号驱动模块连接，分别组成R、G、B3组摄像系统，然后将3个图像处理及信号驱动模块与校对模块连接，校对模块与显示模块连接，完成系统的总连接；

第二步：启动B组摄像系统工作，B组CCD摄像单元输出B色实时图像依次传输至B组图像处理及信号驱动模块和校对模块，校对模块反馈信号至B组图像处理及信号驱动模块，控制B组CCD摄像单元调整B色偏光镜的正确位置后，B组CCD摄像单元输出B色校对图像至校对模块中；

第三步：启动R组摄像系统工作，R组CCD摄像单元输出R色实时图像依次传输至R组图像处理及信号驱动模块和校对模块，校对模块对R色实时图像和B色校对图像进行去色处理，然后对比R色实时图像和B色校对图像的重合度，以B色校对图像为基准，确定R色实时图像的坐标数据后，校对模块反馈信号至R组图像处理及信号驱动模块，控制R组CCD摄像单元调整R色偏光镜的位置，使R组CCD摄像单元输出的R色实时图像与B色校对图像重合后，R组CCD摄像单元输出R色校对图像至校对模块中；

第四步：启动G组摄像系统工作，G组CCD摄像单元输出G色实时图像依次传输至G组图像处理及信号驱动模块和校对模块，校对模块对G色实时图像和B色校对图像进行去色处理，然后对比G色实时图像和B色校对图像的重合度，以B色校对图像为基准，确定G色实时图像的坐标数据后，校对模块反馈信号至G组图像处理及信号驱动模块，控制G组CCD摄像单元调整G色偏光镜的位置，使G组CCD摄像单元输出的G色实时图像与B色校对图像重合后，G组CCD摄像单元输出G色校对图像至校对模块中；

第五步：校对模块将B色校对图像、R色校对图像和G色校对图像进行重合处理，输出彩色图像信号至显示模块进行显示。