CN111568345A - 适用于电子内窥镜的信号转换装置、电子内窥镜及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种适用于电子内窥镜的信号转换装置、电子内窥镜及系统，该信号转换装置包括：第一转换模块，用于将所接收到的由电子内窥镜提供的图像信号，转换成满足第一设定要求的第一数字信号；以及第二转换模块，用于将该第一数字信号转换成满足该电子内窥镜所配接的主机所要求的第二设定要求的第二数字信号；其中，在该电子内窥镜所配接的主机的图像信号输入是模拟信号时，该第一转换模块将该第二数字信号进行数模转换后输出给该主机；在该电子内窥镜所配接的主机的图像信号输入是数字信号时，该第一转换模块将该第二数字信号直接输出给该主机。能够在镜体与主机之间实现必要的信号转换处理，支持两种通信协议不同的信号的传送和接收。

Description

适用于电子内窥镜的信号转换装置、电子内窥镜及系统
技术领域
本发明涉及医疗辅助器械，特别是与电子内窥镜有关。
背景技术
电子内窥镜是目前医院普遍使用的一种检查和手术设备，而世界上电子内窥镜的生产厂家比较少，主流生产厂家只有几家。这几家主流品牌的电子内窥镜的镜体都只同自己的影像处理器（也称主机）适配，同其他厂家品牌的主机都不适配，这给医院的使用带来很多不便。
参见图1，现有的电子内窥镜系统100a包括：主机10，光源20，镜体30a和显示器40。其中，主机10进一步包括：信号预处理单元101，图像处理单元102，系统控制单元103，视频显示单元104；系统控制单元103对光源20进行控制，视频显示单元104将视频信号输出给显示器40。镜体30a进一步包括：照明透镜301，光学系统302，光学成像模组303和镜体控制304。其中，照明透镜301将来自光源20的光线照射到受检体500；光学系统302将受检体500发射的光线传输给光学成像模组303；光学成像模组303选用CCD/CMOS，将光信号的图像信号转换为模拟信号/数字信号的图像信号；镜体控制304与光学系统302及光学成像模组303相配合。
中国专利CN201310554085.3公开了一种电子内窥镜多镜子转换适配器，主要分两部分：一是光路传输、转换及相匹配的输入输出插口，二是CCD信号采集、处理电路及相匹配的输入输出插口，所述光路传输、转换及相匹配的输入输出插口包括：光路A型接口、光路B型接口和光路C型接口，光路A型接口通过分光器分别连接光路B型接口、光路C型接口；所述CCD信号采集、处理电路及相匹配的输入输出插口包括：转换主控单元、A型接口、B型接口、C型接口、隔离电路、显示电路和按键电路。其中，转换主控单元的功能只是实现视频格式转换，不能实现镜体的图像信号因信号传输协议不同，与其他厂家品牌的主机相适配使用时，所必须完成的信号转换处理。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种信号转换装置，能够支持两种通信协议不同的信号的传送和接收。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括：提供一种适用于电子内窥镜的信号转换装置，包括：
第一转换模块，用于将所接收到的由电子内窥镜提供的图像信号，转换成满足第一设定要求的第一数字信号；以及
第二转换模块，用于将该第一数字信号转换成满足该电子内窥镜所配接的主机所要求的第二设定要求的第二数字信号；
其中，在该电子内窥镜所配接的主机的图像信号输入是模拟信号时，该第一转换模块将该第二数字信号进行数模转换后输出给该主机；在该电子内窥镜所配接的主机的图像信号输入是数字信号时，该第一转换模块将该第二数字信号直接输出给该主机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案还包括：提供一种电子内窥镜，包括内置有光学成像模组的镜体，还包括如上所述的信号转换装置，该信号转换装置是内置于该镜体内的，或者，是相对于该镜体独立的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案还包括：提供一种系统，包括电子内窥镜和与该电子内窥镜相连的主机，该电子内窥镜是如上所述的电子内窥镜。
与现有技术相比，本发明的信号转换装置，先通过第一转换模块得到满足第一设定要求的第一数字信号，再通过第二转换模块得到满足第二设定要求的第二数字信号，能够在镜体与主机之间实现必要的信号转换处理，支持两种通信协议不同的信号的传送和接收。
附图说明
图1是现有的电子内窥镜系统的框图结构示意。
图2是本发明的电子内窥镜系统一实施例的框图结构示意。
图3是本发明的信号转换装置中身份验证模块的框图结构示意。
图4是本发明的信号转换装置中第一转换模块的框图结构示意。
图5是本发明的信号转换装置中第二转换模块的框图结构示意。
图6是本发明的电子内窥镜系统另一实施例的框图结构示意。
其中，附图标记说明如下：100a、100、100c 系统 500 受检体 10 主机 20 光源30a、30、30c 镜体 40 显示器 80 信号转换装置 101 信号预处理单元 102 图像处理单元103 系统控制单元 104 视频显示单元 301 照明透镜 302 光学系统 303 光学成像模组304 镜体控制 801 身份验证模块 8011 上电单元 8012 生成序列号单元 8013 识别主机反馈单元 802 第一转换模块 8021 第一情境处理单元 8022 第二情境处理单元 8023 第三情境处理单元 8024 第四情境处理单元 8025、8026 数模转换单元 803 第二转换模块8031 滤波单元 8032 变换单元 8033 频谱分析单元 8034 估算单元 8035 函数转换单元8036 求卷积单元 PWR 电源 TALK 通信信号 S1、S2、S3、S4、W1、W2、W3、W4、O1、O2、O3、O4 图像信号。
具体实施方式
为了详细说明本发明的构造及特点所在，兹举以下较佳实施例并配合附图说明如下。
参见图2至图5，图2是本发明的电子内窥镜系统一实施例的框图结构示意。图3是本发明的信号转换装置中身份验证模块的框图结构示意。图4是本发明的信号转换装置中第一转换模块的框图结构示意。图5是本发明的信号转换装置中第二转换模块的框图结构示意。本发明提出一种电子内窥镜系统100包括：主机10，光源20，镜体30，显示器40和信号转换装置80。
主机10进一步包括：信号预处理单元101，图像处理单元102，系统控制单元103，视频显示单元104；系统控制单元103对光源20进行控制，视频显示单元104将视频信号输出给显示器40。
镜体30进一步包括：照明透镜301，光学系统302，光学成像模组303和镜体控制304。其中，照明透镜301将来自光源20的光线照射到受检体500；光学系统302将受检体500发射的光线传输给光学成像模组303；光学成像模组303选用CCD/CMOS，将光信号的图像信号转换为模拟信号/数字信号的图像信号；镜体控制304与光学系统302及光学成像模组303相配合。
信号转换装置80设置在镜体30内，举例而言，信号转换装置80设置在镜体30的控制手柄内。信号转换装置80进一步包括：身份验证模块801，第一转换模块802和第二转换模块803。
身份验证模块801，用于提供满足主机10要求的身份识别信息。参见图3，身份验证模块801具体包括：上电单元8011，用于执行上电处理；生成序列号单元8012，用于生成序列号；以及识别主机反馈单元8013，用于将生成序列号单元8012所生成的序列号传输给主机10并判断主机10的反馈信息。其中，在反馈信息表示生成序列号单元8012所生成的序列号满足主机10要求的身份识别信息时，使得第一转换模块802和第二转换模块803能够从主机10获得供电（也即电源PWR接通）；在反馈信息表示生成序列号单元8012所生成的序列号不能满足主机10要求的身份识别信息时，驱使生成序列号单元8012生成一个新的序列号。
可以理解的是，身份验证模块801是一运行在处理器上的程序模块。也即，信号转换装置30包括有处理器，例如：微处理器（MCU）、现场可编程器件（FPGA）等，处理器运行设定的程序指令来实现前述的相关功能。身份验证模块801可以采用特定的策略，来实现序列号的更新，以尽可能高效地满足主机10对身份信息的要求。在一些应用场景，例如：主机10不进行身份验证的情形下，身份验证模块801可以省去。
第一转换模块802，用于将所接收到的由电子内窥镜30提供的图像信号（来源于光学成像模组303），转换成满足第一设定要求的第一数字信号S1、S2、S3、S4。参见图4，第一转换模块802具体包括：第一情境处理单元8021，用于在电子内窥镜30所提供的图像信号是模拟信号并且主机10的图像信号输入O1是模拟信号时，进行模数转换处理将电子内窥镜30所提供的图像信号转换为第一数字信号S1；第二情境处理单元8022，用于在电子内窥镜30所提供的图像信号是数字信号并且主机10的图像信号输入O2是模拟信号时，将电子内窥镜30所提供的图像信号直接当着第一数字信号S2；第三情境处理单元8023，用于在电子内窥镜30所提供的图像信号是模拟信号并且主机10的图像信号输入O3是数字信号时，进行模数转换处理将电子内窥镜30所提供的图像信号转换为第一数字信号S3；第四情境处理单元8024，用于在电子内窥镜30所提供的图像信号是数字信号并且主机的图像信号输入O4是数字信号时，将电子内窥镜30所提供的图像信号直接当着第一数字信号S4。
第一转换模块802具体还包括：数模转换单元8025，用于将第一数字信号S1经第二转换模块803处理后得到的第二数字信号W1，进行数模转换处理以得到主机10的图像信号输入O1；数模转换单元8026，用于将第一数字信号S2经第二转换模块803处理后得到的第二数字信号W2，进行数模转换处理以得到主机10的图像信号输入O2。
可以理解的是，主机10的图像信号输入O3直接采用第一数字信号S3经第二转换模块803处理后得到的第二数字信号W3。主机10的图像信号输入O4直接采用第一数字信号S4经第二转换模块803处理后得到的第二数字信号W4。
可以理解的是，第一转换模块802是一运行在处理器上的程序模块。也即，信号转换装置30包括有处理器，例如：微处理器（MCU）、现场可编程器件（FPGA）等，处理器运行设定的程序指令来实现前述的相关功能。第一转换模块802和身份验证模块801可以运行在同一处理器上，也可以是分别运行在不同的处理器上。
第二转换模块803，用于将第一数字信号S1、S2、S3、S4转换成满足电子内窥镜30所配接的主机10所要求的第二设定要求的第二数字信号W1、W2、W3、W4。参见图5，第二转换模块803具体包括：频谱分析单元8033，用于对第一数字信号S1、S2、S3、S4进行频谱分析处理；估算单元8034，用于对频谱分析单元8033的输出进行估算处理；函数转换单元8035，用于对估算单元8034的输出进行函数转换处理；以及求卷积单元8036，用于对函数转换单元8035的输出进行求卷积处理。
第二转换模块803具体还可包括：变换单元8032，用于对第一数字信号S1、S2、S3、S4进行变换处理，处理结果送频谱分析单元8033。
第二转换模块803具体还可包括：滤波单元8031，用于对第一数字信号S1、S2、S3、S4进行滤波处理，处理结果送变换单元8032。
可以理解的是，第二转换模块803是一运行在处理器上的程序模块。也即，信号转换装置30包括有处理器，例如：微处理器（MCU）、现场可编程器件（FPGA）等，处理器运行设定的程序指令来实现前述的相关功能。第二转换模块803和第一转换模块802可以运行在同一处理器上，也可以是分别运行在不同的处理器上。
参见图6，图6是本发明的电子内窥镜系统另一实施例的框图结构示意。本发明提出一种电子内窥镜系统100c包括：主机10，光源20，镜体30c，显示器40和信号转换装置80。系统100c与系统100的区别在于：系统100c中的信号转换装置80相对镜体30c是独立的，也即信号转换装置80设置在镜体30c外；系统100中的信号转换装置80内置于镜体30内。
与现有技术相比，本发明的信号转换装置80，先通过第一转换模块802得到满足第一设定要求的第一数字信号S1、S2、S3、S4，再通过第二转换模块803得到满足第二设定要求的第二数字信号W1、W2、W3、W4，能够在镜体30、30c与主机10之间实现必要的信号转换处理，支持两种通信协议不同的信号的传送和接收。
以上，仅为本发明之较佳实施例，意在进一步说明本发明，而非对其进行限定。凡根据上述之文字和附图所公开的内容进行的简单的替换，都在本专利的权利保护范围之列。

Claims (10)

1.一种适用于电子内窥镜的信号转换装置，其特征在于，包括：
第一转换模块，用于将所接收到的由电子内窥镜提供的图像信号，转换成满足第一设定要求的第一数字信号；以及
第二转换模块，用于将该第一数字信号转换成满足该电子内窥镜所配接的主机所要求的第二设定要求的第二数字信号；
其中，在该电子内窥镜所配接的主机的图像信号输入是模拟信号时，该第一转换模块将该第二数字信号进行数模转换后输出给该主机；在该电子内窥镜所配接的主机的图像信号输入是数字信号时，该第一转换模块将该第二数字信号直接输出给该主机。
2.根据权利要求1所述的适用于电子内窥镜的信号转换装置，其特征在于：该第一转换模块进一步包括：
第一情境处理单元，用于在该电子内窥镜所提供的图像信号是模拟信号并且该主机的图像信号输入是模拟信号时，进行模数转换处理将该电子内窥镜所提供的图像信号转换为该第一数字信号；
第二情境处理单元，用于在该电子内窥镜所提供的图像信号是数字信号并且该主机的图像信号输入是模拟信号时，将该电子内窥镜所提供的图像信号直接当着该第一数字信号；
第三情境处理单元，用于在该电子内窥镜所提供的图像信号是模拟信号并且该主机的图像信号输入是数字信号时，进行模数转换处理将该电子内窥镜所提供的图像信号转换为该第一数字信号；以及
第四情境处理单元，用于在该电子内窥镜所提供的图像信号是数字信号并且该主机的图像信号输入是数字信号时，将该电子内窥镜所提供的图像信号直接当着该第一数字信号。
3.根据权利要求1所述的适用于电子内窥镜的信号转换装置，其特征在于：该第二转换模块进一步包括：
频谱分析单元，用于对该第一数字信号进行频谱分析处理；
估算单元，用于对该频谱分析单元的输出进行估算处理；
函数转换单元，用于对该估算单元的输出进行函数转换处理；以及
求卷积单元，用于对该函数转换单元的输出进行求卷积处理。
4.根据权利要求3所述的适用于电子内窥镜的信号转换装置，其特征在于：该第二转换模块还包括：变换单元，用于对该第一数字信号进行变换处理，处理结果送该频谱分析单元。
5.根据权利要求4所述的适用于电子内窥镜的信号转换装置，其特征在于：该第二转换模块还包括：滤波单元，用于对该第一数字信号进行滤波处理，处理结果送该变换单元。
6.根据权利要求1所述的适用于电子内窥镜的信号转换装置，其特征在于：该信号转换装置还包括：身份验证模块，用于提供满足该主机要求的身份识别信息。
7.根据权利要求6所述的适用于电子内窥镜的信号转换装置，其特征在于：该身份验证模块包括：
生成序列号单元，用于生成序列号；以及
识别主机反馈单元，用于将该生成序列号单元所生成的序列号传输给该主机并判断该主机的反馈信息；
其中，在该反馈信息表示该生成序列号单元所生成的序列号满足该主机要求的身份识别信息时，使得该第一转换模块和该第二转换模块能够从该主机获得供电；在该反馈信息表示该生成序列号单元所生成的序列号不能满足该主机要求的身份识别信息时，驱使该生成序列号单元生成一个新的序列号。
8.根据权利要求1至7任一项所述的适用于电子内窥镜的信号转换装置，其特征在于：该信号转换装置包括处理器，所述的第一转换模块和/或所述的第二转换模块是由该处理器所运行的程序模块。
9.一种电子内窥镜，包括内置有光学成像模组的镜体，其特征在于：还包括如权利要求1至8任一项所述的信号转换装置，该信号转换装置是内置于该镜体内的，或者，是相对于该镜体独立的。
10.一种系统，包括电子内窥镜和与该电子内窥镜相连的主机，其特征在于：该电子内窥镜是如权利要求9所述的电子内窥镜。
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