CN113691766A - 染色分离医用内窥镜摄像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种染色分离医用内窥镜摄像系统，包括：手持端，包括摄像头和编码模块，摄像头用于产生视频信号，编码模块用于对视频信号进行编码处理；主机端，包括双路解码模块、第一信号处理器、第二信号处理器、信号转换分离模块、第一输出模块和第二输出模块，第一信号处理器对视频信号进行处理后生成正常图像，第二信号处理器用于对视频信号进行处理后生成炫色图像，第一输出模块用于将正常图像输出至第一显示器，第二输出模块用于将炫色图像输出至第二显示器；同轴线缆，用于电连接手持端和主机端，同轴线缆连接于编码模块和双路解码模块之间。本发明提供的染色分离医用内窥镜摄像系统，能够看到同一视角的两种功能画面，降低手术的风险。

Description

染色分离医用内窥镜摄像系统
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，具体地说，涉及一种染色分离医用内窥镜摄像系统。
背景技术
医用内窥镜作为影像医疗设备的一种，是应用比较广泛的仪器。在医用内窥镜辅助下，用户能观察到体内器官的组织形态，识别异常组织及可能增生或恶性增生组织。医用内窥镜给医生进行诊断和微创手术带来了方便，其诊断和治疗优势在医学领域已经到达共识。医用内窥镜成像直接通过肉眼观察，存在图像小、操作不便、对用户经验要求高等缺点，因此需要摄像系统辅助成像。医用内窥镜摄像系统作为辅助成像工具，是用于内窥镜图像采集、处理的医用电子仪器，其成像质量的好坏直接影响临床诊断及治疗。
目前大多摄像模组只能输出一种功能画面，如果需要在多种功能画面间查看，需要进行切换操作，给医生造成极大的不方便，同时也增加了手术风险。
发明内容
本发明的目的在于提供一种染色分离医用内窥镜摄像系统，能够看到同一视角的两种功能画面，降低手术的风险。
本发明公开的染色分离医用内窥镜摄像系统所采用的技术方案是:
一种染色分离医用内窥镜摄像系统，包括：手持端，所述手持端包括摄像头和编码模块，所述摄像头和编码模块电连接，所述摄像头用于产生视频信号，所述编码模块用于对视频信号进行编码处理；主机端，所述主机端包括双路解码模块、第一信号处理器、第二信号处理器、信号转换分离模块、第一输出模块和第二输出模块，所述双路解码模块的输入端与编码模块电连接，所述双路解码模块的输出端分别与第一信号处理器和第二信号处理器电连接，所述双路解码模块用于对视频信号进行解码处理，所述第一信号处理器用于对视频信号进行处理后生成正常图像，所述第二信号处理器用于对视频信号进行处理后生成炫色图像，所述信号转换分离模块的输入端分别与第一信号处理器和第二信号处理器电连接，所述信号转换分离模块的输出端分别与第一输出模块和第二输出模块电连接，所述第一输出模块用于将正常图像输出至第一显示器，所述第二输出模块用于将炫色图像输出至第二显示器；同轴线缆，所述同轴线缆用于电连接手持端和主机端，所述同轴线缆连接于编码模块和双路解码模块之间。
作为优选方案，所述编码模块对视频信号进行串行编码处理，所述双路解码模块对视频信号进行串行解码处理。
作为优选方案，所述同轴电缆包括两根铜芯。
作为优选方案，所述同轴电缆的两头为SMA或MMCX连接器。
作为优选方案，所述同轴电缆的阻抗为50欧姆。
作为优选方案，所述主机端还包括控制模块和控制按键，所述控制模块分别与第一信号处理器和第二信号处理器电连接，所述控制按键与控制模块电连接。
作为优选方案，所述主机端还包括USB存储模块，所述USB存储模块与信号转换分离模块的输出端电连接。
作为优选方案，所述主机端还包括网络模块和网络接口，所述网络模块和信号转换分离模块的输出端电连接，所述网络接口与网络模块电连接，所述网络模块将输入的信号转换为用于以太网中传输的信号。
作为优选方案，所述主机端还包括电压转换模块，所述电压转换模块的输入端连接外接电源，所述电压转换模块进行电压转换处理后用于主机端的供电。
本发明公开的染色分离医用内窥镜摄像系统的有益效果是：手持端的摄像头将产生的视频信号输出至编码模块，编码模块对视频信号进行编码处理后，通过同轴线缆将编码后的视频信号输出至主机端。而主机端接收后，通过双路解码模块将视频信号进行解码处理，并输出两路视频信号，其中一路视频信号经过第一信号处理器处理后生成正常图像，另一路视频信号经过第二信号处理器处理后生成炫色图像。正常图像和炫色图像经过信号转换分离模块进行数据格式转换后分离为两路，其中一路由第一输出模块将正常图像输出至第一显示器，另一路由第二输出模块将正常图像输出至第一显示器。主机端经过双路解码模块解码后生成两路视频信号输出，而两路视频信号经第一信号处理器和第二信号处理器处理后，分别生成正常图像和炫色图像，并通过第一输出模块和第二输出模块分别输出至第一显示器和第二显示器，使医生能够看到同一视角的正常图像和炫色图像两种功能画面，精准发现出血点，及时采取有效措施，降低手术风险。而视频信号进行编码处理后，再通过同轴线缆进行传输，简化了手持端和主机端之间的电连接结构，使得手持端和主机端的组装连接变得更加方便。
附图说明
图1是本发明染色分离医用内窥镜摄像系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明:
请参考图1，染色分离医用内窥镜摄像系统包括：
手持端，所述手持端包括摄像头和编码模块。所述摄像头和编码模块电连接，所述摄像头用于产生视频信号，所述编码模块用于对视频信号进行编码处理；
主机端，所述主机端包括双路解码模块、第一信号处理器、第二信号处理器、信号转换分离模块、第一输出模块和第二输出模块。所述双路解码模块的输入端与编码模块电连接，所述双路解码模块的输出端分别与第一信号处理器和第二信号处理器电连接，所述双路解码模块用于对视频信号进行解码处理。所述第一信号处理器用于对视频信号进行处理后生成正常图像，所述第二信号处理器用于对视频信号进行处理后生成炫色图像，所述信号转换分离模块的输入端分别与第一信号处理器和第二信号处理器电连接。所述信号转换分离模块的输出端分别与第一输出模块和第二输出模块电连接，所述第一输出模块用于将正常图像输出至第一显示器，所述第二输出模块用于将炫色图像输出至第二显示器；
同轴线缆，所述同轴线缆用于电连接手持端和主机端，所述同轴线缆连接于编码模块和双路解码模块之间。
手持端的摄像头将产生的视频信号输出至编码模块，编码模块对视频信号进行编码处理后，通过同轴线缆将编码后的视频信号输出至主机端。而主机端接收后，通过双路解码模块将视频信号进行解码处理，并输出两路视频信号，其中一路视频信号经过第一信号处理器处理后生成正常图像，另一路视频信号经过第二信号处理器处理后生成炫色图像。正常图像和炫色图像经过信号转换分离模块进行数据格式转换后分离为两路，其中一路由第一输出模块将正常图像输出至第一显示器，另一路由第二输出模块将正常图像输出至第一显示器。
主机端经过双路解码模块解码后生成两路视频信号输出，而两路视频信号经第一信号处理器和第二信号处理器处理后，分别生成正常图像和炫色图像，并通过第一输出模块和第二输出模块分别输出至第一显示器和第二显示器，使医生能够看到同一视角的正常图像和炫色图像两种功能画面。正常图像为摄像头直接获取到的画面，炫色图像为用于凸显血液和血管的画面，因此炫色图像可以使得医生方便掌握血管网络情况，可以有效避开血管。而炫色图像结合正常图像可以使医生精准发现出血点，及时采取有效措施，降低手术风险。
具体的，炫色图像生成的技术原理基于现有的窄带高光谱技术，通过信号处理器对摄像头中的图像传感器(Sensor)捕捉到的图像光信号进行处理，滤除或减弱部分色彩的信号的输出，让适于反射血液、血管图像的信号凸显，达到比正常画面看见更多血管脉络的目的。
而视频信号在手持端进行编码处理后，再通过同轴线缆进行传输，最后在主机端进行解码处理。视频信号编码后再通过同轴线缆进行传输，简化了数据传输，简化了传输线缆，从而简化了手持端和主机端之间的电连接结构，使得手持端和主机端的组装连接变得更加方便。本实施例中，编码模块对视频信号进行串行编码处理，双路解码模块对视频信号进行串行解码处理。
本实施例中，编码模块可由型号90UB953的芯片来实现，双路解码模块可由型号90UB954的芯片来实现，第一信号处理器和第二信号处理器均可由型号EN781的芯片来实现，信号转换分离模块可由型号EPM240的芯片来实现。
进一步的，本实施例中将原先位于手持端的信号处理器放置于主机端，可降低手持端的发热，避免了灼伤人体的风险。
本实施例中，手持端和主机端通过同轴线缆进行连接的方式称为MECS传输系统，MECS(Medical endoscope camera system)传输系统是一种基于同轴线的视频信号和电源叠加的技术。在同轴线缆传输中既传输高清视频信号又传输电源，即将高清视频与供电电源复合在一起，在一根同轴线上传输。
本实施例中，同轴电缆的阻抗为50欧姆，同轴电缆的两头为SMA或MMCX连接器，同轴电缆为两根铜芯的线缆。MECS传输系统通过检测只有前端符合的摄像机才能被匹配，如果前端发生故障，或是线缆损坏就会自动断电，从而避免线缆和设备造成损坏；MECS传输系统具备过流保护功能，即通过取样电路两端的压降实时监测前端的输出电流，当输出电流过大时，能够及时关闭电源的输出，进而保护整个系统。
主机端还包括控制模块和控制按键，所述控制模块分别与第一信号处理器和第二信号处理器电连接，所述控制按键与控制模块电连接。控制模块包括微控制单元(MCU)，微控制单元分别与第一信号处理器和第二信号处理器通讯连接，并通过控制按键控制第一信号处理器或第二信号处理器输出的视频图像属性，例如视频图像的亮度、分辨率、颜色深浅等等。
主机端还包括网络模块和网络接口，所述网络模块和信号转换分离模块的输出端电连接，所述网络接口与网络模块电连接，所述网络模块将输入的信号转换为用于以太网中传输的信号。信号转换分离模块用于将输入的一路信号分离为相同的多路信号输出，其中一路通过第一输出模块和第二输出模块输出至高清显示器，另一路通过网络模块进行数据格式转换后，由网络接口输出至以太网中。具体的，所述网络接口可为RJ45接口或者千兆以太网接口。
主机端还包括USB存储模块，所述USB存储模块与信号转换分离模块的输出端电连接。信号转换分离模块输出的其中一路信号，通过USB存储模块输出至外接设备进行存储备份，USB存储模块可为USB接口。
主机端还包括电压转换模块，所述电压转换模块的输入端连接外接电源，所述电压转换模块进行电压转换处理后用于主机端的供电。具体的，外接电源为220V的市电，电压转换模块包括12V的AC-DC模块，可将220V的市电转换为12V的直流电，并用于主机端的供电，进一步的，电压转换模块还包括1.2V、3.3V和5V的DC-DC模块，1.2V、3.3V和5V的DC-DC模块分别与12V的AC-DC模块电连接，并分别用于提供1.2V、3.3V和5V的直流电，用于主机端的供电。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种染色分离医用内窥镜摄像系统，其特征在于，包括：
手持端，所述手持端包括摄像头和编码模块，所述摄像头和编码模块电连接，所述摄像头用于产生视频信号，所述编码模块用于对视频信号进行编码处理；
主机端，所述主机端包括双路解码模块、第一信号处理器、第二信号处理器、信号转换分离模块、第一输出模块和第二输出模块，所述双路解码模块的输入端与编码模块电连接，所述双路解码模块的输出端分别与第一信号处理器和第二信号处理器电连接，所述双路解码模块用于对视频信号进行解码处理，所述第一信号处理器用于对视频信号进行处理后生成正常图像，所述第二信号处理器用于对视频信号进行处理后生成炫色图像，所述信号转换分离模块的输入端分别与第一信号处理器和第二信号处理器电连接，所述信号转换分离模块的输出端分别与第一输出模块和第二输出模块电连接，所述第一输出模块用于将正常图像输出至第一显示器，所述第二输出模块用于将炫色图像输出至第二显示器；
同轴线缆，所述同轴线缆用于电连接手持端和主机端，所述同轴线缆连接于编码模块和双路解码模块之间。
2.如权利要求1所述的染色分离医用内窥镜摄像系统，其特征在于，所述编码模块对视频信号进行串行编码处理，所述双路解码模块对视频信号进行串行解码处理。
3.如权利要求2所述的染色分离医用内窥镜摄像系统，其特征在于，所述同轴电缆包括两根铜芯。
4.如权利要求1-3任意一项所述的染色分离医用内窥镜摄像系统，其特征在于，所述同轴电缆的两头为SMA或MMCX连接器。
5.如权利要求1-3任意一项所述的染色分离医用内窥镜摄像系统，其特征在于，所述同轴电缆的阻抗为50欧姆。
6.如权利要求1所述的染色分离医用内窥镜摄像系统，其特征在于，所述主机端还包括控制模块和控制按键，所述控制模块分别与第一信号处理器和第二信号处理器电连接，所述控制按键与控制模块电连接。
7.如权利要求1所述的染色分离医用内窥镜摄像系统，其特征在于，所述主机端还包括USB存储模块，所述USB存储模块与信号转换分离模块的输出端电连接。
8.如权利要求1所述的染色分离医用内窥镜摄像系统，其特征在于，所述主机端还包括网络模块和网络接口，所述网络模块和信号转换分离模块的输出端电连接，所述网络接口与网络模块电连接，所述网络模块将输入的信号转换为用于以太网中传输的信号。
9.如权利要求1所述的染色分离医用内窥镜摄像系统，其特征在于，所述主机端还包括电压转换模块，所述电压转换模块的输入端连接外接电源，所述电压转换模块进行电压转换处理后用于主机端的供电。
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