CN115281579B - 一种内窥镜多功能测试系统及其使用方法 - Google Patents

一种内窥镜多功能测试系统及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种内窥镜多功能测试系统及其使用方法,包括显示器、图像处理器和测试工装,图像处理器用于连接被测的电子内窥镜、并将检测图像反馈至显示器上;测试工装用于被测电子内窥镜的定位和立式夹持,以及图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡和黑白棋盘畸变卡的水平更换,并分别沿X轴方向或\和以X轴为转轴中心、沿Y轴方向或\和以Y为轴转轴中心、沿Z轴方向或\和以Z轴为转轴中心调整被测电子内窥镜镜头与每个测试卡的间距和夹角,根据需要分别进行电子内窥镜的视场角、视向角、景深和图像畸变的测试;满足不同测试卡对内窥镜定位位置的不同需求,实现一套工装集成多种测试,有效提高测试效率。

Description

一种内窥镜多功能测试系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及医疗器械技术,尤其涉及一种内窥镜多功能测试系统及其使用方法。
背景技术
内窥镜是一种常用的医疗器械,经人体的自然腔道或微创切口进入人体内,使用时将内窥镜插入需检查的器官部位处,通过连接图像处理器,将实时图像显示、放大和存储,可供医生实时观察和后续回看以及打印形成医疗报告。
由于内窥镜产品直接应用于临床上,其光学性能、图像辨别及处理等参数的有效性和安全性,最终影响患者的安全;所以,内窥镜的光学性能、图像辨别及处理等参数是衡量内窥镜技术性能的重要指标;因此,在内窥镜的研发、制造、控制、质量、手术使用过程中,对光学性能的检测,具有必要性和重要意义。
特别是医用内窥镜出厂前,均会对医用内窥镜进行光学特性测试,如对医用内窥镜的视场角、视向角、入瞳视场角及a值、像质、单位相对畸变、颜色分辨能力及色还原性、照明性能、综合光效等参数进行有效检测和测量,以防止医用内窥镜出现视场范围缩小、图像畸变过大、色彩失真等情况,进而影响医护人员的有效使用,以至于医护人员不能有效的区别病灶与健康组织,影响医疗诊断的准确性。
但是,目前对医用内窥镜的各项指标参数的测试检测,采用的测试设备通常体积大、价值高,不适合经常搬运,且功能单一、测试方法繁琐,测量结果误差大、效率低,不能准确检测出内窥镜存在的问题;例如,在手术使用过程中,不便于对医用内窥镜进行周期性的测试检验,导致在设备出厂前或使用过程中测试花费时间多,步骤繁多,效率极其低下。
迫切需要一种在生产过程或医用使用过程中,对医用内窥镜各项指标参数进行同步检测的测试装置。
发明内容
本发明实施例提供一种内窥镜多功能测试系统及其使用方法,集成多种测试功能于一体,方便被测内窥镜的装夹,设备定位操作简单,定位进行参数化设置,并通过调整定位、更换测试卡,一次装夹即可测试多种项目。
本发明至少一个实施例所采用的技术方案是:
第一方面,本发明实施例提供一种内窥镜多功能测试系统,用于电子内窥镜视场角、视向角、分辨力、景深和图像畸变的分别测试,包括:
显示器,用于显示被测电子内窥镜的检测图像;
图像处理器,用于连接被测的电子内窥镜、并将检测图像反馈至所述显示器上;
测试工装,用于被测电子内窥镜的定位和立式夹持,以及图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡和黑白棋盘畸变卡的水平更换,并分别沿X轴方向或\和以X轴为转轴中心、沿Y轴方向或\和以Y为轴转轴中心、沿Z轴方向或\和以Z轴为转轴中心进行横移或\和偏转来调整被测电子内窥镜镜头与每个测试卡的间距或\和夹角,根据需要分别进行电子内窥镜的视场角、视向角、分辨力、景深和图像周边畸变的测试。
优选地,所述测试工装包括:
基座台,水平放置于平面上、用于被测电子内窥镜和所有测试卡的承载定位;
X轴平移组件,固定安装于所述基座台上、并沿X轴方向水平平移的调整其上连接的部件;
Y轴平移组件,固定安装于所述X轴平移组件上、并沿Y轴方向水平平移的调整其上连接的部件;
测试卡承托组件,承托安装固定于Y轴平移组件上,顶侧设置的旋转承接台分别用于水平承托安装相互替换测试的图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡和黑白棋盘畸变卡,且在旋转承接台侧旁设置有以Z轴为转轴中心、控制旋转承接台及其上的每个测试卡同步周向偏转的卡片控制组件和卡片转台锁紧旋钮;
Z向立柱,垂直安装于基座台上,顶端设有对被测电子内窥镜近端连接的手持部进行固定的固定夹;
Z轴纵移组件,固定安装于所述Z向立柱中部、并沿Z轴方向纵向升降的调整其上连接的部件;
镜头固定组件,位于所述测试卡承托组件的正上方、并连接固定于所述Z轴纵移组件上,用于被测电子内窥镜远端镜头的导向及锁紧固定;
镜头周向偏转调整组件,设置于所述镜头固定组件与所述Z轴纵移组件之间,用于控制镜头固定组件及其上固定的被测电子内窥镜镜头、以Y轴为转轴中心、调整镜头相对旋转承接台上每个测试卡的偏转角度。
优选地,所述X轴平移组件包括支撑台、X轴滑轨座、X向调节旋钮和X轴滑轨板,所述支撑台安装固定于所述基座台上,X轴滑轨座叠加固定于所述支撑台上,所述X轴滑轨板滑动套装于所述X轴滑轨座上设置的燕尾槽内,所述Y轴平移组件安装固定于X轴滑轨板上,所述X向调节旋钮转动安装于所述X轴滑轨座上、并拨动燕尾槽内的X轴滑轨板及其连接的Y轴平移组件、以X轴滑轨板上的刻度标识为位移参数沿X轴向平移进给。
优选地,所述Y轴平移组件包括Y轴滑轨座、Y向调节旋钮和Y轴滑轨板,所述Y轴滑轨板滑动套装于所述Y轴滑轨座上设置的燕尾槽内,所述测试卡承托组件安装固定于Y轴滑轨板上,所述Y向调节旋钮转动安装于所述Y轴滑轨座上、并拨动燕尾槽内的Y轴滑轨板及其连接的测试卡承托组件、以Y轴滑轨板上的刻度标识为位移参数沿Y轴向平移进给。
优选地,所述测试卡承托组件包括底台座、旋转安装于底台座上的旋转承接台、卡片控制组件和卡片转台锁紧旋钮,所述底台座承托安装固定于Y轴平移组件上,所述旋转承接台的周向均匀安装有四个用于水平承托相互替换测试的图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡或黑白棋盘畸变卡的凸台,所述卡片控制组件由U形微调座、微分头和锁紧螺丝,所述微分头和所述锁紧螺丝对称安装于所述U形微调座两侧,所述旋转承接台外缘安装有伸入U形微调座中间、并在微分头和锁紧螺丝同步调整下带动旋转承接台及其上的卡片偏转定位的推动轴。
优选地,所述Z轴纵移组件包括两个锁紧定位座、竖向轨道槽座、竖向滑轨、滑轨锁紧旋钮和滑轨座,所述滑轨座安装固定于竖向滑轨上,竖向滑轨滑动套装于竖向轨道槽座上、并由所述滑轨锁紧旋钮锁定定位,所述竖向轨道槽座后侧上下端分别通过两个锁紧定位座套装锁紧固定于Z向立柱上;
所述滑轨座上安装有以同向Y轴为转轴中心进行偏转角度微调的镜头周向偏转调整组件,所述镜头固定组件安装于所述滑轨座上;
所述镜头固定组件包括镜头导向座架、镜头锁紧压板和多个镜头锁紧螺钉,所述镜头导向座架安装固定于所述滑轨座上,所述镜头导向座架侧端竖向设置有用于被测的电子内窥镜远端的镜头及弯曲管插入部导向定位的V形导向槽;
所述镜头锁紧压板相对所述V形导向槽平行设置、且后端连接固定于所述镜头导向座架上;
多个所述镜头锁紧螺钉沿所述镜头锁紧压板竖向均匀分布、并与所述镜头锁紧压板通过螺纹连接、将被测的电子内窥镜远端的镜头及弯曲管插入部压紧锁定于V形导向槽中。
第二方面,本发明实施例提供一种内窥镜多功能测试系统使用方法,包括以下步骤:
步骤S1,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱顶端的固定夹上,然后将被测电子内窥镜远端的镜头及弯曲管插入部一段放入镜头固定组件上镜头导向座架侧端的V形导向槽中,并利用镜头锁紧压板上多个镜头锁紧螺钉将被测的电子内窥镜远端的镜头及弯曲管插入部压紧锁定于V形导向槽中,使得被测电子内窥镜远端插入部中心轴与Z向轴同向平行设置;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器和显示器,上电后,通过显示器观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、根据需要,从待测的图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡和黑白棋盘畸变卡中选择需要的测试卡,水平放置于测试卡承托组件上的旋转承接台上,并通过X轴平移组件、Y轴平移组件和卡片控制组件,对旋转承接台上的测试卡分别进行X向平移、Y向平移和绕Z向旋转偏移,将测试卡的中心对准被测电子内窥镜的中心轴;
步骤S4、利用Z向立柱或\和Z轴纵移组件上竖向轨道槽座的竖向升降刻度,以及镜头周向偏转调整组件的以同向Y轴为转轴中心的周向偏转刻度,调整Z轴纵移组件或\和镜头周向偏转调整组件,对被测电子内窥镜的镜头进行调整,达到所选测试卡所要求高度或测试规定的标准高度,观察显示器,即可判断所选测试卡对应的电子内窥镜的各光学性能指标;
步骤S5、如需进行其他测试卡测试,无需取下被测电子内窥镜的镜头,只需根据要求,更换对应的测试卡,重新对待测测试卡的中心进行对准,相对待测测试卡来调整被测电子内窥镜的镜头高度或旋转角度,即可重新判断所选测试卡对应的电子内窥镜的各光学性能指标。
进一步地,对被测电子内窥镜进行视场角的测试,所述步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱顶端的固定夹,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱顶端,然后,通过镜头导向座架侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板上的镜头锁紧螺钉,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器和显示器,上电后,通过显示器观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将图像测试卡水平放置于测试卡承托组件上的旋转承接台上;
该图像测试卡采用医用内窥镜及附件通用要求标准中的5.4.3.3 视场角与视向角测量的测标,该图像测试卡为圆形,具有一组以“度”为单位,标明在高度50mm处测量的圆环,可由公式D=100tan(β/2)mm计算,其中D为测试卡圆环直径,β为视场角角度,高度为50mm;
调整Z轴纵移组件,将被测电子内窥镜的镜头高度与图像测试卡高度调整至50mm;
再调整X轴平移组件、Y轴平移组件和卡片控制组件,使显示器上十字参考线与图像测试卡上的参考线重叠,并且中心点也重叠,即完成定位;
步骤S4、观察显示器,如果显示的矩形图像四个顶点与图像测试卡圆环相切,相切的视场角度β即为被测电子内窥镜的视场角角度;
重复步骤S1至步骤S4的测试3~4次,取被测电子内窥镜视场角角度的平均值,即为该被测电子内窥镜的视场角测试结果。
进一步地,对被测电子内窥镜进行视向角的测试,所述步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱顶端的固定夹,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱顶端,然后,通过镜头导向座架侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板上的镜头锁紧螺钉,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器和显示器,上电后,通过显示器观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将图像测试卡水平放置于测试卡承托组件上的旋转承接台上;
该图像测试卡采用医用内窥镜及附件通用要求标准中的5.4.3.3 视场角与视向角测量的测标,该图像测试卡为圆形,具有一组以“度”为单位,标明在高度50mm处测量的圆环,可由公式D=100tan(β/2)mm计算,其中D为测试卡圆环直径,β为视场角角度,高度为50mm;其中,视向角以内窥镜插入部头端部的几何轴与物镜光轴的夹角表示;
调整Z轴纵移组件,将被测电子内窥镜的镜头高度与图像测试卡高度调整至50mm;
再调整X轴平移组件、Y轴平移组件和卡片控制组件,使显示器上十字参考线与图像测试卡上的参考线重叠,并且中心点也重叠,即完成定位;
步骤S4、观察显示器,确定矩形图像两组短边对应的图像测试卡的圆环数值,同时观察两组短边对应的显示圆环数值是否一致,理想状态0°视向角时,矩形图像两组短边显示数值为一致,则该被测电子内窥镜的视向角角度为理想视向角;
当发现矩形图像两组短边显示的圆环数值不一致时,可判断此被测电子内窥镜存在大于0°的视向角;此时,通过镜头周向偏转调整组件以同向Y轴为转轴中心进行偏转角度微调,同步带动被测电子内窥镜的几何轴旋转,直至矩形图像两组短边数值显示一致时,观察绕镜头周向偏转调整组件上的刻度,即可读出被测电子内窥镜的视向角;
重复步骤S1至步骤S4的测试3~4次,取被测电子内窥镜视向角角度的平均值,即为该被测电子内窥镜的视向角测试结果。
进一步地,对被测电子内窥镜进行分辨力的测试,所述步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱顶端的固定夹,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱顶端,然后,通过镜头导向座架侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板上的镜头锁紧螺钉,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器和显示器,上电后,通过显示器观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将分辨力卡水平放置于测试卡承托组件上的旋转承接台上;
该分辨力卡要求分辨力为≥12lp/mm,测试高度为8mm;根据线对的定义,每毫米线对(LP/mm)指分辨率的单位,指仪器在一毫米内能分辨出多少对线;该被测电子内窥镜要求≥12lp/mm,由1/24≈0.0417mm≈41.7um,计算得出,该分辨力卡上的线条宽度不得粗于41.7um,由标准中可知本次测试的标准为分辨力板单元号第13组的线条;
调整Z轴纵移组件,将被测电子内窥镜的镜头高度与分辨力卡的距离调整为8mm;
步骤S4、观察显示器上的矩形图像,能清晰分辨出分辨力卡第13组的黑白线条,则判断被测电子内窥镜为合格产品。
进一步地,对被测电子内窥镜进行景深的测试,所述步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱顶端的固定夹,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱顶端,然后,通过镜头导向座架侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板上的镜头锁紧螺钉,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器和显示器,上电后,通过显示器观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将宽度为1.2mm线条的线条测试卡,水平放置于测试卡承托组件上的旋转承接台上;
调整Z轴纵移组件,将被测电子内窥镜的镜头与作为景深测试的线条测试卡的距离分别调整为3mm和100mm的两个极端距离;
步骤S4、当处于两个极端距离3mm和100mm时,分别观察显示器,均能清楚地看见线条测试卡上宽度为1.2mm的线条,则判断该被测电子内窥镜的景深符合要求。
进一步地,对被测电子内窥镜进行图像畸变的测试,所述步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱顶端的固定夹,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱顶端,然后,通过镜头导向座架侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板上的镜头锁紧螺钉,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器和显示器,上电后,通过显示器观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将黑白棋盘畸变卡水平放置于测试卡承托组件上的旋转承接台上;
调整Z轴纵移组件,调整被测电子内窥镜的镜头高度,使大部分黑白棋盘畸变卡显示在显示器上,再调整X轴平移组件、Y轴平移组件,使被测电子内窥镜的镜头中心对准黑白棋盘畸变卡的测试中心;
步骤S4、观察显示器上的图像,对图像的周边畸变进行测定,算出几何失真值,在规定的范围内,则判断该被测电子内窥镜的图像畸变符合要求。
本发明的有益效果是:
本发明中,通过显示器、图像处理器和测试工装有效配合,当被测电子内窥镜由测试工装的定位和立式夹持后,根据测试需求,通过对测试工装上的图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡和黑白棋盘畸变卡的切换更替,以及分别沿X轴方向或\和以X轴为转轴中心、沿Y轴方向或\和以Y为轴转轴中心、沿Z轴方向或\和以Z轴为转轴中心,适应性的调整被测电子内窥镜镜头与每个测试卡的间距和夹角,可以一次性对一个电子内窥镜镜头,分别进行电子内窥镜的视场角、视向角、景深和图像畸变的测试;一个测试工装就可以满足不同测试卡对内窥镜定位位置的不同需求,实现一套工装集成多种测试,有效提高测试效率。
而且,测试工装在沿X轴方向、沿Y轴方向和以Y为轴转轴中心、沿Z轴方向和以Z轴为转轴中心,分别设有平移刻度和周向偏转角度刻度,每个方向的移动或转动均有刻度标识,可实现对视场角、视向角、分辨力、黑白棋盘畸变卡等指标进行测试,可对被测电子内窥镜的定位进行参数化设置,满足不同测试卡对设备定位位置的不同需求。同时,在调试过程中,由于测试工装自带刻度,无需使用其他测量工具进行测量,节省测试工具、测试步骤、测量时间,有效简便测试步骤和测试难度。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图;
图2是本发明中测试工装的立体结构示意图;
图3是本发明实施例一及实施例二中视场角与视向角测量所用的测试卡;
图4是本发明实施例一中电子内窥镜视场角测量的显示图像图;
图5是本发明实施例二中电子内窥镜视向角测量的视向角定义说明图;
图6是本发明实施例二中电子内窥镜视向角测量的放大结构框图;
图7是本发明实施例三中电子内窥镜分辨力测量的测试卡结构图;
图8是本发明实施例三中电子内窥镜分辨力测量的线条宽度对照表格图;
图9是本发明实施例三中电子内窥镜分辨力测量的放大结构框图;
图10是本发明实施例四中电子内窥镜景深测试的放大结构框图;
图11是本发明实施例五中电子内窥镜图像畸变测量的黑白棋盘畸变卡结构图。
图中:1、显示器;2、图像处理器;A、测试工装;3、基座台;4、X轴平移组件;40、支撑台;41、X轴滑轨座;42、X向调节旋钮;43、X轴滑轨板;410、燕尾槽;5、Y轴平移组件;50、Y轴滑轨座;51、Y向调节旋钮;52、Y轴滑轨板;6、测试卡承托组件;60、底台座;61、旋转承接台;62、卡片控制组件;620、U形微调座;621、微分头;622、锁紧螺丝;623、推动轴;63、卡片转台锁紧旋钮;64、凸台;7、Z向立柱;8、Z轴纵移组件;80、锁紧定位座;81、竖向轨道槽座;82、竖向滑轨;83、滑轨锁紧旋钮;84、滑轨座;9、镜头固定组件;90、镜头导向座架;900、V形导向槽;91、镜头锁紧压板;92、镜头锁紧螺钉;10、镜头周向偏转调整组件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
第一方面,本发明实施例提供一种内窥镜多功能测试系统,如图1和图2所示,用于电子内窥镜视场角、视向角、分辨力、景深和图像畸变的分别测试,包括显示器1、图像处理器2和测试工装A,显示器1用于显示被测电子内窥镜的检测图像,图像处理器2用于连接被测的电子内窥镜、并将检测图像反馈至显示器1上;该测试工装A用于被测电子内窥镜的定位和立式夹持,以及图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡和黑白棋盘畸变卡的水平更换,并分别沿X轴方向、沿Y轴方向和以Y为轴转轴中心、沿Z轴方向和以Z轴为转轴中心,进行横移和偏转来调整被测电子内窥镜镜头与每个测试卡的间距和夹角,根据需要分别进行电子内窥镜的视场角、视向角、分辨力、景深和图像周边畸变的测试。
继续如图1和图2所示,该测试工装A包括基座台3、X轴平移组件4、Y轴平移组件5、测试卡承托组件6、Z向立柱7、Z轴纵移组件8、镜头固定组件9和镜头周向偏转调整组件10,其中,基座台3水平放置于平面上、用于被测电子内窥镜和所有测试卡的承载定位;X轴平移组件4固定安装于基座台3上、并沿X轴方向水平平移的调整其上连接的部件;Y轴平移组件5固定安装于X轴平移组件4上、并沿Y轴方向水平平移的调整其上连接的部件;测试卡承托组件6承托安装固定于Y轴平移组件5上,顶侧设置的旋转承接台61分别用于水平承托安装相互替换测试的图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡和黑白棋盘畸变卡,且在旋转承接台61侧旁设置有以Z轴为转轴中心、控制旋转承接台61及其上的每个测试卡同步周向偏转的卡片控制组件62和卡片转台锁紧旋钮63;Z向立柱7垂直安装于基座台3上,顶端设有对被测电子内窥镜近端连接的手持部进行固定的固定夹11;Z轴纵移组件8固定安装于所述Z向立柱7中部、并沿Z轴方向纵向升降的调整其上连接的部件;镜头固定组件9位于测试卡承托组件6的正上方、并连接固定于Z轴纵移组件8上,用于被测电子内窥镜远端镜头的导向及锁紧固定;镜头周向偏转调整组件10设置于镜头固定组件9与Z轴纵移组件8之间,用于控制镜头固定组件9及其上固定的被测电子内窥镜镜头、以Y轴为转轴中心、调整镜头相对旋转承接台61上每个测试卡的偏转角度。
继续如图1和图2所示,该X轴平移组件4包括支撑台40、X轴滑轨座41、X向调节旋钮42和X轴滑轨板43,支撑台40安装固定于基座台3上,X轴滑轨座41叠加固定于支撑台40上,X轴滑轨板43滑动套装于X轴滑轨座41上设置的燕尾槽410内, Y轴平移组件5安装固定于X轴滑轨板43上, X向调节旋钮42转动安装于X轴滑轨座41上、并拨动燕尾槽内的X轴滑轨板43及其连接的Y轴平移组件5、以X轴滑轨板43上的刻度标识为位移参数沿X轴向平移进给。
继续如图1和图2所示,该Y轴平移组件5包括Y轴滑轨座50、Y向调节旋钮51和Y轴滑轨板52, Y轴滑轨板52滑动套装于Y轴滑轨座50上设置的燕尾槽内,测试卡承托组件6安装固定于Y轴滑轨板52上,Y向调节旋钮51转动安装于Y轴滑轨座50上、并拨动燕尾槽内的Y轴滑轨板52及其连接的测试卡承托组件6、以Y轴滑轨板52上的刻度标识为位移参数沿Y轴向平移进给。
继续如图1和图2所示,测试卡承托组件6包括底台座60、旋转安装于底台座60上的旋转承接台61、卡片控制组件62和卡片转台锁紧旋钮63,底台座60承托安装固定于Y轴平移组件5上,旋转承接台61的周向均匀安装有四个用于水平承托相互替换测试的图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡或黑白棋盘畸变卡的凸台64,卡片控制组件62由U形微调座620、微分头621和锁紧螺丝622,微分头621和锁紧螺丝622对称安装于U形微调座620两侧,旋转承接台61外缘安装有伸入U形微调座620中间、并在微分头621和锁紧螺丝622同步抵触推动调整下带动旋转承接台61及其上的卡片偏转定位的推动轴623。
继续如图1和图2所示,Z轴纵移组件8包括两个锁紧定位座80、竖向轨道槽座81、竖向滑轨82、滑轨锁紧旋钮83和滑轨座84,镜头固定组件9安装于滑轨座84上,滑轨座84安装固定于竖向滑轨82上,竖向滑轨82滑动套装于竖向轨道槽座81上、并由滑轨锁紧旋钮83锁定定位,竖向轨道槽座81后侧上下端分别通过两个锁紧定位座80套装锁紧固定于Z向立柱7上;轨座84与镜头固定组件9之间安装有以同向Y轴为转轴中心进行偏转角度微调的镜头周向偏转调整组件10,该实施例中,镜头周向偏转调整组件10为手动微调旋装平台,该手动微调旋装平台包括旋转平台、Y轴微分头、粗精调切换螺丝、Y轴锁紧螺丝,通过Y轴微分头和Y轴锁紧螺丝,以同向Y轴为转轴中心对旋转平台进行偏转角度微调,以保证镜头固定组件9上固定的电子内窥镜的远端镜头对准测试。
继续如图1和图2所示,该镜头固定组件9包括镜头导向座架90、镜头锁紧压板91和三个镜头锁紧螺钉92,镜头导向座架90安装固定于镜头周向偏转调整组件10的旋转平台上,镜头导向座架90侧端竖向设置有用于被测的电子内窥镜远端的镜头及弯曲管插入部导向定位的V形导向槽900;镜头锁紧压板91相对V形导向槽900平行设置、且后端连接固定于镜头导向座架90上;三个镜头锁紧螺钉92沿镜头锁紧压板91竖向均匀分布、并与镜头锁紧压板91通过螺纹连接、将被测的电子内窥镜远端的镜头及弯曲管插入部压紧锁定于V形导向槽900中。
第二方面,本发明实施例提供一种内窥镜多功能测试系统使用方法,如图1、图3至图11所示,包括以下步骤:
步骤S1,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱7顶端的固定夹11上,然后将被测电子内窥镜远端的镜头及弯曲管插入部一段放入镜头固定组件9上镜头导向座架90侧端的V形导向槽中,并利用镜头锁紧压板91上多个镜头锁紧螺钉92将被测的电子内窥镜远端的镜头及弯曲管插入部压紧锁定于V形导向槽中,使得被测电子内窥镜远端插入部中心轴与Z向轴同向平行设置;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器2和显示器1,上电后,通过显示器1观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、根据需要,从待测的图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡和黑白棋盘畸变卡中选择需要的测试卡,水平放置于测试卡承托组件6上的旋转承接台61上,并通过X轴平移组件4、Y轴平移组件5和卡片控制组件62,对旋转承接台61上的测试卡分别进行X向平移、Y向平移和绕Z向旋转偏移,将测试卡的中心对准被测电子内窥镜的中心轴;
步骤S4、利用Z向立柱7和Z轴纵移组件8上竖向轨道槽座81的竖向升降刻度,以及镜头周向偏转调整组件的以同向Y轴为转轴中心的周向偏转刻度,调整Z轴纵移组件8和镜头周向偏转调整组件,对被测电子内窥镜的镜头进行调整,达到所选测试卡所要求高度或测试规定的标准高度,观察显示器1,即可判断所选测试卡对应的电子内窥镜的各光学性能指标;
步骤S5、如需进行其他测试卡测试,无需取下被测电子内窥镜的镜头,只需根据要求,更换对应的测试卡,重新对待测测试卡的中心进行对准,相对待测测试卡来调整被测电子内窥镜的镜头高度或旋转角度,即可重新判断所选测试卡对应的电子内窥镜的各光学性能指标。
实施例一
该内窥镜多功能测试系统使用中,对被测电子内窥镜进行视场角的测试中,如图1、图3和图4所示,其步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱7顶端的固定夹11,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱7顶端,然后,通过镜头导向座架90侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板91上的镜头锁紧螺钉92,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架90侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器2和显示器1,上电后,通过显示器1观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将图像测试卡水平放置于测试卡承托组件6上的旋转承接台61上;
如图3所示,该图像测试卡采用医用内窥镜及附件通用要求标准中的5.4.3.3 视场角与视向角测量的测标,该图像测试卡为圆形,具有一组以“度”为单位,标明在高度50mm处测量的圆环,可由公式D=100tan(β/2)mm计算,其中D为测试卡圆环直径,β为视场角角度,高度为50mm;
调整Z轴纵移组件8,将被测电子内窥镜的镜头高度与图像测试卡高度调整至50mm;
再调整X轴平移组件4、Y轴平移组件5和卡片控制组件62,使显示器1上十字参考线与图像测试卡上的参考线重叠,并且中心点也重叠,即完成定位;
步骤S4、观察显示器1,如图4所示,如果显示的矩形图像四个顶点与图像测试卡圆环相切,相切的视场角度β即为被测电子内窥镜的视场角角度;
重复步骤S1至步骤S4的测试3~4次,取被测电子内窥镜视场角角度的平均值,即为该被测电子内窥镜的视场角测试结果。
实施例二
该内窥镜多功能测试系统使用中,对被测电子内窥镜进行视向角的测试,如图1、图3、图5和图6所示,其步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱7顶端的固定夹11,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱7顶端,然后,通过镜头导向座架90侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板91上的镜头锁紧螺钉92,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架90侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器2和显示器1,上电后,通过显示器1观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将图像测试卡水平放置于测试卡承托组件6上的旋转承接台61上;
如图3所示,该图像测试卡采用医用内窥镜及附件通用要求标准中的5.4.3.3 视场角与视向角测量的测标,该图像测试卡为圆形,具有一组以“度”为单位,标明在高度50mm处测量的圆环,可由公式D=100tan(β/2)mm计算,其中D为测试卡圆环直径,β为视场角角度,高度为50mm;其中,如图5所示,视向角α以内窥镜插入部头端部的几何轴a与物镜光轴b的夹角表示;
调整Z轴纵移组件8,将被测电子内窥镜的镜头高度与图像测试卡高度调整至50mm;
再调整X轴平移组件4、Y轴平移组件5和卡片控制组件62,使显示器1上十字参考线与图像测试卡上的参考线重叠,并且中心点也重叠,即完成定位;
步骤S4、观察显示器1,确定矩形图像两组短边对应的图像测试卡的圆环数值,同时观察两组短边对应的显示圆环数值是否一致,理想状态0°视向角时,矩形图像两组短边显示数值为一致,则该被测电子内窥镜的视向角角度为理想视向角;
当发现矩形图像两组短边显示的圆环数值不一致时,可判断此被测电子内窥镜存在大于0°的视向角;此时,通过镜头周向偏转调整组件以同向Y轴为转轴中心进行偏转角度微调,同步带动被测电子内窥镜的几何轴旋转,直至矩形图像两组短边数值显示一致时,观察绕镜头周向偏转调整组件上的刻度,即可读出被测电子内窥镜的视向角;
重复步骤S1至步骤S4的测试3~4次,取被测电子内窥镜视向角角度的平均值,即为该被测电子内窥镜的视向角测试结果。
实施例三
该内窥镜多功能测试系统使用中,对被测电子内窥镜进行分辨力的测试,如图1、图7至图9所示,其步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱7顶端的固定夹11,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱7顶端,然后,通过镜头导向座架90侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板91上的镜头锁紧螺钉92,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架90侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器2和显示器1,上电后,通过显示器1观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将分辨力卡水平放置于测试卡承托组件6上的旋转承接台61上;
该分辨力卡要求分辨力为≥12lp/mm,测试高度为8mm;根据线对的定义,每毫米线对(LP/mm)一般指分辨率的单位,指仪器在一毫米内能分辨出多少对线;如一线对,指在一毫米内包含了一条黑线与一个白线,黑线的宽度为0.5mm,白线宽度也为0.5毫米;该被测电子内窥镜要求≥12lp/mm,由1/24≈0.0417mm≈41.7um,计算得出,该分辨力卡上的线条宽度不得粗于41.7um,由标准中给出的表(图6,图7),可知本次测试的标准为分辨力板单元号第13组的线条;
调整Z轴纵移组件8,将被测电子内窥镜的镜头高度与分辨力卡的距离调整为8mm;
步骤S4、观察显示器1上的矩形图像,如图9所示,能清晰分辨出分辨力卡第13组的黑白线条,则判断被测电子内窥镜为合格产品。
实施例四
该内窥镜多功能测试系统使用中,对被测电子内窥镜进行景深的测试,如图1和图10所示,其步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱7顶端的固定夹11,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱7顶端,然后,通过镜头导向座架90侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板91上的镜头锁紧螺钉92,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架90侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器2和显示器1,上电后,通过显示器1观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将宽度为1.2mm线条的线条测试卡,水平放置于测试卡承托组件6上的旋转承接台61上;
调整Z轴纵移组件8,将被测电子内窥镜的镜头与作为景深测试的线条测试卡的距离分别调整为3mm和100mm的两个极端距离;
步骤S4、当处于两个极端距离3mm和100mm时,分别观察显示器1,均能清楚地看见线条测试卡上宽度为1.2mm的线条,则判断该被测电子内窥镜的景深符合要求。
实施例五
该内窥镜多功能测试系统使用中,对被测电子内窥镜进行图像畸变的测试,如图1和图11所示,步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱7顶端的固定夹11,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱7顶端,然后,通过镜头导向座架90侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板91上的镜头锁紧螺钉92,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架90侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器2和显示器1,上电后,通过显示器1观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将黑白棋盘畸变卡水平放置于测试卡承托组件6上的旋转承接台61上;
调整Z轴纵移组件8,调整被测电子内窥镜的镜头高度,使大部分黑白棋盘畸变卡显示在显示器1上,再调整X轴平移组件4、Y轴平移组件5,使被测电子内窥镜的镜头中心对准黑白棋盘畸变卡的测试中心;
步骤S4、观察显示器1上的图像,对图像的周边畸变进行测定,算出几何失真值,在规定的范围内,则判断该被测电子内窥镜的图像畸变符合要求。
以上几个实施例中,在对电子内窥镜镜头的测试过程中,通过对测试工装上的图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡和黑白棋盘畸变卡的切换更替,以及适应性的调整被测电子内窥镜镜头与每个测试卡的间距和夹角,可以一次性对一个电子内窥镜镜头分别进行电子内窥镜的视场角、视向角、景深和图像畸变的测试;一次装夹,就可以满足不同测试卡对内窥镜定位位置的不同需求,实现一套工装集成多种测试,有效提高测试效率。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语 “X向”、“X轴”、 “Y向”、“Y轴”、 “Z向”、“Z轴”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述实施例只是为本发明的较佳实施例,并非以此限制本发明的实施范围,凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (11)

1.一种内窥镜多功能测试系统,用于电子内窥镜视场角、视向角、分辨力、景深和图像畸变的分别测试,其特征在于,包括:
显示器,用于显示被测电子内窥镜的检测图像;
图像处理器,用于连接被测的电子内窥镜、并将检测图像反馈至所述显示器上;
测试工装,用于被测电子内窥镜的定位和立式夹持,以及图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡和黑白棋盘畸变卡的水平更换,并分别沿X轴方向或和以X轴为转轴中心、沿Y轴方向或和以Y为轴转轴中心、沿Z轴方向或和以Z轴为转轴中心进行横移或和偏转来调整被测电子内窥镜镜头与每个测试卡的间距或和夹角,根据需要分别进行电子内窥镜的视场角、视向角、分辨力、景深和图像畸变的测试;
所述测试工装包括:
基座台,水平放置于平面上、用于被测电子内窥镜和所有测试卡的承载定位;
X轴平移组件,固定安装于所述基座台上、并沿X轴方向水平平移的调整其上连接的部件;
Y轴平移组件,固定安装于所述X轴平移组件上、并沿Y轴方向水平平移的调整其上连接的部件;
测试卡承托组件,承托安装固定于Y轴平移组件上,顶侧设置的旋转承接台分别用于水平承托安装相互替换测试的图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡和黑白棋盘畸变卡,且在旋转承接台侧旁设置有以Z轴为转轴中心、控制旋转承接台及其上的每个测试卡同步周向偏转的卡片控制组件和卡片转台锁紧旋钮;
Z向立柱,垂直安装于基座台上,顶端设有对被测电子内窥镜近端连接的手持部进行固定的固定夹;
Z轴纵移组件,固定安装于所述Z向立柱中部、并沿Z轴方向纵向升降的调整其上连接的部件;
镜头固定组件,位于所述测试卡承托组件的正上方、并连接固定于所述Z轴纵移组件上,用于被测电子内窥镜远端镜头的导向及锁紧固定;
镜头周向偏转调整组件,设置于所述镜头固定组件与所述Z轴纵移组件之间,用于控制镜头固定组件及其上固定的被测电子内窥镜镜头、以Y轴为转轴中心、调整镜头相对旋转承接台上每个测试卡的偏转角度。
2.根据权利要求1所述的一种内窥镜多功能测试系统,其特征在于,所述X轴平移组件包括支撑台、X轴滑轨座、X向调节旋钮和X轴滑轨板,所述支撑台安装固定于所述基座台上,X轴滑轨座叠加固定于所述支撑台上,所述X轴滑轨板滑动套装于所述X轴滑轨座上设置的燕尾槽内,所述Y轴平移组件安装固定于X轴滑轨板上,所述X向调节旋钮转动安装于所述X轴滑轨座上、并拨动燕尾槽内的X轴滑轨板及其连接的Y轴平移组件、以X轴滑轨板上的刻度标识为位移参数沿X轴向平移进给。
3.根据权利要求1所述的一种内窥镜多功能测试系统,其特征在于,所述Y轴平移组件包括Y轴滑轨座、Y向调节旋钮和Y轴滑轨板,所述Y轴滑轨板滑动套装于所述Y轴滑轨座上设置的燕尾槽内,所述测试卡承托组件安装固定于Y轴滑轨板上,所述Y向调节旋钮转动安装于所述Y轴滑轨座上、并拨动燕尾槽内的Y轴滑轨板及其连接的测试卡承托组件、以Y轴滑轨板上的刻度标识为位移参数沿Y轴向平移进给。
4.根据权利要求1所述的一种内窥镜多功能测试系统,其特征在于,所述测试卡承托组件包括底台座、旋转安装于底台座上的旋转承接台、卡片控制组件和卡片转台锁紧旋钮,所述底台座承托安装固定于Y轴平移组件上,所述旋转承接台的周向均匀安装有四个用于水平承托相互替换测试的图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡或黑白棋盘畸变卡的凸台,所述卡片控制组件由U形微调座、微分头和锁紧螺丝,所述微分头和所述锁紧螺丝对称安装于所述U形微调座两侧,所述旋转承接台外缘安装有伸入U形微调座中间、并在微分头和锁紧螺丝同步调整下带动旋转承接台及其上的卡片偏转定位的推动轴。
5.根据权利要求1所述的一种内窥镜多功能测试系统,其特征在于,所述Z轴纵移组件包括两个锁紧定位座、竖向轨道槽座、竖向滑轨、滑轨锁紧旋钮和滑轨座,所述滑轨座安装固定于竖向滑轨上,竖向滑轨滑动套装于竖向轨道槽座上、并由所述滑轨锁紧旋钮锁定定位,所述竖向轨道槽座后侧上下端分别通过两个锁紧定位座套装锁紧固定于Z向立柱上;
所述滑轨座上安装有以同向Y轴为转轴中心进行偏转角度微调的镜头周向偏转调整组件,所述镜头固定组件安装于所述滑轨座上;
所述镜头固定组件包括镜头导向座架、镜头锁紧压板和多个镜头锁紧螺钉,所述镜头导向座架安装固定于所述滑轨座上,所述镜头导向座架侧端竖向设置有用于被测的电子内窥镜远端的镜头及弯曲管插入部导向定位的V形导向槽;
所述镜头锁紧压板相对所述V形导向槽平行设置、且后端连接固定于所述镜头导向座架上;
多个所述镜头锁紧螺钉沿所述镜头锁紧压板竖向均匀分布、并与所述镜头锁紧压板通过螺纹连接、将被测的电子内窥镜远端的镜头及弯曲管插入部压紧锁定于V形导向槽中。
6.一种内窥镜多功能测试系统使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱顶端的固定夹上,然后将被测电子内窥镜远端的镜头及弯曲管插入部一段放入镜头固定组件上镜头导向座架侧端的V形导向槽中,并利用镜头锁紧压板上多个镜头锁紧螺钉将被测的电子内窥镜远端的镜头及弯曲管插入部压紧锁定于V形导向槽中,使得被测电子内窥镜远端插入部中心轴与Z向轴同向平行设置;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器和显示器,上电后,通过显示器观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、根据需要,从待测的图像测试卡、分辨力卡、线条测试卡和黑白棋盘畸变卡中选择需要的测试卡,水平放置于测试卡承托组件上的旋转承接台上,并通过X轴平移组件、Y轴平移组件和卡片控制组件,对旋转承接台上的测试卡分别进行X向平移、Y向平移和绕Z向旋转偏移,将测试卡的中心对准被测电子内窥镜的中心轴;
步骤S4、利用Z向立柱或和Z轴纵移组件上竖向轨道槽座的竖向升降刻度,以及镜头周向偏转调整组件的以同向Y轴为转轴中心的周向偏转刻度,调整Z轴纵移组件或和镜头周向偏转调整组件,对被测电子内窥镜的镜头进行调整,达到所选测试卡所要求高度或测试规定的标准高度,观察显示器,即可判断所选测试卡对应的电子内窥镜的各光学性能指标;
步骤S5、如需进行其他测试卡测试,无需取下被测电子内窥镜的镜头,只需根据要求,更换对应的测试卡,重新对待测测试卡的中心进行对准,相对待测测试卡来调整被测电子内窥镜的镜头高度或旋转角度,即可重新判断所选测试卡对应的电子内窥镜的各光学性能指标。
7.根据权利要求6所述的一种内窥镜多功能测试系统使用方法,对被测电子内窥镜进行视场角的测试,其特征在于,所述步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱顶端的固定夹,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱顶端,然后,通过镜头导向座架侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板上的镜头锁紧螺钉,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器和显示器,上电后,通过显示器观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将图像测试卡水平放置于测试卡承托组件上的旋转承接台上;
该图像测试卡为圆形,具有一组以“度”为单位,标明在高度50mm处测量的圆环,可由公式D=100tan(β/2)mm计算,其中D为测试卡圆环直径,β为视场角角度,高度为50mm;
调整Z轴纵移组件,将被测电子内窥镜的镜头高度与图像测试卡高度调整至50mm;
再调整X轴平移组件、Y轴平移组件和卡片控制组件,使显示器上十字参考线与图像测试卡上的参考线重叠,并且中心点也重叠,即完成定位;
步骤S4、观察显示器,如果显示的矩形图像四个顶点与图像测试卡圆环相切,相切的视场角度β即为被测电子内窥镜的视场角角度;
重复步骤S1至步骤S4的测试3~4次,取被测电子内窥镜视场角角度的平均值,即为该被测电子内窥镜的视场角测试结果。
8.根据权利要求6所述的一种内窥镜多功能测试系统使用方法,对被测电子内窥镜进行视向角的测试,其特征在于,所述步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱顶端的固定夹,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱顶端,然后,通过镜头导向座架侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板上的镜头锁紧螺钉,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器和显示器,上电后,通过显示器观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将图像测试卡水平放置于测试卡承托组件上的旋转承接台上;
该图像测试卡为圆形,具有一组以“度”为单位,标明在高度50mm处测量的圆环,可由公式D=100tan(β/2)mm计算,其中D为测试卡圆环直径,β为视场角角度,高度为50mm;其中,视向角以内窥镜插入部头端部的几何轴与物镜光轴的夹角表示;
调整Z轴纵移组件,将被测电子内窥镜的镜头高度与图像测试卡高度调整至50mm;
再调整X轴平移组件、Y轴平移组件和卡片控制组件,使显示器上十字参考线与图像测试卡上的参考线重叠,并且中心点也重叠,即完成定位;
步骤S4、观察显示器,确定矩形图像两组短边对应的图像测试卡的圆环数值,同时观察两组短边对应的显示圆环数值是否一致,理想状态0°视向角时,矩形图像两组短边显示数值为一致,则该被测电子内窥镜的视向角角度为理想视向角;
当发现矩形图像两组短边显示的圆环数值不一致时,可判断此被测电子内窥镜存在大于0°的视向角;此时,通过镜头周向偏转调整组件以同向Y轴为转轴中心进行偏转角度微调,同步带动被测电子内窥镜的几何轴旋转,直至矩形图像两组短边数值显示一致时,观察绕镜头周向偏转调整组件上的刻度,即可读出被测电子内窥镜的视向角;
重复步骤S1至步骤S4的测试3~4次,取被测电子内窥镜视向角角度的平均值,即为该被测电子内窥镜的视向角测试结果。
9.根据权利要求6所述的一种内窥镜多功能测试系统使用方法,对被测电子内窥镜进行分辨力的测试,其特征在于,所述步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱顶端的固定夹,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱顶端,然后,通过镜头导向座架侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板上的镜头锁紧螺钉,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器和显示器,上电后,通过显示器观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将分辨力卡水平放置于测试卡承托组件上的旋转承接台上;
该分辨力卡要求分辨力为≥12lp/mm,测试高度为8mm;根据线对的定义,每毫米线对LP/mm指分辨率的单位,指仪器在一毫米内能分辨出多少对线;该被测电子内窥镜要求≥12lp/mm,由1/24≈0.0417mm≈41.7um,计算得出,该分辨力卡上的线条宽度不得粗于41.7um,由标准中可知本次测试的标准为分辨力板单元号第13组的线条;
调整Z轴纵移组件,将被测电子内窥镜的镜头高度与分辨力卡的距离调整为8mm;
步骤S4、观察显示器上的矩形图像,能清晰分辨出分辨力卡第13组的黑白线条,则判断被测电子内窥镜为合格产品。
10.根据权利要求6所述的一种内窥镜多功能测试系统使用方法,对被测电子内窥镜进行景深的测试,其特征在于,所述步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱顶端的固定夹,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱顶端,然后,通过镜头导向座架侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板上的镜头锁紧螺钉,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器和显示器,上电后,通过显示器观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将宽度为1.2mm线条的线条测试卡,水平放置于测试卡承托组件上的旋转承接台上;
调整Z轴纵移组件,将被测电子内窥镜的镜头与作为景深测试的线条测试卡的距离分别调整为3mm和100mm的两个极端距离;
步骤S4、当处于两个极端距离3mm和100mm时,分别观察显示器,均能清楚地看见线条测试卡上宽度为1.2mm的线条,则判断该被测电子内窥镜的景深符合要求。
11.根据权利要求6所述的一种内窥镜多功能测试系统使用方法,对被测电子内窥镜进行图像畸变的测试,其特征在于,所述步骤S1至步骤S4中具体包括以下步骤:
步骤S1,由Z向立柱顶端的固定夹,将被测电子内窥镜近端的手持部固定安装在Z向立柱顶端,然后,通过镜头导向座架侧端的V形导向槽,对被测电子内窥镜远端的插入管镜头进行导向,最后,通过镜头锁紧压板上的镜头锁紧螺钉,将被测电子内窥镜的镜头压紧锁定于镜头导向座架侧端处的V形导向槽中,使被测电子内窥镜的镜头处于竖直垂直于水平面的状态;
步骤S2、接着,将被测电子内窥镜连接图像处理器和显示器,上电后,通过显示器观察图像为带有十字参考线、且图像比例为16:9的矩形图像;
步骤S3、将黑白棋盘畸变卡水平放置于测试卡承托组件上的旋转承接台上;
调整Z轴纵移组件,调整被测电子内窥镜的镜头高度,使大部分黑白棋盘畸变卡显示在显示器上,再调整X轴平移组件、Y轴平移组件,使被测电子内窥镜的镜头中心对准黑白棋盘畸变卡的测试中心;
步骤S4、观察显示器上的图像,对图像的周边畸变进行测定,算出几何失真值,在规定的范围内,则判断该被测电子内窥镜的图像畸变符合要求。
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