CN204887227U - 一种用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，包括一体化主机；该一体化主机内设有图像增强芯片和视频录制芯片；所述图像增强芯片将接收的视频图像进行增强处理，并发送至视频录制芯片，由该视频录制芯片进行录制。相比于现有技术，本实用新型针对现有技术的缺陷，提供了一种专门用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置。具体先通过图像增强芯片进行图像增强处理，再发送至录制模块进行对视频录制。

Description

一种用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置

技术领域

本实用新型涉及一种视频录制电路，特别是一种用于医用内窥镜的视频录制电路。

背景技术

内窥镜是一种常用的医疗器械，由可弯曲部分、光源及一组镜头组成。经人体的天然孔道，或者是经手术做的小切口进入人体内，使用时将内窥镜导入预检查的器官，可直接窥视有关部位的变化。

当内窥镜在人体内部时，通过该内窥镜的镜头部分进行视频采集，并将采集后的视频传输至主机后台进行图像处理，并进行实时播放。然后，由于医生在手术过程中，可能需要对某一个画面或视频重复观看，因此需要提供一种专门用于录制内窥镜采集的视频的电路。

其中，图像质量的好坏直接影响着内窥镜的使用效果。由于在人体内进行图像采集时，会由于人体内部的各种原因，而导致出现噪音干扰、亮度无法自动调节或由于灯光的颜色而导致图像出现色差，如此导致在后期的图像处理中，难以还原真实的图像，使医生在观察时难以辨认。因此，还需要进一步提供可增强图像质量的电路。

实用新型内容

本实用新型在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置。

本实用新型通过以下技术方案实现：一种用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，包括一体式主机，所述一体式主机包括：

拼装框架，其包括有显示屏前面板、后盖板、上侧板、下侧板、左侧板及右侧板，所述后盖板上设有若干通风网窗；

显示屏，其安装在显示屏前面板上；

支架板，其安装在显示屏后方的拼装框架内；

LED冷光源装置，其安装在支架板上；

设有图像增强及视频录制电路的控制板，其安装在支架板；

各电路控制板屏蔽盒，安装在支架板上，其内部分别容置安装各功能电路控制板；

散热风扇，其分布设置于支架板与后盖板之间的拼装框架内；

通风屏蔽网，其安装在后盖板内对应通风网窗的位置上；

所述图像增强及视频录制电路包括图像增强芯片和视频录制芯片；所述图像增强芯片将接收的视频图像进行增强处理，并发送至视频录制芯片，由该视频录制芯片进行录制；

所述视频录制芯片包括：数据接收器、视频编码器、视频解码器、数据输出器和处理器；

所述数据接收器，用于接收外部的视频信号，并发送至视频编码器；

所述视频编码器，用于对视频信号进行编码录制；

所述视频解码器，用于对视频信号进行解码回放；

所述数据输出器，用于对视频信号进行输出；

所述处理器，用于控制数据接收器、视频编码器、视频解码器和数据输出器的工作。

相比于现有技术，本实用新型针对现有技术的缺陷，提供了一种专门用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置。具体先通过图像增强芯片进行图像增强处理，再发送至录制模块进行对视频录制。

进一步，所述视频录制芯片还包括一图像处理器，用于对数据接收器所接收的视频进行处理，并将处理后的图像发送至视频编码器。

进一步，所述图像处理器包括边缘增强电路和消除噪音干扰电路。

进一步，所述视频录制芯片外部设有：电源端口、视频输入端口、视频输出端口和通讯端口；所述视频输入端口与该视频录制芯片内部的数据接收器连接，用于接收外部的视频数据；所述视频输出端口，与所述数据输出器连接，用于输出视频数据；所述通讯端口，与所述处理器连接，用于接收外部的串口命令。

进一步，所述电源端口外接有一滤波电路；所述滤波电路包括一磁珠和至少一个电容；所述磁珠与电容的一端连接，且该电容的另一端接地；所述电源端口连接于磁珠和电容之间。

进一步，所述图像增强芯片包括：数据接收器、控制器、静态存储器、图像增强器、数据输出器和时钟发生器；

所述数据接收器，其用于接收图像数据信号，并发送至该图像增强器；

所述控制器，其用于接收外部触发信号，并相应控制数据接收器、图像增强其和数据输出器的工作状态；

所述静态存储器，其用于存储图像增强器的驱动数据，以驱动该图像增强器的工作；

所述图像增强器，其包括一图像边缘增强电路；所述图像边缘增强电路用于增强图像边缘的清晰度；

所述数据输出器，其用于接收图像增强器处理后的图像数据，并进行数据输出；

所述时钟发生器，其用于为图像增强芯片产生时钟信号。

进一步，所述图像增强芯片还包括一降噪处理器；所述数据接收器接收到的图像数据信号，发送至降噪处理器进行降噪处理，再转发至图像增强器。

进一步，所述图像增强芯片还包括一动态存储器；所述降噪处理器处理后的图像数据，先发送至动态存储器进行存储，再转发至图像增强器。

进一步，所述图像增强芯片还包括一像素自适应校对器；所述图像增强器先将处理后的图像数据发送至所述像素自适应校对器，由该像素自适应校对器进行像素适应校对，再发送至数据输出器。

进一步，所述图像增强芯片还包括一视频信号倍增器和一存储信号倍增器；所述时钟发生器，将产生的时钟信号分别发送至视频信号倍增器和存储信号倍增器，并由该视频信号倍增器将时钟信号发送至数据接收器，由该存储信号倍增器将时钟信号发送至动态存储器和静态存储器。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为本实用新型所述医用内窥镜一体式主机立体结构示意图。

图2为本实用新型所述医用内窥镜一体式主机背面结构示意图。

图3为本实用新型所述医用内窥镜一体式主机左视图。

图4为本实用新型所述医用内窥镜一体式主机右视图。

图5为本实用新型所述医用内窥镜一体式主机立体结构分解图。

图6是本实用新型的图像增强芯片和视频录制芯片的连接示意图。

图7是图像增强芯片的内部模块连接示意图。

图8是图像增强芯片的第一部分外部连接电路图。

图9是图像增强芯片的第二部分外部连接电路图。

图10是图像增强芯片的3.3V电压的稳压滤波电路的电路图。

图11是图像增强芯片的3.3V转换为1.8V的电源转换电路图。

图12是图像增强芯片的3.3V转换为1.2V的电源转换电路图。

图13是图像增强芯片的信号接收端口的局部放大图。

图14是图像增强芯片的视频信号端口的局部放大图。

图15是图像增强芯片的时钟电路的电路图。

图16是图像增强芯片的行场信号端口的局部放大图。

图17是视频录制芯片的内部器件连接示意图。

图18是视频录制芯片的视频输入电路图。

图19是视频录制芯片的视频输出电路图。

图20是视频录制芯片的和通讯输入电路图。

图21是视频录制芯片的电源端口的局部放大图。

图22是视频录制芯片的通讯端口的局部放大图。

具体实施方式

请同时参阅图1-5，其分别为本实用新型的医用内窥镜一体式主机立体结构图、背面结构图、左视图、右视图和立体结构分解图。

本实用新型提供了一种用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，其包括一体式主机1。所述一体式主机包括：拼装框架11、显示屏12、支架板13、LED冷光源装置14、各功能电路控制板、各电路控制板屏蔽盒、散热风扇及通风屏蔽网18。

所述拼装框架11包括有显示屏前面板111、后盖板112、上侧板113、下侧板114、左侧板115及右侧板116。所述后盖板112上设有若干通风网窗1121，且后盖板112背面设有遥控器挂扣1122和支撑转板1123。具体地，所述通风网窗1121共四个，用于对主机1内部进行散热，所述遥控器挂扣1122用于放置闲置的遥控器8，所述支撑转板1123用于主机1在倾斜一定的角度后支撑定位。所述右侧板116上设有踏板接头1161、电源接头1162及电源开关1163；所述左侧板115上设有LED冷光源接头1151、内窥镜摄像接头1152、亮度调节旋钮1153、显示屏功能按钮1154、HDMI接口1155及网络接口1156。所述踏板接头1161与踏板7连接，所述电源接头1162与外部电源6连接，所述LED冷光源接头1151与光纤传输线5连接，所述内窥镜摄像接头1152与内窥镜摄像头3连接。

所述显示屏12安装在显示屏前面板111上，所述显示屏12的四个角与支架板13之间设置有硅胶压垫19。

所述支架板13安装在显示屏12后方的拼装框架11内，其用于支撑和安装主机1内部的各个功能零部件。进一步，所述支架板13中部设有用于连接支撑后盖板112的若干支撑柱131。

所述LED冷光源装置14安装在支架板13上，其通过LED冷光源接头1151与光纤传输线5连接，光纤传输线5另一端与内窥镜2连接，从而实现内窥镜2的照明。具体地，所述LED冷光源装置14设有散热器141，该散热器141上设有冷光源散热风扇142。

所述各电路控制板屏蔽盒，安装在支架板13上，其内部分别容置安装各功能电路控制板。具体地，所述电路控制板屏蔽盒包括：图像综合控制屏蔽铝盒161、电源控制板屏蔽铝盒162及背光控制板屏蔽铝盒163。所述图像综合控制屏蔽铝盒161固定在支架板13上，且所述图像综合控制屏蔽铝盒161上部对应后盖板112的一通风网窗1121；所述电源控制板屏蔽铝盒162固定在支架板上；所述背光控制板屏蔽铝盒163固定在支架板13上。所述各电路控制板屏蔽盒有效防止外部电路和信号干扰，提高图像显示质量和稳定性。

所述各功能电路控制板安装在支架板13；具体地，所述功能电路控制板包括：视频增强及录制电路、LCD驱动板、电源控制板151、背光控制板152及显示屏恒流板153。所述视频增强及录制电路包括一DVR控制板和一图像增强控制板；所述DVR控制板安装在图像综合控制屏蔽铝盒161内，用于对内窥镜获取的图像进行录像、储存和回放控制；所述图像增强控制板安装在图像综合控制屏蔽铝盒161内，用于对图像进行增强处理；所述LCD驱动板安装在图像综合控制屏蔽铝盒161内，其用于对显示屏的显示驱动控制；所述电源控制板151安装在电源控制板屏蔽铝盒162内，其用于对电源实现控制和分配；所述背光控制板152安装在背光控制板屏蔽铝盒163内，其用于对显示屏的背光控制；所述显示屏恒流板153安装在支架板13上。

所述散热风扇分布设置于支架板13与后盖板112之间的拼装框架11内(不包括LED冷光源装置14自带的冷光源散热风扇142)。具体地，所述散热风扇包括：图像综合控制散热风扇171、内散热风扇172及竖向散热风扇173。所述图像综合控制散热风扇171安装在后盖板112对应图像综合控制屏蔽铝盒的通风网窗1121上，专门用于针对图像综合控制屏蔽铝盒161进行吹风，针对其内部功能电路控制板进行散热，防止其过热影响使用寿命。所述内散热风扇172安装在支架板13上，且其设置在对应后盖板112的其中一通风网窗1121的位置上，内散热风扇172往主机1内吹风，起到降低支架板13、显示屏12及主机1内部温度的作用。所述竖向散热风扇173面对LED冷光源装置14竖向安装在支架板13上，其对着LED冷光源装置14的散热器141进行吹风，进一步提高散热器141的散热效果。

所述通风屏蔽网18共有四张，其安装在后盖板112内对应通风网窗1121的位置上。具体为，所述通风屏蔽网18为铝材通风屏蔽网，可兼顾EMI屏蔽和良好通风的双重作用。

进一步，以下对视频增强及录制电路进行描述：

请参阅图6，其为本实用新型的图像增强芯片和视频录制芯片的连接示意图。本实用新型提供了一种用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，包括图像增强芯片20和视频录制芯片30；所述图像增强芯片20将接收的视频图像进行增强处理，并发送至视频录制芯片30，由该视频录制芯片30进行视频录制。

请参阅图7，其为图像增强芯片的内部模块连接示意图。所述图像增强芯片包括：数据接收器21、降噪处理器22、动态存储器23、图像增强器24、像素自适应校对器25、数据输出器26、静态存储器27、控制器28、视频信号倍增器29、存储信号倍增器210、时钟发生器211。

所述数据接收器21，其用于接收图像数据信号，并发送至降噪处理器22；

所述数据接收器21接收到的图像数据信号，发送至降噪处理器22进行降噪处理，再转发至动态存储器23。

所述动态存储器23在接收到降噪处理器22处理后的图像数据后，再转发至图像增强器24。

所述图像增强器24，其包括一图像边缘增强电路；所述图像边缘增强电路用于增强图像边缘的清晰度。进一步，所述图像增强器先将处理后的图像数据发送至所述像素自适应校对器25，由该像素自适应校对器25进行像素适应校对，再发送至数据输出器26。

所述数据输出器26，其用于接收图像增强器处理后的图像数据，并进行数据输出；

所述静态存储器27，其用于存储图像增强器的驱动数据，以驱动该图像增强器的工作；

所述控制器28，其用于接收外部触发信号，并相应控制数据接收器、图像增强其和数据输出器的工作状态；

所述时钟发生器211，其用于为图像增强芯片产生时钟信号。进一步，所述时钟发生器，将产生的时钟信号分别发送至视频信号倍增器29和存储信号倍增器210，并由该视频信号倍增器9将时钟信号发送至数据接收器，由该存储信号倍增器210将时钟信号发送至动态存储器和静态存储器。

请同时参阅图8和图9，其分别为本实用新型的图像增强芯片的外部连接电路图。

进一步，所述图像增强芯片外部设有：用于接收供电电压的电源端口、用于接收图像信号的信号接收端口201、用于输出视频信号的视频信号端口202、用于接收外部时钟信号的时钟信号端口203、用于输出行场信号的行场信号端口204。

具体的，在本实施例中，所述电源端口外接的电压包含3.3V、1.8V和1.2V三种电压。请参阅图10，其为3.3V电压的稳压滤波电路的电路图。所述滤波电路包括一个电感和至少一个电容；所述电感一端与外部电源连接，另一端分别与每个电容连接，所述每个电容的另一端与接地；所述电感与电容连接的一端接入电源端口。

请参阅图11-12其分别为3.3V转换为1.8V的电源转换电路图和3.3V转换为1.2V的转换电路图。在本实施例中，通过一电源转换电路，将3.3V的电压分别转换为1.8V和1.2V的电压。具体的，所述电源转换电路包括一电源转换芯片；所述电源转换芯片的输入端接入3.3V的电压，输出端分别输出1.8V和1.2V的电压，以对图像增强芯片进行供电。

请参阅图13，其为图像增强芯片的信号接收端口的局部放大图。所述信号接收端口201包括20个信号引脚，与内部的数据接收器21连接，用于接收输入的图像信号。

请参阅图14，其为图像增强芯片的视频信号端口的局部放大图。所述视频信号端口202包括20个信号引脚，其与内部的数据输出器26连接，用于输出图像信号。

请参阅图15，其为图像增强芯片的时钟电路的电路图。进一步，所述时钟信号端口203外接一时钟电路，其包括一钟振芯片；所述钟振芯片的电源端通过一滤波电路与电源连接，该钟振芯片的输出端与所述时钟信号端口连接；所述滤波电路包括由一电感和电容串联组成，所述电感的一端与电源连接，另一端与电容连接，且该电容的另一端接地。

请参阅图16，其为图像增强芯片的行场信号端口的局部放大图。所述行场信号端口204包括一个行信号引脚和一个场信号引脚。所述行场信号端口204用于控制视频输出的频率和顺序。比如：可以控制视频信号在屏幕上的显示频率和显示顺序，可以是从上之下每行输出，也可以是从左至右输出。

请参阅图17，其为视频录制芯片的内部器件连接示意图。所述视频录制芯片包括：数据接收器31、图像处理器32、视频编码器33、视频解码器34、数据输出器35和处理器36；

所述数据接收器31，用于接收外部的视频信号，并发送至图像处理器；

所述图像处理器32，用于接收数据接收器发送的视频进行，并对视频图像进行处理，再发送至视频编码器；其中，所述图像处理器包括用于增强图像边缘的清晰度的边缘增强电路和用于消除信号干扰的消除噪音干扰电路。

所述视频编码器33，用于对视频信号进行编码录制；

所述视频解码器34，用于对视频信号进行解码回放；

所述数据输出器35，用于对视频信号进行输出；

所述处理器36，用于控制数据接收器31、图像处理器32、视频编码器33、视频解码器34和数据输出器35的工作。

请参阅图18-20，其为视频录制芯片的视频输入、视频输出和通讯输入电路图。进一步，所述视频录制芯片外部设有：电源端口301、视频输入端口302、视频输出端口303和通讯端口304。所述视频输入端口与该视频录制芯片内部的数据接收器连接，用于接收外部的视频数据；所述视频输出端口，与所述数据输出器连接，用于输出视频数据；所述通讯端口，与所述处理器连接，用于接收外部的串口命令。

请参阅图21，其为视频录制芯片的电源端口的局部放大图。所述电源端口301外接有一滤波电路；所述滤波电路包括一磁珠和至少一个电容；所述磁珠与电容的一端连接，且该电容的另一端接地；所述电源端口连接于磁珠和电容之间。

请参阅图22，其为视频录制芯片的通讯端口的局部放大图。所述通讯端口304包括了两个引脚，作为串口与外部命令进行通讯。通过串口通讯的方式，使用的数据线少，可以节约通信成本。

以下对本实用新型的图像增强电路的工作过程进行描述：

S1：将对该图像增强芯片和视频录制芯片的外部端口依照上述的要求进行电路接入；

S2：所述数据接收器21接收外部的图像数据；

S3：所述数据接收器21将接收图像数据信号发送至降噪处理器22；

S4：所述降噪处理器22进行降噪处理，再转发至动态存储器23。

S4：所述动态存储器23在接收到降噪处理器22处理后的图像数据后，再转发至图像增强器24。

S5：所述图像增强器24，其包括一图像边缘增强电路；所述图像边缘增强电路用于增强图像边缘的清晰度。所述图像增强器先将处理后的图像数据发送至所述像素自适应校对器25。

S6：所述像素自适应校对器25进行像素适应校对，再发送至数据输出器26。

S7：所述数据输出器26将处理后的图像数据进行输出视频录制芯片。

S8：由视频录制芯片的所述数据接收器31于接收外部的视频信号，并发送至图像处理器32；

S9：所述图像处理器32接收数据接收器发送的视频进行，并对视频图像进行处理，再发送至视频编码器33；其中，所述图像处理器包括用于增强图像边缘的清晰度的边缘增强电路和用于消除信号干扰的消除噪音干扰电路。

S10：所述视频编码器33对视频信号进行编码录制；

S11：当接收到外部通讯命令时，所述视频解码器34对视频信号进行解码回放，并发送至数据输出器；

S12：所述数据输出器35对视频信号进行输出。

本实用新型并不局限于上述实施方式，如果对本实用新型的各种改动或变形不脱离本实用新型的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，其特征在于：包括一体式主机，所述一体式主机包括：

拼装框架，其包括有显示屏前面板、后盖板、上侧板、下侧板、左侧板及右侧板，所述后盖板上设有若干通风网窗；

显示屏，其安装在显示屏前面板上；

支架板，其安装在显示屏后方的拼装框架内；

LED冷光源装置，其安装在支架板上；

设有图像增强及视频录制电路的控制板，其安装在支架板；

各电路控制板屏蔽盒，安装在支架板上，其内部分别容置安装各功能电路控制板；

散热风扇，其分布设置于支架板与后盖板之间的拼装框架内；

通风屏蔽网，其安装在后盖板内对应通风网窗的位置上；

所述图像增强及视频录制电路包括图像增强芯片和视频录制芯片；所述图像增强芯片将接收的视频图像进行增强处理，并发送至视频录制芯片，由该视频录制芯片进行录制；

所述视频录制芯片包括：数据接收器、视频编码器、视频解码器、数据输出器和处理器；

所述数据接收器，用于接收外部的视频信号，并发送至视频编码器；

所述视频编码器，用于对视频信号进行编码录制；

所述视频解码器，用于对视频信号进行解码回放；

所述数据输出器，用于对视频信号进行输出；

所述处理器，用于控制数据接收器、视频编码器、视频解码器和数据输出器的工作。

2.根据权利要求1所述用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，其特征在于：所述视频录制芯片还包括一图像处理器，用于对数据接收器所接收的视频进行处理，并将处理后的图像发送至视频编码器。

3.根据权利要求2所述用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，其特征在于：所述图像处理器包括边缘增强电路和消除噪音干扰电路。

4.根据权利要求1所述用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，其特征在于：所述视频录制芯片外部设有：电源端口、视频输入端口、视频输出端口和通讯端口；所述视频输入端口与该视频录制芯片内部的数据接收器连接，用于接收外部的视频数据；所述视频输出端口，与所述数据输出器连接，用于输出视频数据；所述通讯端口，与所述处理器连接，用于接收外部的串口命令。

5.根据权利要求4所述用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，其特征在于：所述电源端口外接有一滤波电路；所述滤波电路包括一磁珠和至少一个电容；所述磁珠与电容的一端连接，且该电容的另一端接地；所述电源端口连接于磁珠和电容之间。

6.根据权利要求1所述用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，其特征在于：所述图像增强芯片包括：数据接收器、控制器、静态存储器、图像增强器、数据输出器和时钟发生器；

所述数据接收器，其用于接收图像数据信号，并发送至该图像增强器；

所述控制器，其用于接收外部触发信号，并相应控制数据接收器、图像增强其和数据输出器的工作状态；

所述静态存储器，其用于存储图像增强器的驱动数据，以驱动该图像增强器的工作；

所述图像增强器，其包括一图像边缘增强电路；所述图像边缘增强电路用于增强图像边缘的清晰度；

所述数据输出器，其用于接收图像增强器处理后的图像数据，并进行数据输出；

所述时钟发生器，其用于为图像增强芯片产生时钟信号。

7.根据权利要求6所述用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，其特征在于：所述图像增强芯片还包括一降噪处理器；所述数据接收器接收到的图像数据信号，发送至降噪处理器进行降噪处理，再转发至图像增强器。

8.根据权利要求7所述用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，其特征在于：所述图像增强芯片还包括一动态存储器；所述降噪处理器处理后的图像数据，先发送至动态存储器进行存储，再转发至图像增强器。

9.根据权利要求8所述用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，其特征在于：所述图像增强芯片还包括一像素自适应校对器；所述图像增强器先将处理后的图像数据发送至所述像素自适应校对器，由该像素自适应校对器进行像素适应校对，再发送至数据输出器。

10.根据权利要求9所述用于医用内窥镜的图像增强及视频录制装置，其特征在于：所述图像增强芯片还包括一视频信号倍增器和一存储信号倍增器；所述时钟发生器，将产生的时钟信号分别发送至视频信号倍增器和存储信号倍增器，并由该视频信号倍增器将时钟信号发送至数据接收器，由该存储信号倍增器将时钟信号发送至动态存储器和静态存储器。