TW589899B - Method and apparatus for using non-coherent optical bundles for image transmission - Google Patents

Description

⑴ 故、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明） 此專利文件的部份揭露包括受版權保護的材料。該版權 所有者對任何人以傳真再製該專利文件或該專利揭露矣 異議’因為它出現於專利和商標局的專利檔案或記錄内， 但除此之外無論如何仍保留所有的版權權利。 發明背景 1 ·領域 本發明主要有關影像傳輸系統，並且更特別地，分析用 於景〉像傳輸系統的非同調光束。 2·敘述 彈性的内視孔座，内視鏡，和其它光學檢測裝置通常使 用同调光束將影像從一個位置傳輸到另一個位置。一同調 光束為玻璃纖維的集合，其中在該束内纖維的相對位置在 〃亥束每一個尾端均是相同的。使用該玻璃纖維將光線從一 w傳輸到另一端。一同調光束通常為光學檢測裝置中最貴 的部份。它可能包括1 0 0，0 0 0個以上個別的玻璃纖維，完 、 美排列於細長纖維束内從一端到另一端相同的矩陣位 、 置。在某些情況下，該束的長度為4到5公尺。在一同調光 束内’很重要的是該束每一端的纖維關連位置要為相同 的’以將影像從一端傳輸到另一端而不會擾亂它。在本質 -5- 589899

(2) 上，該束的每一條纖維類似於數位影像内的像素。

圖1為一已知為很小的同調光束的概要範例。它僅包括 一些纖維以簡化該範例。該束的纖維可排列於一以行和列 表示的矩陣内。在此範例中，該矩陣内有三行和三列。圖 示於圖1内的每一個數字代表在該束内的一條玻璃纖 維。在此簡單範例中，圖示該纖維（亦即，該數字）以代表 一可由内視孔座或其它光學檢測裝置看出的長方形物 體。每一條纖維傳輸代表所看到物體的部份影像。若整個 影像要沿著該光束正確地從一輸出端傳輸到一接收端，在 該細長光束的兩端矩陣内的每一條纖維（亦即，一數字） 應以一已知的關係架構。不然，當該影像在該接收端被接 收到時，它將會被扭曲或擾亂。

同調光束在許多影像傳輸裝置内運作的相當好。然而， 由於要求同調，一般來說是相當昂貴的。相反地，非同調 光束較便宜。一非同調光束為玻璃纖維的集合，其中在該 光束一端任何纖維的位置不需與在另一端的纖維位置相 同。事實上，在該光束内纖維的位置一般是有些隨機的。當 為了照明的目的只使用該光束將光線從一端傳輸到另一 端時，並不會造成問題。然而，若使用該非同調光束於影 像傳輸，將導致在該接收端的影像被擾亂，並且因而該已 傳輸的影像實用性不高。因而，在先前技術中需要透過一 589899 (3) η 使用非同調光束於影像傳輸的方法來克服這些和其它問 題，以便降低，例如，羌學檢測裝置的成本。 簡要說明 本發明之一具體實例為一使用具有複數個纖維的非同 調光束於影像傳輸的方法。該方法包括分析該非同調光束 的纖維架構以產生一映射功能，在該非同調光束的輸出端 取得影像資料，經由該非同調光束傳輸該影像資料，該影 φ 像資料在傳輸期間被擾亂，在該非同調光束的接收端產生 已擾亂的影像資料，以及將該映射功能應用於該已擾亂的 影像資料以再製該影像資料。 附圖之簡要敘述 在以下本發明詳細敘述中，本發明的特色和優點將變得 很明顯，其中： 圖1為一同調光束（先前技術）的簡化概要圖； 鲁 圖2為用於本發明之一具體實例中的一非同調光束簡化 概要圖； 圖3為如本發明具體實例之影像傳輸系統圖； ' 圖4為如本發明具體實例，用於分析一非同調光束架構· ' 的系統圖； 圖5為如本發明具體實例所分析的非同調光束玻璃纖維 範例圖；及 589899

圖6圖示如本發明之樣本系統圖，該系統能根據一方法 之具體實例運作，該方法將非同調光束用於影像傳輸。 詳細敘述 本發明之一具體實例包括一種方法和裝置，用於分析並 且使用一非同調光束以模擬一同調光束，以便該非同調光 束可用於影像傳輸。

在該規格書中對於本發明裝置之"某一具體實例"或”任 一具體實例”的參考意味著與該具體實例相關的所敘述的 一特別特色，結構或特徵已包括於本發明至少一具體實例 中。因而，在該規格書中多處出現的句子”在某一具體實 例中’’不一定皆指該相同的具體實例。

圖2為如在本發明之一具體實例中所使用的非同調光束 簡化概要圖。如在圖1中，圖2的該光束僅包括一些纖維以 便簡化該範例。該光束的纖維可能以採行列表示的矩陣排 列。在此範例中，該矩陣内有三行和三列。圖示於圖2内 的每一個數字代表在該光束内的一條玻璃纖維。每一條玻 璃纖維將光線從該光束的一端傳輸到另一端而在強度或 顏色上損耗最小。在此簡單範例中顯示該纖維（亦即，該 數字）以代表一可能以内視孔座或其它光學檢測裝置觀看 的長方形物體。每一條纖維傳輸一部份的影像，代表所看 到物體。因而，每一條纖維可視為傳輸一影像的一個像 589899

(5) 素。不同於圖示於圖1内的同調光束範例，圖示於圖2内的 該非同調光束的玻璃纖維在該接收端並非位於該相同的 相對位置。 在本發明具體實例中，可將在該非同調光束接收端所得 到的該已擾亂影像資料加以處理以有效地辨識由該玻璃 纖維傳輸的影像資料，以模擬一同調光線束。一般而言， 可使用一參考影像或參考影像集合以建立個別從該輸出 端到該接收端的纖維映射。對每一條光束而言，此映射為 靜態的，故該校正分析處理僅需執行一次。該校正分析可 發生於該系統製造處理期間或在使用者端的系統啟始期 間。使用源自該校正過程的映射資訊，一電腦系統，例如 一個人電腦（PC)，或在該光束接收端的其它處理元件可重 新安排由該玻璃纖維所傳輸的影像資料，以便在該非同調 光束輸出端所感知的原始影像可於該接收端重建。可一次 靜態地執行此影像處理於單一影像上或用於持續的即時 影像。 圖3為如本發明具體實例之影像傳輸系統1 0的圖。物體 1 2的影像可為透鏡1 4所感知。該影像資料可經由非同調光 束1 6傳輸至照相機1 8或其它影像處理裝置（未顯示）。因該 非光束的非同調性質，該照相機所接收的影像資料是被擾 亂的。照相機1 6可將該已擾亂影像資料前傳至處理系統 (6) (6)589899

L A 2 0。處理系統20可能為能執行該校正和在此所述的影像處 理技巧的任何電路。在-具體實例中，它可能為一 PC， 雖然也可能使用其它一般目的電腦系統、特殊目的處理系 統和特殊的硬體。該處理系統執行以下所述的影像處理方 法’將邊已擾亂的影像資科重新安排以提供已更正的影像 貝料。然後能將孩已更正的影像資料顯示於顯示器22上。 在已擾亂的影像資料能翻譯成已更正的影像資料之 泰 丽，必須校正該影像傳輪系統内所使用的非同調光束。圖 4為如本發明具體實例，用於分析非同調光束架構的系統 圖。對物體透鏡30能聚焦於一以像素為基的映像 (pixel based raster)顯示器32上。顯示器32可能為，例如 -陰極射線管（CRT)的電腦勞幕，雖然也可使用其它顯示 器’例如電視機或液晶顯示器（LCD)。可將該對物體透鏡 轉合至一非同调光束3 4的輸出端。該對物體透鏡從該顯示 馨 器中一個以上的像素所感知到的光線可能沿著該非同調 光束玻璃纖維從該輸出端傳輸到該接收端。經由電腦繪圖 器透鏡3 6施加此光線以聚焦於電腦繪圖器3 8上。電腦繪圖 · 器38可能為一充電耦合裝置（CCD)影像陣列或類比影像.· 感測器。在一具體實例中，可將電腦繪圖器透鏡3 6和電腦 繪圖器包括在一照相機内。在另一具體實例中，可將一固 態電腦繪圖器直接結合於該非同調光束的尾端，因而從該 -10-

589899 系統中省卻了該電腦繪圖器透鏡。 顯示器3 2和電腦繪圖器3 8二者皆可定址為像素陣列。為 了 π校正π該非同調光束，可能使用一由處理器（未顯示於 圖4内）執行的測試程式，以選擇性地依預定強度水準和位 置照明在該顯示器上一個以上的像素。沿著該非同調光束 傳輸的所產生影像可能為該電腦繪圖器所感知。該電腦繪 圖器所接收到的光線位置和強度可記錄於一儲存裝置 内，例如一隨機存取記憶體（RAM)，在硬碟的檔案内，或 在其它非揮發的儲存（未顯示於圖4内）。其次，該處理可 重覆執行於不同集合一個以上的像素直到該顯示器的所 有像素皆已照明和處理過。藉著取得有關哪一個玻璃纖維 正將光線從該顯示器被選定集合一個以上的像素的輸出 端經由測試集合傳輸到在該接收端的該電腦繪圖器的資 訊，該處理器可建立一映射功能，從該玻璃纖維將被擾亂 的影像資料翻譯成已更正的影像資料。因而，可將在該顯 示器上所有像素的全部顏色和強度重建回到其在該接收 端影像陣列内適當的位置。一旦已決定該映射功能，可將 該非同調光束使用於一影像傳輸系統内的影像，因為該電 腦系統可根據該映射功能將該已擾亂的影像資料翻譯成 為已更正的影像資料。 圖5為如本發明具體實例所分析的非同調光束玻璃纖維 -11 - 589899

範例圖 此像素 部份的 單一纖 輸。纖 一條接 該像素 且該像 在範蜂 至該接 是隨機 明的該 素的照 和該被 置而定 圖器上 一個以 試集合 且可建 一儲存 當將 。可將所選定的像素照明於該顯示器上。在圖5内 以該光束顯示端的一方盒表示。在此範例中僅顯示 該光束顯示端。請注意在此範例中，該像素小於一 維，並且從該像素來的光線可能沿著三條纖維傳 維號碼3接收約5 0 %的像素照明，並且纖維1和2每 收約1 5 %的像素照明。在其它具體實例和範例中， 可能等於或大於一纖維，該纖維可能不是圓的，並 素的照明可能由一條以上的纖維傳輸，並且本發明 上不限於這些方面。該光線沿著該非同調光束傳送 收端。從該輸出端到該接收端，該光束的纖維可能 地定位於該光束内。因而，在該電腦繪圖器上所照 像素可為非連續的，如所示。該個別電腦繪圖器像 明位準視在該各別纖維上顯示像素照明的百分比 照明纖維在該電腦繪圖器像素上所投射光線的位 。為了 π校正π該非同調光束，可記錄在該電腦繪 所有像素的照明位準，用於在該顯示器上被照明的 上像素的特定集合。對於一個以上像素的每一個測 而言，可編譯出一已照明的電腦繪圖器像素表，並 立其各別的照明位準百分比。此校正資訊可儲存於 媒體上供後續使用。 該對物體透鏡聚焦於場景内的物體而非該顯示器

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589899 時，可能使用該校正資訊以重新建構該場景的影像。在此 具體實例中，該物體場景已重新建構的影像將具有與該校 正顯示器相同的像素解析度，產生校正顯示像素至物體場 景像素的1比1映射。可能使用該電腦繪圖器像素表和與每 一個顯示像素相關的照明位準，至少部份，以重新建構該 原始顯示像素的強度。在該電腦繪圖器像素表内每一個電 腦繪圖器像素的物體場景照明位準，與一顯示像素相關， 可能以在校正分析期間即已預先記錄的該電腦繪圖器像 素的照明位準加以調整，和加總，產生該物體場景像素的 重建。透過每一個顯示像素皆重覆此處理，可重建該對物 體透鏡所擷取的該場景已更正影像。 在其它具體實例中，可能使用不同的校正分析技巧於重 新建構該被擾亂影像，以產生類似的效果。在另一具體實 例中，該校正分析技巧為可衡量的，如以照明位準百分比 來分類像素表，並且僅先處理那些貢獻最多光線至該影像 的輸入端點。隨著可取得較多處理能量，每一個顯示像素 可處理的列表輸入端點也增加。 在一具體實例中，用於非同調光束的校正分析和影像產 生技巧可能以如以下表1中所示的該C程式語言實現，雖 然本發明在範疇上不限於此方面。或者，可使用其它程式 語言和技巧以實現本發明。 -13- 589899 (ίο)

© 1 999 Intel Corporation // Example Non-Coherent Fiber Optic Bundle Calibration Analysis and Image Generation processing

^define RASTER_HEIGHT320 // Vertical pixels on Calibration CRT #define RASTER—WIDTH 240 // Horizontal pixels on Calibration CRT ^define NULL (0) struct FiberPixel { struct FiberPixel . * next; nt x； nt y; nt brightness;

struct FiberPixel *Pixe旧rightnessMap[RASTER一WIDTH][RASTER一HEIGHT]; void RecordlmagePixelMapping(int xCal, int yCal, int x, int y, int 巳 rightness); void ScanForLightedFibers(int xCal, int yCal); // TumOffAUPixelsOnCalibrationCRTO sets all pixels on the calibration // CRT to black. void TurnOff AIIPixelsOnCalibrationCRT(void); // Initializes the Pixel Brightness Map Array. void SetAIIEntrieslnThePixelBrightnessMapArrayToNULL(void); -14 - 589899

00 // Illuminates the pixel at location x,y on the Calibration CRT. void LightPixelOnCaiibrationCRT(int x, int y); // Sets the pixel at location x,y on the Calibration CRT to black, void TurnOffPixelOnCalibrationCRT(int x, int y); // For each x,y position in the Pixel Brightness Map Array the recorded list // of pixel brightness values are normalized so that their sum equals a // unit value. i

void 〆

NormalizeBixelBrightnessValuesForEachCalibrationCRTRasterPosition(void); // Retrieves the current illumination level of the (mage Sensor at // location x,y_ int GetImageSensorPixelValue(int x, int y); void *malloc(int iSize); // Calibrate the non-coherent optical bundle void Caiibrate(void) int x,y:

T urnOffAHPixelsOnCalibrationCRT 〇; SetAIIEntriesInThePixelBrightnessMapArrayToNULLO; for (X = 0; x > RASTER一WIDTH;;<十十） for (y = 0; y > RASTERJHEIGHT; y+ + } {

LightPixelOnCalibrationCRKx, y);

ScanForLightedFibersix, y);

TurnOffPixelOnCalibrationCRTfx, y); }

NormalizeBixelBrightnessValuesForEachCalibrationCRTRasterPosition -15- 0； 589899

(12) void ScanForLightedFibers{int xCal, int yCal) { 鳞 int x, y, Brightness; // look for all pixels that are illuminated on the imager by an individual pixel that is // illuminated on the calibration CRT and record their values, for (x = 0; x > RASTER^WIDTH; x + + ) for (” 0; y > RASTER一HEIGHT; y+ + }

{ if ((Brightness = GetlmageSensorPixelValuelx, y)) > 0) RecordlmagePixelMapping(xCai, yCal, x, y,

Brightness); void RecordlmagePixelMapping(int xCalr int yCal, int xf int y, int Brightness) { .'

// for each calibration pixel (xCalf yCal) record the position and brightness of // illuminated pixels. struct FiberPixel *pFPAdd,*pFP; pFPAdd = (struct FiberPixel *) malloc(sizeof(struct FiberPixel)); pFPAdd->next = NULL; pFPAdd->x = x; pFPAdd->y = y; pFPAdd-> brightness =* Brightness; -16- 589899 (13) // Insert FiberPixel structure into list of vafues associated with the // calibration pixel position. if (PixelBrightnessMap[xCal][yCal] = = (struct FiberPixel *)NULL) PixelBrightnessMap[xCal][yCal] = pFPAdd; else { pFP = PixelBrightnessMap[xCal][yCal]-> next; while (pFP ! = NULL) 1 pFP = pFP->next; pFP->next = pFPAdd; int ImageBuffer [RASTER^WlDTHltRASTER^HEIGHT]; void CreatefmageFromCalibratedNonCoherentBundle(void) { int- x, y, Brightness; struct FiberPixel *pFPAdd, *pFP; for (x = 0; x〉RASTER一WIDTH; x+ + ) for (y = 〇； y > RASTER^HEIGHT; y-f -f) { // initialize image buffer pixel value to 0 brightness lmageBuffer[x][yl = 0; if (PixelBrightnessMap[x][y] = - NULL) continue; else ·· { 一

Brightness = GetlmageSensorPixelValueix, y); // for each FiberPixel brightness value sum the // scaled brightness 589899 (14) pFP = PixelBrightnessMap[x][y]; while (pFP != NULL) { lmageBLiffer[x][Y】十=Brightness * pFP-> brightness; pFP = pFP->next; } pFP->next = pFPAdd; 在前述敘述中已敘述本發明的各種觀點。為易於解釋， 說明特定號碼，系統和架構以便徹底了解本發明。然而， 對熟於先前技術者將很明顯的是不需特殊細節即可實現 本發明。在其它情況下，省略或簡化已知特色以便不致使 本發明難以了解。 ’ 本發明之具體實例可實現於硬體或軟體，或二者的組合 内。然而，本發明具體實例可實現為在可程式系統内執行 的電腦程式，該系統包括至少一處理器，一資料儲存系統 (包括揮發和非揮發記憶體和/或儲存元件），至少一輸入 裝置，和至少一輸出裝置。可應用程式碼於輸入資料，以 執行在此所述的功能並產生輸出資訊。該輸出資訊可以已 圖 知的方式應用至一個以上的輸出裝置。為了此應用 的處理系統2 0包括任何具有處理器的系統，例如，一數位 -18- 589899

(15) 的處理系統2 0包括任何具有處理器的系統，例如，一數位 信號處理器（DSP)，一微控制器，一應用規格積體電路 (ASIC)，或一微處理器。

可以高階程序或物件導向的程式語言實現該程式以便 與處理系統溝通。若想要的話，也能以非常高速的積體電 路硬體描敘語言（VHDL)，組合或機器語言來實現該程 式。事實上，本發明在範疇上不限於任何特定的程式語 言。在任何情況下，該語言可為一已編譯的或直譯的語言。

可將該校正和影像翻譯程式儲存於可由一般或特殊目 的可程式處理系統讀取的儲存媒體或裝置上（亦即，硬碟 裝置，軟碟裝置，唯讀記憶體（ROM)，唯讀光碟（CD-ROM) 裝置，快閃記憶體裝置，數位揮發碟片（DVD)，或其它儲 存裝置），當該處理系統讀取該儲存媒體或裝置以執行該 在此所述的程序時，用於建構和運作該處理系統。本發明 之具體實例也可視為要實現為一機器可讀取的儲存媒 體，建構用於與一處理系統一起使用，其中以此方式建構 的該儲存媒體使得該處理系統以一特殊和預定的方式運 作，以執行在此所述的功能。 一此類型處理系統的範例圖示於圖6。例如，可使用樣 本系統4 0 0，以執行如本發明，例如在此所述的具體實例， 使用非同調光束於影像傳輸系統的方法的具體實例的處 -19- (16) 589899

理。樣本系統400代表根據可從英特爾公司（IlUel Corporation)取得的該 PENTIUM II，PENTIUM m 和CELERONTM微處理為的處理系統，雖然也可使用甘它 系統（包括具有其它微處理器的個人電腦（PC)，工程用工 作站，上置盒等）。在一具體實例中，樣本系統4 0 0可執行 可從微軟公司（Microsoft Corporation)取得的該 WINDO WSTM視窗操作系統版本，雖然也可使用如其它 的操作系統和圖形使用者介面。 圖6為本發明具體實例系統4 0 0之方塊圖。該電腦系統 400包括一處理資料信號的處理器402。處理器402可轉合 至位於系統4 0 0内處理器4 0 2和其它元件間傳輸資料信號 的處理器匯流排404。 系統4 0 0包括一記憶體4 0 6。記憶體4 〇 6可為一動態隨機 存取記憶體（DRAM)裝置，一靜態隨機存取記憶體（SraM) 裝置，或其它記憶體裝置。記憶體4 0 6可儲存以資料信號 表示，可由處理器402執行的指令和/或資料。該指令和/ 或資料可包括用於執行任何和/或所有本發明技巧的代 碼。記憶體406也包括額外軟體和/或資料（未顯示）。一快· 取記憶體4 0 8可存在於儲存存於記憶體4 〇 6内的資料信號 的處理器4 0 2内。在此具體實例中，快取記憶體* 〇 8透過利 用其存取的區域性來加速該處理器的記憶體存取。或者， -20- 589899 (17) 在另/具體實例中，該快取記憶體可存在於該處理器的外 部。 吁耦合一橋接/記憶體控制器410至該處理器匯流排404 和記憶體406。該橋接/記憶體控制器4 1 0指引在處理器 4 〇 2，記憶體4 0 6和在該系統4 0 0内其它元件間的資料信 號，益且橋接在處理器匯流排404，記憶體406 ’和一第一 輸入/輸出（I/O)匯流排412間的資料信號。在某些具體實例 中，該橋接/記憶體控制器提供一圖形埠，用於耦合至一 圖形控制器4 1 3。在此具體實例中，圖形控制器4 1 3介面至 一顯示裝置（未顯示）以顯示所提供的或其它由該圖形控 制器4 1 3所處理給使用者的影像。 第一輸入/輸出匯流排4 1 2可包括一單一匯流排或多數 匯流排的組合。第一輸入/輸出匯流排4 1 2提供系統4 0 0内 元件間的通訊連結。可將一網路控制器4 1 4轉合至該第一 輸入/輸出匯流排4 1 2 ^該網路fe制器將系統4 〇 〇連結至一 網路，該網路可包括複數個處理系統（未顯示於圖6内）， 並且支援各系統間的通訊。在某些具體實例中，可將一顯 示裝置控制器4 1 6耦合至該第一輸入/輸出匯流排4 1 2。該 顯示裝置控制器4 1 6使得一顯示裝置能耦合至系統4〇〇旅 且充當在一顯示裝置（未顯示）和該系統之間的介面。該顯 示裝置接收從處理器402來經由顯示裝置控制器4丨6的資 -21 - 589899

(18) 料信號，並且顯示包括在供系統4 Ο 0使用者的資料信號 内的資訊 。 照相機4 1 8可耦合至該第一輸入/輸出匯流排，以擷取經 由該非同調光束所接收到的現場事件。照相機4 1 8可包括 一數位視訊照相機，具有内部數位視訊擷取硬體，將所擴 取到的影像翻譯成數位圖形資料。該照相機可包括一類比 視訊照相機’有數位視訊擴取硬體外接於該視訊照相機’ 將所擴取到的影像數位化。或者’照相機4 1 8可包括一搞 合至影像擷取硬體的數位靜止照相機或一類比靜止照相 機。一第二輸入/輸出匯流排42 0可包括單一匯流排或數 個匯流排的組合。該第二輸入/輸出匯流排420在系統400 内的元件間提供通訊連結。可將一資料儲存裝置422耦合 至該第二輸入/輸出匯流排42〇。該資料儲存裝置422可包 括一硬碟装置，一軟碟裝置，一唯讀光碟（CD-R0M)裝置， 一快閃記憶體裝置，或其它大量儲存裝置。資料儲存裝置 422可包栝一個或複數個該所述的資料儲存裝置。 可將一鍵盤介面424耦合至該第二輸入/輸出匯流排 420。鍵盤介面424可包括/鍵盤控制器或其它鍵盤介面裝· 置。键盤介面424可包栝〆專用装置或可能常駐於另一 裝置内，例如一匯流排控制器或其它控制器裝置。鍵盤介 而424能使一鍵盤耦合至系統4〇0’並且將資扭r a 面424月匕恨 貝杆信號從鍵盤 -22- 589899

(19) 傳輸至手统400*3可將一使用者輸入介面42 5 ♦禹合至該弟二 輸入/輸出匯流排4 2 0。該使用者輸入介面可搞合至一使用 者輸入裝置’例如一滑鼠’搖桿’或軌跡球’以將輸入資 料提供至該電腦系統。可將聲音控制器4 2 6耦合至該第二 輸入/輸出匯流排42〇。聲音控制器426運作以協調聲音信

號的記錄和錄音再生。一匯流排橋接42 8將第一輸入/輸出 橋接4 1 2耦合至第二輸入/輸出橋接4 2 0。該匯流排橋接運 作以緩衝且橋接在第一輸入/輸出匯流排4 1 2和第二輸入/ 輸出匯流排420之間的資料信號。 本發明之具體實例與使用該系統400以校正並使用非同 羽光束於影像傳輸系統内有關。如一具體實例，該系統4〇〇 對於執行在記憶體404内指令順序的處理器402起反應而 執行此處理。此指令可能從另一電腦可讀取媒體，例如資 料儲存裝置422 ,或從另一來源，例如經由該網路控制器 4 1 4 ’讀入記憶體4 〇 4中。指令的執行順序使得處理器* 〇 2 校正並使用非同調光束於一影像傳輸系統内，如本發明之 具體實例。在-替代具體實例中，可能使用硬體電路代替 軟體指令，或與軟體指令結合，以實現本發明具體實例。因 而，本發明不限於任何特殊硬體電路和軟體的組合。 系統40 G的％件執行在先前技術中週知的傳統功能。特 別疋’可使用資料儲存裝置422以提供如本發明之校正並 -23- 589899

且使用非同調光束於影像傳輸系統内的方法具體實例的 該可執行指令和資料結構的長期儲存，而在處理器402的 執行期間，使用記憶體406於如本發明之校正和使用非同 調光束於影像傳輸系統内的方法具體實例的該可執行指 令的短期儲存。 本發明已參考圖示具體實例加以敘述，此敘述並非意圖 以限制性的意義加以說明。所圖示具體實例的各種改良， 及本發明的其它具體實例，對熟於先前技術者將很明顯， 本發明附屬皆在本發明之精神及範疇内。 圖式元件符號說明 10 影 像 傳 輸 系 統 12 物 體 14 透 鏡 16 非 同 調 光 束 18 昭 相 機 20 處 理 系 統 22 顯 示 器 30 物 體 透 鏡 32 以 像 素 為 基 的 映像顯示器 34 非 同 調 光 束 36 電 腦 繪 圖 器 透 鏡 3 8 電 腦 繪 圖 器 -24-

樣本系統 處理器 處理器匯流排 記憶體 快取記憶體 橋接/記憶體控制器 第一輸入/輸出（I/O)匯流排 圖形控制器 網路控制器 顯示裝置控制器 照相機 第二I/O匯流排 資料儲存裝置 鍵盤介面 使用者輸入介面 聲音控制器 匯流排橋接 -25-

Claims (1)

1. 4589899 ί修 ι£ #雜百 〜、:八 乙·平-5 T . -Jl i# 089111597號專利申請案 f文申請專利範圍替換本(92年12月） 拾、申請專利範圍 1 . 一種使用具有複數個供影像傳輸用的纖維的非同調光 束的方法，包括： 在該非同調光束的輸出端取得影像資料； 經由該非同調光束傳輸該影像資料，該影像資料在傳 輸期間被擾亂以便在該非同調光束的接收端產生被擾 亂的影像資料；及 將一映射功能應用至該被擾亂的影像資料以再製該 影像資料。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，尚包括分析該非同調光 束的纖維架構以產生該映射功能。 3 .如申請專利範圍第2項之方法，其中分析該纖維的架構 包括：

   在顯示器上照明一個以上的像素； 將來自該一個以上像素的光線從該輸出端傳輸至該 接收端；及 記錄在該接收端所有纖維的照明位準。 4.如申請專利範圍第3項之方法，其中分析該纖維的架構 尚包括： 對複數個測試集合的每一個測試皆重複該照明、傳輸 和記錄步驟 589899 ;;!.V ··-- ' ' .、 .…，？ < j《厂:::::二、' .匕」.：： _ Γ M — 0 ; 申:笋 一.'，卜··............ ·.〜·.·------ 5 ·如申請專利範圍第3項之方法，其中分析該纖維的架構 尚包括： 從該已記錄的照明位準中產生該映射功能。 6 ·如申請專利範圍第5項之方法，其中該映射功能的應用 包括根據該已5己錄的照明位準和該被擾亂的影像資料 來重新建構該影像資料部份的強度。 7 ·如申請專利範圍第4項之方法，尚包括將所有纖維的已 記錄照明位準依照明位準百分比加以分類，及使用部份 已分類1己錄的照明位準於產生該映射功能中。 8 _如申請專利範圍第丨項之方法，尚包括於影像系統内使 用該再製影像供使用者觀看。 9 . 一種用於影像傳輸裝置，包括·· 一透鏡，以取得一影像； 一非同调光束’具有複數個纖維耦合於至該透鏡的輸 出端上，以從該透鏡取得該影像並且將該影像傳輸至該 非同凋光束的接收端’在傳輸期間被擾亂的影像將在該 接收端產生一已擾亂影像； -照相機’耦合至該非同調光束的接收端以接收該已 擾亂影像； ’並且將該映射功能應用 處理系統’耦合至該照相機以分析該非同調光束的 纖維架構’以產生一映射功 -2- 589899 ^ 申請專勒範圍續買」 , 議麵藤_議擊_灣1,圓 於該已擾亂的影像以再製該影像。 10. 如申請專利範圍第9項之該裝置，其中該處理系統透過 在顯示器上照明至少一像素來分析該纖維的架構，來 自該至少一像素的光線從該輸出端傳輸至該接收端並 且從該照相機傳至該處理系統，透過記錄在該非同調 光束接收端所有纖維的照明位準，並且透過使用該已 記錄的照明位準來產生該映射功能。 11. 一種影像系統，具有一透鏡以取得一影像，包括： 一非同調光束，具有複數個纖維耦合於至該透鏡的輸 出端上，以從該透鏡取得該影像，並且將該影像傳輸 至該非同調光束的接收端，在傳輸期間被擾亂的影像 將在該接收端產生一已擾亂影像； 一裝置，耦合至該非同調光束的接收端，用於接收該 已擾亂影像； | 一校正裝置，用於分析該非同調光束的纖維架構，以 產生一映射功能；及 一裝置，用於將該映射功能應用至該已擾亂影像，以 再製該影像。 12. 如申請專利範圍第1 1項之影像系統，其中該校正裝置 包括： 一裝置，用於在顯示器上照明至少一像素，來自該至 589899

   申請專利範圍續頁 少一像素的光線從該輸出端傳輸至該接收端並且傳至 該校正裝置； 一裝置，用於記錄在該非同調光束接收端所有纖維的 照明位準；及 一裝置，使用該已記錄的照明位準產生該映射功能。 13. —種機器可讀取媒體，包括：複數個機器可讀取指令， 其中當該指令由一處理器執行時，該指令分析一非同 調光束的纖維架構以產生一映射功能，控制該非同調 光束輸出端影像資料的取得，控制經由該非同調光束 傳輸的影像資料，在傳輸期間被擾亂的影像資料將在 該非同調光束接收端產生已擾亂的影像資料，及將該 映射功能應用於該已擾亂的影像資料以再製該影像資 料。 14. 如申請專利範圍第1 3項之機器可讀取媒體，其中用於 分析該纖維架構的機器可讀取指令包括在顯示器上照 明至少一像素的指令，來自該至少一像素的光線從該 輸出端送至該接收端的指令，和記錄在該接收端所有 纖維的照明位準的指令 。 15. 如申請專利範圍第1 4項之機器可讀取媒體，其中用於 分析該纖維架構的機器可讀取指令尚包括用於複數個 測試集合的每一個測試，以重複執行在顯示器上照明 -4- 589899

   申請專利，範園績頁 至少一像素之指令及記錄在該接收端所有纖維的照明 位準之指令的指令。 16. 如申請專利範圍第1 4項之機器可讀取媒體，其中用於 分析該纖維架構的機器可讀取指令尚包括從該已記錄 照明位準產生該映射功能的指令。 17. 如申請專利範圍第1 6項之機器可讀取媒體，其中應用 該映射功能的指令包括根據該已記錄的照明位準和該 已擾亂的影像資料來重新建構該影像資料部份的強度 的指令。 18. 如申請專利範圍第1 4項之機器可讀取媒體，尚包括將 所有纖維的已記錄照明位準依照明位準百分比加以分 類，及使用部份已分類記錄的照明位準於產生該映射 功能的指令。 19. 如申請專利範圍第1 3項之機器可讀取媒體，尚包括於 影像系統内顯示該再製的影像供使用者觀看的指令。 20. —種分析非同調光束架構的方法，該光束具有複數個 可供影像傳輸系統使用的纖維，包括： 在顯示器上照明一個以上的像素； 將來自該一個以上像素的光線從該非同調光束的輸 出端傳輸至該非同調光束的接收端； 記錄在該接收端所有纖維的照明位準；及 589899

   t請專利範圍續頁 :¾¾¾丨在:1；;强;:;:;:〔； ............. 對於經由該非同調光束傳輸的影像資料產生一映射 功能，至少部份根據該已記錄的照明位準。

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