內(nèi)窺鏡影像技術(shù)的發(fā)展50ppt課件

1、1 1 醫(yī)學(xué)工程科醫(yī)學(xué)工程科 郭郭 赤赤一、光學(xué)視鏡一、光學(xué)視鏡二、醫(yī)用攝像機(jī)二、醫(yī)用攝像機(jī)三、醫(yī)用監(jiān)視器三、醫(yī)用監(jiān)視器四、冷光源四、冷光源五、刻錄系統(tǒng)五、刻錄系統(tǒng)（一光學(xué)視鏡（一光學(xué)視鏡-柱狀鏡系統(tǒng)柱狀鏡系統(tǒng) 30、0、70（二醫(yī)用攝像機(jī)的發(fā)展1982- 第一支可浸泡第一支可浸泡的攝像頭的攝像頭 (Syn-Optics)1989- 第一臺(tái)醫(yī)用三晶片攝像機(jī)第一臺(tái)醫(yī)用三晶片攝像機(jī) (Stryker)1992- 第一個(gè)實(shí)現(xiàn)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)S-Video輸出輸出2019- 第一臺(tái)數(shù)字變焦第一臺(tái)數(shù)字變焦及數(shù)字增強(qiáng)功能及數(shù)字增強(qiáng)功能888,RGB+同步同步2019-第一臺(tái)真正第一臺(tái)真正數(shù)字化的攝像機(jī)數(shù)字化的攝

2、像機(jī)9882019-第一臺(tái)高清晰度第一臺(tái)高清晰度（High Definition，HD）攝像機(jī)攝像機(jī)10881981-史賽克介入史賽克介入Endo領(lǐng)域領(lǐng)域2019-第二代高清晰度第二代高清晰度（High Definition，HD）攝像機(jī)攝像機(jī)11882019-第三代高清第三代高清（High Definition，HD）攝像機(jī)攝像機(jī)1288（三單晶片與三晶片5 5單晶片單晶片1-chip攝像機(jī)攝像機(jī) 所有的顏色通過(guò)一塊晶片處理，色彩還原所有的顏色通過(guò)一塊晶片處理，色彩還原不好不好 682 x 492 = 335,544 pixels三晶片三晶片3-chip攝像機(jī)攝像機(jī) 先通過(guò)棱鏡將光線分為三基

3、色光，通過(guò)三先通過(guò)棱鏡將光線分為三基色光，通過(guò)三塊鏡片分別處理，色彩還原好塊鏡片分別處理，色彩還原好 3 x (1280 x 1024) = 3,932,160 pixels（四三晶片攝像頭的棱鏡6 6（五圖像信號(hào)采集方式逐行掃描將占主導(dǎo)Interlace Scan 隔行掃描 Progressive Scan 逐行掃描7 7INTERLACED SCAN隔行掃描8 850年前的技術(shù)2組相互交錯(cuò)的信號(hào)組成一幅完整的圖像60Hz的行頻每秒只能形成30幅圖像圖像閃爍明顯1 Field of Interlaced Image (1/2 of the image)（六HIGH DEFINITION -

4、PROGRESSIVE SCAN高清晰度逐行掃描技術(shù)1組信號(hào)即可形成一幅完整的圖像60Hz的行頻每秒可形成60幅完整的圖像圖像質(zhì)量成倍提高，無(wú)閃爍，亮度增強(qiáng)，細(xì)節(jié)再現(xiàn)，尤其是動(dòng)態(tài)圖像需要高端顯示設(shè)備與之匹配9 91 Field of Progressive Image (All of the image)1010Interlace Scan with Motion ArtifactProgressive Scan eliminates Motion Artifact（七圖像信號(hào)輸出方式將以（七圖像信號(hào)輸出方式將以DVIDVI信號(hào)輸出為主信號(hào)輸出為主導(dǎo)導(dǎo)模仿:4Composite 視頻信號(hào)輸出V

5、ideo)：所有的圖像信號(hào)由一條線混合輸出S-Video，Y/C超級(jí)視頻：復(fù)合信號(hào)，亮度和色度分開(kāi)輸出 RGB ：紅綠藍(lán)三種顏色分色輸出VGA-RGBHV ： 視頻圖像陣列數(shù)字:4SDIDVIDVI光纖輸出DV即IEEE 1394 （可選）1111類(lèi)別信號(hào)名稱線纜形式接口特點(diǎn)最高分辨率模擬Composite普通視頻Video單同軸線BNC,視頻線所有圖像信號(hào)由一條線混合輸出200-300線S-Video，Y/C超級(jí)視頻四芯線纜四針S端子色度亮度分開(kāi)輸出500-600線RGB（色差分量）四同軸線,rgb+同步RGB視頻線紅綠藍(lán)三種顏色分色輸出無(wú)限制高清模擬VGA即RGBHV（視頻圖像陣列）五同軸

6、或更多,電腦15針,電腦接口色度分離,雙同步無(wú)限制數(shù)字SDI （串行數(shù)字視頻）單同軸線BNC串行化,遠(yuǎn)距離800600DVI （數(shù)字視頻接口）（DVII）28芯線244針VGA的數(shù)字化，可轉(zhuǎn)接為VGA無(wú)限制DVI光纖傳輸光纖（X4） Lucent 連接器光纖 (X4) （推入式）遠(yuǎn)距離傳輸信號(hào)不衰減無(wú)限制1212（八視頻信號(hào)的種類(lèi)及接口1313BNC同軸電纜卡環(huán)形接口接口 S S 端子視頻線端子視頻線 （S-Video CableS-Video Cable）VGA即即RGBHV接口接口RGB 視頻線RGB Cable） 紅綠藍(lán)三色分離傳輸。2022-2-114DVI 數(shù)字視頻線Digital

7、Visual Interface， 28 Pin ,24+4）2022-2-1151616光纖輸出口光纖輸出口（九關(guān)于高清晰度HD與HDTV(容易混淆)高清晰度HD就是分辨率高于標(biāo)準(zhǔn)清晰度SD）。標(biāo)準(zhǔn)清晰度通常指分辨率達(dá)到 XGA （1024 x 768）。對(duì)寬高比無(wú)要求。 高清電視HDTV是一種要求使用 16:9寬高比的標(biāo)準(zhǔn)。720P、1080i及1080P1717 HDTV是美國(guó)電影電視工程師協(xié)會(huì)SMPTE制定的高清數(shù)字電視的格式標(biāo)準(zhǔn) 。它有以下三種格式：1080i、720P及1080P。其中的i是interlace，代表隔行掃描；P是Progressive，代表逐行掃描。 1080i格式

8、，分辨率為19201080i/60Hz； 隔行掃描( 1920/120=16，1080/120=9，16:9) 720p格式，分辨率為1280720p/60Hz； 逐行掃描 1080p格式，分辨率為19201080P； 逐行掃描 HDTV兩個(gè)必備條件：1、圖像必須是16：9的寬高比2、分辨率為1080i或720P或1080P關(guān)于高清晰度關(guān)于高清晰度HD與與HDTV（十關(guān)于高清晰度HD與HDTV1919HDHDTV關(guān)于高清晰度HD與HDTV20202121（十一關(guān)于（十一關(guān)于4：3 與與 16：94:3比16:9 多12.9%的信息量關(guān)于4：3 與 16：9（十二屏幕寬高比（十二屏幕寬高比目前手

9、術(shù)室通用的規(guī)格目前手術(shù)室通用的規(guī)格目前大部分目前大部分HD電視常用的規(guī)電視常用的規(guī)格格Scope Info Loss: 32.7%Vertical: 25.3%Horizontal: 7.4%Scope Info Loss: 45.6%Vertical: 40.2%Horizontal: 5.4%高清晰度HIGH DEFINITION, HD）NameResolutionVGA640 x480SVGA800 x600XGA1024x768SXGA1280 x1024UXGA1600 x12002424High Definition (SXGA: 1280 x1024, Progressive

10、Scan CCDs, 1088、1188、1288STORZ Image 1 HD、Olympus CV-180High Resolution (XGA: 1024x768, Interlaced Scan CCDs, 988, Dyonics, Linvatec)Standard Definition (VGA: 768x480, Storz SDI)（十三反映攝像系統(tǒng)所形成圖像的清晰程度水平分辨率：?jiǎn)挝唬壕€TVL）圖像輸出像素：圖像的大小揭秘揭秘“12億像素政協(xié)開(kāi)幕照億像素政協(xié)開(kāi)幕照?qǐng)D片放大圖片放大 1288HD VIDEO SYSTEM 三種輸出格式：19201080p， 1280102

11、4p， 1280720p，清晰明麗水平分辨率：1100線 HD4：3與HDTV16：9皆兼容，滿足多種需求 業(yè)界唯一液晶觸摸控制面板，方便操作，且與攝像頭形成“雙保險(xiǎn)” 九種專(zhuān)業(yè)手術(shù)模式，根據(jù)每一種手術(shù)不同的要求“量身訂制” 業(yè)界唯一支持無(wú)線傳輸無(wú)損無(wú)壓縮1080p全高清信號(hào)，將手術(shù)室解決方案做到極致 業(yè)界唯一1080p全高清一字型攝像頭，為單孔腹腔鏡技術(shù)提供完美解決方案 真正完全自定義攝像頭按鈕功能，尊重手術(shù)者使用習(xí)慣 中文操作界面，方便操作 純攝像頭僅重90克，業(yè)界最輕二、醫(yī)用監(jiān)視器的發(fā)展CRT-普通液晶-高清液晶-雙路信號(hào)液晶2022-2-13131（一高清監(jiān)視器4：3及16：92022

12、-2-132321600*12001920*1200（二畫(huà)上畫(huà)、畫(huà)外畫(huà)、畫(huà)中畫(huà)方便雙鏡聯(lián)合2022-2-13333三、冷光源的發(fā)展鹵素?zé)?小功率氙燈-大功率氙燈-橢球形氙燈-LED燈2022-2-13434專(zhuān)利Align-Lock技術(shù)，“自動(dòng)對(duì)焦無(wú)光損失 真正的冷光 LED使用冷發(fā)光技術(shù)，發(fā)熱量比普通照明燈具低很多 真正純凈白光，不含紅外線與紫外線 難以置信的超長(zhǎng)使用時(shí)間理論上六萬(wàn)到十萬(wàn)小時(shí)） 愉悅的低成本體驗(yàn)不需換燈泡） 超低能耗，綠色環(huán)保 觸摸屏 平安 啟動(dòng)LED燈只需直流電壓 (低電壓, 無(wú)害)， 而啟動(dòng)氙燈 需要高頻交流電壓， 一旦觸碰，危及生命！2022-2-13737四、SCIEN

13、TIFIC DATA CENTER SDC 科學(xué)資料中心刻錄系統(tǒng)的發(fā)展Stryker最新的數(shù)字化圖像刻錄系統(tǒng)雙通道刻錄雙鏡聯(lián)合手術(shù)）SDC Ultra 可以在手術(shù)過(guò)程中采集靜態(tài)及動(dòng)態(tài)視頻圖像，并經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理，將圖像文件儲(chǔ)存于CD、DVD或其他USB設(shè)備，亦可將上述文件直接上傳到互聯(lián)網(wǎng)中文界面SDC pro - SDC pro2 - SDC HD - SDC Ultra 五、單反相機(jī)、單電相機(jī)與卡片機(jī)的區(qū)別 單反相機(jī)：有五棱鏡和反光鏡，光線透過(guò)鏡頭到五棱鏡、反光鏡單反相機(jī)：有五棱鏡和反光鏡，光線透過(guò)鏡頭到五棱鏡、反光鏡，然后到達(dá)，然后到達(dá)CCDCCD，優(yōu)點(diǎn)：，優(yōu)點(diǎn)：CCDCCD大，可交換鏡頭大

14、，可交換鏡頭, ,機(jī)械快門(mén)，光學(xué)取景機(jī)械快門(mén)，光學(xué)取景，所以畫(huà)質(zhì)好，缺點(diǎn)：體積大，重量大，不方面攜帶。，所以畫(huà)質(zhì)好，缺點(diǎn)：體積大，重量大，不方面攜帶。單電相機(jī)：無(wú)五棱鏡和反光鏡，拍攝者在電子顯示屏上看到的景單電相機(jī)：無(wú)五棱鏡和反光鏡，拍攝者在電子顯示屏上看到的景物，可能會(huì)比實(shí)際瞄準(zhǔn)的要遲幾秒，優(yōu)點(diǎn)：物，可能會(huì)比實(shí)際瞄準(zhǔn)的要遲幾秒，優(yōu)點(diǎn)：CCDCCD處于單反和卡片機(jī)處于單反和卡片機(jī)之間，可交換鏡頭，性能介于單反和卡片機(jī)之間。之間，可交換鏡頭，性能介于單反和卡片機(jī)之間?？ㄆ瑱C(jī)：（便攜式數(shù)碼相機(jī)的成像原理與單電相機(jī)是一樣的，卡片機(jī)：（便攜式數(shù)碼相機(jī)的成像原理與單電相機(jī)是一樣的，不適于抓拍，優(yōu)點(diǎn)：便于

15、攜帶，重量輕，體積小。缺點(diǎn)：不適于抓拍，優(yōu)點(diǎn)：便于攜帶，重量輕，體積小。缺點(diǎn)： CCD CCD較較小，不能更換鏡頭，液晶屏取景，有明顯的快門(mén)時(shí)滯，沒(méi)有前兩小，不能更換鏡頭，液晶屏取景，有明顯的快門(mén)時(shí)滯，沒(méi)有前兩者的效果好，也有少數(shù)高端卡片機(jī)有較大的者的效果好，也有少數(shù)高端卡片機(jī)有較大的CCD,CCD,快門(mén)也經(jīng)過(guò)改進(jìn)快門(mén)也經(jīng)過(guò)改進(jìn)，如：富士，如：富士X100X100。 總之，單電相機(jī)是介于單反相機(jī)和卡片機(jī)之間的一種，它總之，單電相機(jī)是介于單反相機(jī)和卡片機(jī)之間的一種，它既不如單反相機(jī)的既不如單反相機(jī)的“快快”，又不如卡片機(jī)便攜，主要的好處是可，又不如卡片機(jī)便攜，主要的好處是可以更換相機(jī)鏡頭以更換相

16、機(jī)鏡頭, ,便攜較好。能滿足家用和旅行使用，對(duì)于攝影師便攜較好。能滿足家用和旅行使用，對(duì)于攝影師或者攝影愛(ài)好者：可用來(lái)做備用機(jī)使用?；蛘邤z影愛(ài)好者：可用來(lái)做備用機(jī)使用。決定畫(huà)質(zhì)的關(guān)鍵因素：感光元件CCD的大小。像素不決定畫(huà)質(zhì)（一全畫(huà)幅：36mmX24mm,即普通35mm膠卷大小，專(zhuān)業(yè)級(jí)單反，如：佳能5D Mark2、5D Mark3。（二APS-H畫(huà)幅：28.7mmX15.6mm,中端單反，sony nex 7。（三DX畫(huà)幅：23.7mmX15.6,入門(mén)級(jí)單反常用CCD，如：尼康D70.（四APS-C畫(huà)幅：22.5mmX15mm,如：佳能550D、600D.（五4/3系統(tǒng)：17.3mmX13mm,奧林巴斯 E300。（六2/3英寸：9.74mmX7.96mm,目前卡片機(jī)采用的最大尺寸CCD.（七1/1.8英寸：8.1mmX6.64mm，如：佳能A95。（八1/2.5英寸：6.66mmX5.58mm,松下FZ10。（九1/2.7英寸：6.17mmX5.17mm，佳能A95。（十1/3.2英寸：4.54mmX3.42mm，如：FZ3. 小結(jié)：目前最好的卡片機(jī)，其CCD的面積與傳統(tǒng)