内窥镜影像技术的发展5.0教学课件

1、1内窥镜影像技术及发展 医学工程科 郭 赤酸添廓烫辣英锡归分航弛门予坪沼卢怖唬瘁椿神肘歉荷撵裳嚣效防辙剖鹏内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第1页，共43页。内窥镜影像系统包括: 5部分一、光学视镜二、医用摄像机三、医用监视器四、冷光源五、刻录系统惕帐说市窿史伸熊默维御江牡验瓮痛建组柬图诞察鹤琅募瞪饲祖令酝旷忘内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第2页，共43页。（一）光学视镜-柱状镜系统 30、0、70禾灾玄解刻足乙淫兴禾技镊吵课庸苑扩彭蜀蒲炙钡栏增铸戍珊庶政蜜瑞鞋内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发

2、展5.0ppt课件第3页，共43页。（二）医用摄像机的发展1982- 第一支可浸泡的摄像头 (Syn-Optics)1989- 第一台医用三晶片摄像机 (Stryker)1992- 第一个实现S-Video输出1999- 第一台数字变焦及数字增强功能888,RGB+同步2001-第一台真正数字化的摄像机9882004-第一台高清晰度（High Definition，HD）摄像机10881981-史赛克介入Endo领域2008-第二代高清晰度（High Definition，HD）摄像机11882010-第三代高清（High Definition，HD）摄像机1288歧介驻机渔抿壕蔑煌啮躯拳林疫

3、均袁慎枢援憎虽蝉详誊霓江仅咆档饺囤蛆内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第4页，共43页。（三）单晶片与三晶片5单晶片（1-chip）摄像机 所有的颜色通过一块晶片处理，色彩还原不好 682 x 492 = 335,544 pixels三晶片（3-chip）摄像机 先通过棱镜将光线分为三基色光，通过三块镜片分别处理，色彩还原好 3 x (1280 x 1024) = 3,932,160 pixels涯估薯窄瀑阁糟睫曳躲情襄喀裴邢桐但睬颇轴檀清剔松亦气馏涧窍召环溅内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第5页，共43页。（四）三

4、晶片摄像头的棱镜6椰挽声赐何酌乏辨开协枕筛牺薛聊牢友幼泽削譬墅愈已鲁副啦丹孟陛触濒内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第6页，共43页。（五）图像信号采集方式逐行扫描将占主导Interlace Scan 隔行扫描 Progressive Scan 逐行扫描7诚泥匪研减骑掂眷稻欠抖测筐慈循幸碴悠脸舰俱已冉屿刀撵码婉另焕饺什内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第7页，共43页。INTERLACED SCAN隔行扫描850年前的技术2组相互交错的信号组成一幅完整的图像60Hz的行频每秒只能形成30幅图像图像闪烁明显1 Field

5、 of Interlaced Image (1/2 of the image)偿蚊消绝种铀菊波战毁取埠玻周印戍边乐乓鞍邑阳院抿偷郡掸迁淄奸揍丙内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第8页，共43页。（六）HIGH DEFINITION - PROGRESSIVE SCAN高清晰度逐行扫描技术1组信号即可形成一幅完整的图像60Hz的行频每秒可形成60幅完整的图像图像质量成倍提高，无闪烁，亮度增强，细节再现，尤其是动态图像需要高端显示设备与之匹配91 Field of Progressive Image (All of the image)峪楞敌迫滑廷侗娟弄俞溶悬

6、忱牵付懂乞坐谊头庶汀秸皂涤辊崖竟此入砸抚内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第9页，共43页。10Interlace Scan with Motion ArtifactProgressive Scan eliminates Motion Artifact重陆访砧巨败屿梢篱余赘即腻移儿江厢辨弛砷韧挪藉揪些经梢测还鲜囊壬内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第10页，共43页。（七）图像信号输出方式将以DVI信号输出为主导模拟:4Composite 视频信号输出（Video)：所有的图像信号由一条线混合输出S-Video，Y/C

7、超级视频：复合信号，亮度和色度分开输出 RGB ：红绿蓝三种颜色分色输出VGA-RGBHV ： 视频图像阵列数字:4SDIDVIDVI光纤输出DV即IEEE 1394 （可选）11俭掖昔另但惨瞳谊菊千瞥酶嚷嘛谐花耀宜野气收仔掠直俊躇沼噎抠乔临佐内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第11页，共43页。类别信号名称线缆形式接口特点最高分辨率模拟Composite普通视频Video单同轴线BNC,视频线所有图像信号由一条线混合输出200-300线S-Video，Y/C超级视频四芯线缆四针S端子色度亮度分开输出500-600线RGB（色差分量）四同轴线,rgb+同步

8、RGB视频线红绿蓝三种颜色分色输出无限制高清模拟VGA即RGBHV（视频图像阵列）五同轴或更多,电脑15针,电脑接口色度分离,双同步无限制数字SDI （串行数字视频）单同轴线BNC串行化,远距离800600DVI （数字视频接口）（DVII）28芯线244针VGA的数字化，可转接为VGA无限制DVI光纤传输光纤（X4） Lucent 连接器光纤 (X4) （推入式）远距离传输信号不衰减无限制12（八）视频信号的种类及接口妖授谷圆稗俐符惜炕另蠢道规补钱氓痞烫勇拯臭栈打丈醒隘侗研丫拘具锐内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第12页，共43页。13BNC（同轴电缆

9、卡环形接口）接口 S 端子视频线 （S-Video Cable）VGA即RGBHV接口睹廉豪罚轿偷狂概熊娄道优钩戎灼壬哗存岭锻浸朽沦逮除啼冈惋盲驭腾兵内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第13页，共43页。RGB 视频线（RGB Cable） 红绿蓝三色分离传输。8/3/202214医战臀铡曼铜诺折耻摸条稿净浩荧武阵携熟黑扁苟胸脊臣吱单耕炒账冈盗内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第14页，共43页。DVI 数字视频线（Digital Visual Interface， 28 Pin ,24+4）8/3/202215涪份离

10、只掘症数澡住钾夺酋署菜异肯契办擂医洁毯吵缉疾碌褂芬良滓绦林内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第15页，共43页。16光纤输出口峦络知究叠和准型劈掂奖海滔揩式穷弓汹驼党携卜轰偏醚版剧辜溉餐透绅内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第16页，共43页。（九）关于高清晰度HD与HDTV(容易混淆)高清晰度（HD）就是分辨率高于标准清晰度（SD）。标准清晰度通常指分辨率达到 XGA （1024 x 768）。对宽高比无要求。 高清电视（HDTV）是一种要求使用 16:9宽高比的标准。720P、1080i及1080P17朗癸某妄漾冶

11、础锡展砂火孪友烤霓轮亩扬勉然悉忧缨反失盘任普租铡先虏内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第17页，共43页。 HDTV是美国电影电视工程师协会（SMPTE）制定的高清数字电视的格式标准 。它有以下三种格式：1080i、720P及1080P。其中的i是interlace，代表隔行扫描；P是Progressive，代表逐行扫描。 1080i格式，分辨率为19201080i/60Hz； 隔行扫描( 1920/120=16，1080/120=9，16:9) 720p格式，分辨率为1280720p/60Hz； 逐行扫描 1080p格式，分辨率为19201080P； 逐

12、行扫描 HDTV两个必备条件：1、图像必须是16：9的宽高比2、分辨率为1080i或720P或1080P关于高清晰度HD与HDTV没属恩枚事糠枝秋讲墒怠症屎溢钨妹沏咱考辩平懈纯洒但授危参嫁铬茬娄内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第18页，共43页。（十）关于高清晰度HD与HDTV19HDHDTV印朔迭沥鄂宇蜂粤束绒阵怯墒兼箔隧宴惊擅习塑麦刀回腕弓淀怠拉氢殊郑内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第19页，共43页。关于高清晰度HD与HDTV20抚兹巾思凳谆冷壳点俺釉剩让诵惟谬噬狮桂锅氟走杨氢筒汽碎缔奎旋挡摩内窥镜影像技术的

13、发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第20页，共43页。21（十一）关于4：3 与 16：94:3比16:9 多12.9%的信息量政绳苯芳篓傍汽冯淆呜庞货弧撕惫晓柳勿坟墒肮泌痛成希府柳那隋踏撒捍内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第21页，共43页。关于4：3 与 16：9唬能噶遣娇呛编订怨谩厕葡懒堤于歇谆戒趟故立歇靖竣芹绰凉盾隆柜翻煎内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第22页，共43页。（十二）屏幕宽高比目前手术室通用的规格目前大部分HD电视常用的规格Scope Info Loss: 32.7%Ve

14、rtical: 25.3%Horizontal: 7.4%Scope Info Loss: 45.6%Vertical: 40.2%Horizontal: 5.4%耐烘缴刻饱扦烟弹汁庸锰舒点衡该辜台润踪石惯侥爽晓药缨亥工幸容夺惯内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第23页，共43页。高清晰度（HIGH DEFINITION, HD）NameResolutionVGA640 x480SVGA800 x600XGA1024x768SXGA1280 x1024UXGA1600 x120024High Definition (SXGA: 1280 x1024, Pr

15、ogressive 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)屑艰夜独洛表导并怨循帽边颜菜保滓类桥希蒂哉纫吧匝伦亡血奋恨越峰际内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第24页，共43页。（十三）反映摄像系统所形成图像的清晰程度水平分辨率：单位：线（TVL

16、）屯克锑刽刀给菩是烧兹花叹铭诞达啦拱嫌彼须攫羡痈茬把售婉缔唯骤农霞内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第25页，共43页。图像输出像素：图像的大小肖饲太砍尾乘绩练优地冯僚碍晰氓汉参旭寝滨堤艺吾踞慑爷植矗腔孔缴蹄内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第26页，共43页。揭秘“12亿像素”政协开幕照枕款蛔矢椒洛贼壤熄奸帆俭娟杭禾柒伟生家困槽袖膛淬圣瞎跌彭醚料济尊内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第27页，共43页。图片放大髓骤灌备史陶假洱苏傻式穷身码橱吴肾丙懒慢霸囚裹孽舅需丸改樊瞪阜剁内窥镜

17、影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第28页，共43页。 1288HD VIDEO SYSTEM 确保手术安全，方便操作兼容性好，全院通用便于操作，保证安全安全，适合直视手术更加聚光，输出亮度增加而热量不增加适合各种手术要求实时监测灯泡使用情况谩云撇评崔脯提寝荚淋逮拄诉虾福伍匡赖搏桨油狮篇氏仆掂杏晌保条澜川内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第29页，共43页。 （十三）1288的特点及好处 三种输出格式：19201080p， 12801024p， 1280720p，清晰明丽水平分辨率：1100线 HD（4：3）与HDTV（16

18、：9）皆兼容，满足多种需求 业界唯一液晶触摸控制面板，方便操作，且与摄像头形成“双保险” 九种专业手术模式，根据每一种手术不同的要求“量身订制” 业界唯一支持无线传输无损无压缩1080p全高清信号，将手术室解决方案做到极致 业界唯一1080p全高清一字型摄像头，为单孔腹腔镜技术提供完美解決方案 真正完全自定义摄像头按钮功能，尊重手术者使用习惯 中文操作界面，方便操作 纯摄像头仅重90克，业界最轻尤万幻遣腹蛙襟钾坠替萤诛拂罚朗巫局翻倦覆御略息蛋态迎悄冯迈寺氛翔内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第30页，共43页。二、医用监视器的发展CRT-普通液晶-高清液晶

19、-双路信号液晶8/3/202231寞婚瞬钩惨饮扇辈息技欺坐科仕打翱垛陛兔醚逾钵亩钉蚁票刮隔都炕拈吵内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第31页，共43页。（一）高清监视器4：3及16：98/3/2022321600*12001920*1200挠轩科寥澎礼气掳管擒碱赤卯檬撞撰润琵蓝侍碑缮陈蕉汛斌匪逾颅路浴晾内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第32页，共43页。（二）画上画、画外画、画中画方便双镜联合8/3/202233谢灌课廷篆钳忿乾懈乳冬寨嘴偶吻扭探伸崔牙陇预益撵爬拎窟丰僵淘炙怪内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜

20、影像技术的发展5.0ppt课件第33页，共43页。三、冷光源的发展卤素灯-小功率氙灯-大功率氙灯-椭球形氙灯-LED灯8/3/202234专利Align-Lock技术，“自动对焦”无光损失窃麦瓣隘阑棘铬环藉蜕醉嗓爹拢旨竣侠量卉祥胶韩睛律咸付添擎匀桐键脯内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第34页，共43页。真正的冷光 LED使用冷发光技术，发热量比普通照明灯具低很多真正纯净白光，不含红外线与紫外线难以置信的超长使用时间（理论上六万到十万小时） 愉悦的低成本体验（不需换灯泡）超低能耗，绿色环保触摸屏安全启动LED灯只需直流电压 (低电压, 无害)，而启动氙灯

21、需要高频交流电压， 一旦触碰，危及生命！（一）LED冷光源 特点及好处蛹紧蔓帚贮炽扔栓陇瓜钞键豌礼俞侣箔抚套诛男诲腆得瓦群豌辩桌电弄泄内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第35页，共43页。（二）L9000 LED冷光源(已经登陆中国大陆)逆赏稼爵财自抑候铅吹膊嚷惩裁恋黄刷更罐爆兼噶烫尤澈断鬃防祷筐琵琉内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第36页，共43页。8/3/202237四、SCIENTIFIC DATA CENTER SDC 科学资料中心刻录系统的发展Stryker最新的数字化图像刻录系统双通道刻录（双镜联合手术）

22、SDC Ultra 可以在手术过程中采集静态及动态视频图像，并经过数字化处理，将图像文件储存于CD、DVD或其他USB设备，亦可将上述文件直接上传到互联网中文界面SDC pro - SDC pro2 - SDC HD - SDC Ultra 簇责炯渗剥岳赘绍寝槐膘困洋漾撼强幻弓皮搽煞谬甜掘社呼毯辖额拔玲熟内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第37页，共43页。五、单反相机、单电相机与卡片机的区别 单反相机：有五棱镜和反光镜，光线透过镜头到五棱镜、反光镜，然后到达CCD，优点：CCD大，可交换镜头,机械快门，光学取景，所以画质好，缺点：体积大，重量大，不方面携

23、带。单电相机：无五棱镜和反光镜，拍摄者在电子显示屏上看到的景物，可能会比实际瞄准的要迟几秒，优点：CCD处于单反和卡片机之间，可交换镜头，性能介于单反和卡片机之间。卡片机：（便携式数码相机）的成像原理与单电相机是一样的，不适于抓拍，优点：便于携带，重量轻，体积小。缺点： CCD较小，不能更换镜头，液晶屏取景，有明显的快门时滞，没有前两者的效果好，也有少数高端卡片机有较大的CCD,快门也经过改进，如：富士X100。 总之，单电相机是介于单反相机和卡片机之间的一种，它既不如单反相机的“快”，又不如卡片机便携，主要的好处是可以更换相机镜头,便携较好。能满足家用和旅行使用，对于摄影师或者摄影爱好者：可

24、用来做备用机使用。乐壁靶舱俏澎忌君劈佳蔗桑气皱白晋凄黔墟耶算嫉威租拢治刊忆闸报帕拧内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件内窥镜影像技术的发展5.0ppt课件第38页，共43页。决定画质的关键因素：感光元件CCD的大小。像素不决定画质（一）全画幅：36mmX24mm,即普通35mm胶卷大小，专业级单反，如：佳能5D Mark2、5D Mark3。（二）APS-H画幅：28.7mmX15.6mm,中端单反，sony nex 7。（三）DX画幅：23.7mmX15.6,入门级单反常用CCD，如：尼康D70.（四）APS-C画幅：22.5mmX15mm,如：佳能550D、600D.（五）4/3系统：17.3mmX13mm,奥林巴斯 E300。（六）2/3英寸：9.74mmX7.96mm,目前卡片机采用的最大尺