三维硬性光学内窥镜

1三维硬性光学内窥镜三维视觉性能检测方法YY0068.1—2008医用内窥镜硬性内窥镜第1部分：光学性能及测试方法3.1一个包含专属照明光路和双路光学成像系统的硬性内窥镜，外部照明光可由照明光路带入人体体3.2三维硬性光学内窥镜的双路光学成像系统具有相同或相近的结构形式和光学参数，对称的排列在右侧成像光路左侧成像光路23.3W顶点视场角的最大值W，光学镜末端中心对物方最大视场高度1245aPZS4wθO345aPZS4wθOde1——光学镜2——镜体主轴3——末端4——入瞳5——视轴P——垂直视轴的参考平面PS——以d为半径的参考平面SZ——介于球面S和平面P间的球面Z3.4θ光学镜的视轴对光学镜镜体主轴所购成的夹角θ,如图3所示，单位为度(°)。LR>LR>xRz33.5视向偏转角deflectionofα光学镜的视轴绕光学镜镜体主轴的旋转角ɑ,单位为度(°)。如上图3所示，ɑL为左侧成像光路视3.6ra（d）光学镜的入瞳中心对给定的光学工作距处的最小可辨等距条纹宽的极限分辨角的倒数ra（d以r(d)——每毫米极限可辨线对数，单位为线对数每毫米（lp/mma——内窥镜末端到入瞳的距离(如图2所示)单位为毫米(mm)；d——光学工作距，单位为毫米(mm)。3.7焦面一致系数focalplaneconcordancecoef3.8有效景深范围effectivedeptho3.93.10能用于摄像系统的内窥镜，红绿蓝光的透过率比是指内窥镜对515过率Tg和630nm～660nm波长范围的红光透过率Tr以及435nm～465nm波长范围的43.11能用于摄像系统的内窥镜其光能传递效率以有效光度率表示，定义为像面显示灰度临界可以辨的3.12能用于摄像系统的内窥镜，其单位相对畸变是指：物方球面Z视场单位元尺度（d’’’’’注3：实际测量选用的单位元尺度应不大于视场最注4：视场面的形状参数可以参考标准YY0068.1—2008附录F中表F.154.1.1视场角2W4.1.2视场角一致性差异UW制造商应给出三维硬性光学内窥镜左右光路之间的最大视场角的一致性差异，实测差异不能超过4.2.1视向角θ4.2.2视向角一致性差异Uθ制造商应给出三维硬性光学内窥镜左右光路之间的视向角的一致性差异，实测差异不能超过标称4.2.3视向偏转角一致性差异Uɑ制造商应给出三维硬性光学内窥镜左右光路之间的视向角的一致性差异，实测差异不能超过标称4.3.1角分辨力ra（d）4.3.1.1制造商在随附资料中应给出视场中心角分辨力的标称值及对应的设计光学工作距d；4.3.1.2视场中心角分辨力标称值允差-10%(上限不计)；4.3.1.3以相同光学工作距处的垂直视轴的平面作视场，在最大视场高度的70%位置上任选四个正交4.3.2角分辨力的一致性差异Ur制造商应给出三维硬性光学内窥镜左右光路之间的中心角分辨力的一致性差异，实测值不大于宣4.3.3焦面一致系数制造商应给出三维硬性光学内窥镜左右光路之间的焦面一致系数，实测值不大于宣称64.3.4三维成像景深范围如果制造商声称三维硬性内窥镜具有景深效果，那么在随附资料中应给出内窥镜的三维成像景深4,4红绿蓝光透过率比值和红绿蓝光透过一致性差4.4.1红绿蓝光透过率比值T[2]用于摄像系统的内窥镜，制造商应给出对应摄像系统光谱响应的匹配关系。以515nm～545nm波4.4.2红绿蓝光透过率比一致性差UT制造商应给出三维硬性光学内窥镜左右光路之间红绿蓝光透过率比的一致性差异，实测值不大于4.5有效光度率和有效光度率的一致性差异4.5.1有效光度率Lmin制造商应给出三维硬性光学内窥镜的有效光度率，以像面显示灰度临界可以辨的最低物面亮度（Lmin）表示。制造商应给出配合内窥镜使用的摄像系统型号4.5.2有效光度率的一致性差UL4,6单位相对畸变和单位相对畸变一致性差UV4.6.1单位相对畸变V4.6.2单位相对畸变的一致性差UV制造商应给出三维硬性光学内窥镜左右光路之间单位相对畸变的一致性差异，实测值不大于宣称7硬性光学内窥镜视场角的测定见YY0068.1—20三维硬性光学内窥镜视场一致性差异计算方UW——双光路视场一致性差异6.2视向角和视向一致性差异硬性光学内窥镜视向角的测定见YY0068.1—2依次测试三维硬性光学内窥镜左右光路的视向角θL和θR，则三维硬性光学内窥镜的视向角为左右三维硬性光学内窥镜视向一致性差异计算方三维硬性光学内窥镜左右光路的视向偏转角差异测定装置如下图所示，十字线测试板放置于内窥8123b)以画面横向像素为L，计算左侧光路图像在左边边界相交的像素高度HL1和右边边界相交的像ɑL=arctan[(HL1−HL2)/L]··················································ɑL——左侧光路视向旋转角；c)以画面横向像素为L，计算右侧光路左边边界相交的像素高度HR1和右边边界相交的像素高度 （9） 硬性光学内窥镜角分辨力的测定见YY0068.1—2009raR——右光路的角分辨率力；raL——左光路的角分辨率力。b)开启机器，对焦使得此时左侧成像光路图像最清晰，保存左右两路的照片。c)分别选择左右路照片中包含稍微倾斜的斜边，读取亮度值并作其边缘扩散函数（ESF）；f)设ESF曲线的最大值为ESFmax，最小值为ESFmin，ℎ=ESFmax−ESFmin，在ESF函数上找到最接近（ESFmin+0.3ℎ)的点[X1,ESF(X1)]，和最接近（ESFmax−0.3ℎ)的点[X2,ESF(X2)]；m=ESF(X2)-ESF(X1)，n=X2-X1。分别计算左路图和右路图所选区域内每一行ESF斜率的平均值：R——总行数。FCPF=·····································································），三维硬性光学内窥镜左右光路的红绿蓝光透过率比测定装置如下图所示，它有以下特性：432214b)控制光源供电源在标称电压值上保持稳定,该电压应被监控,电压稳定度应控制在±2%以内；c)光源应充分预热,时间不少于30min；e)使用光谱测试系统测试光源光谱，记为φ0(λ);f)将三维硬性光学内窥镜左侧成像光路用遮光片遮挡，将三维硬性光学内窥镜按上图接入测试g)将三维硬性光学内窥镜右侧成像光路用遮光片遮挡，将三维硬性光学内窥镜按上图接入测试计算三维硬性光学内窥镜左右成像光路的相对光谱透TL(λ)ℴℴ左侧成像光路的相对光谱透过率；φL(λ)ℴℴ左侧成像光路光源通过光谱；φ0(λ)ℴℴ光源光谱。··························TR(λ)ℴℴ右侧成像光路的相对光谱透过率；φR(λ)ℴℴ右侧成像光路光源通过光谱；φ0(λ)ℴℴ光源光谱。Tr/g=·····················Tr/g——红绿光透过率比；T(λ)——成像光路的相对光谱透过率分布。Tb/g——蓝绿光透过率比；T(λ)——成像光路的相对光谱透过率分布。依次测试三维硬性光学内窥镜左右光路的红绿蓝光透过率比值，则三维硬性光学内窥镜的红绿蓝光透过率比值为左右光路的红绿蓝光透过率比值的算6.4.2红绿蓝光透过率比值一致性差三维硬性光学内窥镜红绿蓝光透过率比值一致性差异计算方法TRr⁄g——右目红绿光透过率比；TLr⁄g——左目红绿光透过率比。TLb/g——左目蓝绿光透过率比。6.5有效光度率和有效光度率的一致性差的测定b)透射式测试板，包括黑色的图案，黑色图案部分1243背景（透明）图案（不透光）三维硬性光学内窥镜左右光路的有效光度率测定步骤a)将三维硬性光学内窥镜左侧成像光路用遮光片遮挡，将三维硬性光学内窥镜按上图接入测试b)三维硬性光学内窥镜配套使用的摄像系统调整到正常工作状态，并对测试板的图案成像；c)控制光源供电源在标称电压值上保持稳定,该电压应被监控,电压稳定度应控制在±2%以直至摄像系统对测试板图案和背景完全无法分辨。对于每个亮度阶梯采集的8张图