医用硬性内窥镜光学系统设计及信号处理
发布时间：2022-01-09 23:10
伴随着医疗产业的不断发展进步,在很多疾病诊断及治疗中,内窥镜已成为广泛使用的医疗器械之一,其中,硬性内窥镜主要用于腹腔、鼻腔、关节等部位的疾病检测与治疗,由于其具有色彩还原度高、图像清晰、视角可根据需要进行选取等一系列优势受到广泛的关注,具有广阔的市场及发展前景。本文充分分析了医用硬性内窥镜的光学系统结构及图像算法功能及原理,针对三片互补金属氧化物半导体（Three Complementary Metal Oxide Semiconductors）（3CMOS）结构的医用硬性内窥镜进行了光学耦合器和菲利普（Philips）三色分色棱镜光学系统的分析设计;针对内窥镜图像的优化进行了图像算法研究。该论文研究工作主要包括以下方面:1.详细分析了3CMOS硬性内窥镜光学系统结构,该内窥镜光学系统由棒镜、光学耦合器、Philips三色分色棱镜及三片CMOS图像传感器组成,分析了内窥镜棒镜的结构及成像传像原理,介绍了光学耦合器的作用,详细阐述了Philips三色分色系统的工作原理及采用该3CMOS结构相对于单彩色CMOS结构的优缺点。2.开展对于Philips三色分色棱镜光学建模分析。首先针对具体...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图像采集系统实物图
模拟人眼对目镜出射的光成像，并最终由 CMOS 接器和 CMOS 之间添加Philips 分色棱镜可以将光学耦合器发原色，然后通过三个 SONY IMX290 CMOS 图像传感器接，通过后续电路系统处理并显示在显示器上。内窥镜（目视）性内窥镜根据所观察部位不同，其外形尺寸具有较大的差所需观察的对象如肝脏等器官较多，情况较为复杂，需要的光学结构，故相应的腹腔镜尺寸较大，而像耳道或鼻腔小的内窥镜才能够进行观察。如图 2-3 所示即为几种不同规应用于不同部位的内窥镜尺寸不同，但是其光学系统结构分组成：物镜、传像棒镜系统和目镜[14]，如图 2-4 所示，[15]，被检测的病灶通过物镜成像，接着传像棒镜系统对病直至目镜。人眼通过目镜直接观察图像，或者在目镜后面OS 图像传感器以通过显示器显示。
图 2-6 医用硬性内窥镜物镜结构图镜的物镜通常是由 2 至 3 片镜片胶合而成，用于对观随后的棒镜传像系统。如果物镜的视向角不是 0°（即侧视或斜视型，则需要在物镜组中放置特定视向角的 所示，通过在 KE 和 MF 表面镀高反射膜，其余面镀增入射光在面 KE 和面 MG 进行反射从而将原本具有视入射于后续传光系统。棱镜的物镜组如图 2-8 所示，其中，1：前保护片，2：，4：第二物镜片。DCFGLM
【参考文献】：
期刊论文
[1]3.2～8mm百万像素变焦安防镜头设计[J]. 洪坚. 光学仪器. 2014(02)
[2]大景深高清硬性内窥镜光学系统的优化设计[J]. 禹璐,程德文,周伟,王涌天,刘小华,金国藩. 光学学报. 2013(11)
[3]腹腔镜临床应用的历史沿革与腹腔内镜检查技术的建立[J]. 付唆林. 中国医药科学. 2012(03)
[4]微创外科技术的历史与变革[J]. 王国斌,韩高雄. 腹部外科. 2010(01)
[5]电视胸腔镜食管癌微创手术现状及评价[J]. 王通,闫天生. 中国微创外科杂志. 2008(07)
[6]目视医用硬性内窥镜光学系统初始结构设计[J]. 向阳,姜会林,胡家升. 长春理工大学学报(自然科学版). 2007(03)
[7]基于平均和峰值灰度加权的自动调光系统[J]. 苏宏武,杨小君,李哲,郝伟,刘刚. 光子学报. 2006(01)
[8]方兴未艾的3CCD数码摄像机[J]. 谢龙娟. 实用影音技术. 2005(12)
[9]腹腔镜手术的历史、现状与展望[J]. 曹月敏. 河北医药. 2002(05)
[10]内窥镜发展史[J]. 吕平,刘芳,吕坤章,戚昭恩. 中华医史杂志. 2002(01)
硕士论文
[1]医用内窥镜光学性能质量控制定性检测技术研究[D]. 王云龙.南方医科大学 2015
[2]医用电子宫腔镜光学成像系统研究[D]. 张雷.沈阳理工大学 2015
[3]医用硬性内窥镜光学性能质量控制检测技术研究[D]. 蒋昌松.南方医科大学 2013
[4]小型工业内窥镜光机系统研究[D]. 徐哲.长春理工大学 2011
[5]医用硬性内窥镜光学系统设计[D]. 陈冲.长春理工大学 2010
[6]数字图像白平衡处理算法研究与改进[D]. 严世珺.上海交通大学 2008
[7]侧视人工流产内窥镜系统的研制[D]. 李景艳.西南大学 2006
本文编号：3579611
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图像采集系统实物图
模拟人眼对目镜出射的光成像，并最终由 CMOS 接器和 CMOS 之间添加Philips 分色棱镜可以将光学耦合器发原色，然后通过三个 SONY IMX290 CMOS 图像传感器接，通过后续电路系统处理并显示在显示器上。内窥镜（目视）性内窥镜根据所观察部位不同，其外形尺寸具有较大的差所需观察的对象如肝脏等器官较多，情况较为复杂，需要的光学结构，故相应的腹腔镜尺寸较大，而像耳道或鼻腔小的内窥镜才能够进行观察。如图 2-3 所示即为几种不同规应用于不同部位的内窥镜尺寸不同，但是其光学系统结构分组成：物镜、传像棒镜系统和目镜[14]，如图 2-4 所示，[15]，被检测的病灶通过物镜成像，接着传像棒镜系统对病直至目镜。人眼通过目镜直接观察图像，或者在目镜后面OS 图像传感器以通过显示器显示。
图 2-6 医用硬性内窥镜物镜结构图镜的物镜通常是由 2 至 3 片镜片胶合而成，用于对观随后的棒镜传像系统。如果物镜的视向角不是 0°（即侧视或斜视型，则需要在物镜组中放置特定视向角的 所示，通过在 KE 和 MF 表面镀高反射膜，其余面镀增入射光在面 KE 和面 MG 进行反射从而将原本具有视入射于后续传光系统。棱镜的物镜组如图 2-8 所示，其中，1：前保护片，2：，4：第二物镜片。DCFGLM
【参考文献】：
期刊论文
[1]3.2～8mm百万像素变焦安防镜头设计[J]. 洪坚. 光学仪器. 2014(02)
[2]大景深高清硬性内窥镜光学系统的优化设计[J]. 禹璐,程德文,周伟,王涌天,刘小华,金国藩. 光学学报. 2013(11)
[3]腹腔镜临床应用的历史沿革与腹腔内镜检查技术的建立[J]. 付唆林. 中国医药科学. 2012(03)
[4]微创外科技术的历史与变革[J]. 王国斌,韩高雄. 腹部外科. 2010(01)
[5]电视胸腔镜食管癌微创手术现状及评价[J]. 王通,闫天生. 中国微创外科杂志. 2008(07)
[6]目视医用硬性内窥镜光学系统初始结构设计[J]. 向阳,姜会林,胡家升. 长春理工大学学报(自然科学版). 2007(03)
[7]基于平均和峰值灰度加权的自动调光系统[J]. 苏宏武,杨小君,李哲,郝伟,刘刚. 光子学报. 2006(01)
[8]方兴未艾的3CCD数码摄像机[J]. 谢龙娟. 实用影音技术. 2005(12)
[9]腹腔镜手术的历史、现状与展望[J]. 曹月敏. 河北医药. 2002(05)
[10]内窥镜发展史[J]. 吕平,刘芳,吕坤章,戚昭恩. 中华医史杂志. 2002(01)
硕士论文
[1]医用内窥镜光学性能质量控制定性检测技术研究[D]. 王云龙.南方医科大学 2015
[2]医用电子宫腔镜光学成像系统研究[D]. 张雷.沈阳理工大学 2015
[3]医用硬性内窥镜光学性能质量控制检测技术研究[D]. 蒋昌松.南方医科大学 2013
[4]小型工业内窥镜光机系统研究[D]. 徐哲.长春理工大学 2011
[5]医用硬性内窥镜光学系统设计[D]. 陈冲.长春理工大学 2010
[6]数字图像白平衡处理算法研究与改进[D]. 严世珺.上海交通大学 2008
[7]侧视人工流产内窥镜系统的研制[D]. 李景艳.西南大学 2006
本文编号：3579611
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