內(nèi)窺鏡影技術(shù)的發(fā)展5.0ppt課件

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1999- 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2001-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

2、攝像機(jī)9882004-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2008-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)11882010-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單晶片（單晶片（1-chip）攝像機(jī)）攝像機(jī) 所有的顏色通過一塊晶片處理，色彩還原不好所有的顏色通過一塊晶片處理，色彩還原不好 682 x 492 = 335,544 pixels三晶片（三晶片（3-chip）攝像機(jī)）攝像機(jī) 先通過棱

3、鏡將光線分為三基色光，通過三塊鏡片分先通過棱鏡將光線分為三基色光，通過三塊鏡片分別處理，色彩還原好別處理，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（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7interlaced scan隔行掃描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 definiti

4、on - 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91 field of progressive image (all of the image)10interlace scan with motion artifactprogressive scan eliminates motion artifact（七（七）圖像信號(hào)輸出方式將以）圖像信號(hào)輸出方式將以dvidvi信號(hào)輸出為主導(dǎo)信號(hào)輸出為主導(dǎo)模擬:4composite 視頻信號(hào)

5、輸出（video)：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）11類別信號(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限制高清模擬vga即rgbhv（視頻圖像陣列）五

6、同軸或更多,電腦15針,電腦接口色度分離,雙同步無限制數(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)不衰減無限制12（八）視頻信號(hào)的種類及接口13bnc（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。2021-11-1114dvi 數(shù)字視頻線（dig

7、ital visual interface， 28 pin ,24+4）2021-11-111516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）。對寬高比無要求。 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1080p17 hdtv是美國電影電視工程師協(xié)會(huì)美國電影電視工程師協(xié)會(huì)（smpte）制定的高高清數(shù)字電視清數(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

8、是progressive，代表逐行掃描。 1080i格式，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hdtv19hdhdtv關(guān)于高清晰度hd與hdtv2021（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

9、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 x120024high definition

10、 (sxga: 1280 x1024, progressive 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：單位：線（tvl）圖像輸出像素：圖像的大小揭秘揭秘“12億像素億像素”政協(xié)開幕照政協(xié)開幕照圖片放大圖片放大 1288hd vid

11、eo system 三種輸出格式：19201080p， 12801024p， 1280720p，清晰明麗水平分辨率：1100線 hd（4：3）與hdtv（16：9）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)界唯一支持無線傳輸無損無壓縮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

12、晶-雙路信號(hào)液晶2021-11-1131（一）高清監(jiān)視器4：3及16：92021-11-11321600*12001920*1200（二）畫上畫、畫外畫、畫中畫方便雙鏡聯(lián)合2021-11-1133三、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2021-11-1134專利align-lock技術(shù)，“自動(dòng)對焦”無光損失真正的冷光 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使用時(shí)間（理論上六萬到十萬小時(shí)） 愉悅的低成本體驗(yàn)（不需換燈泡）超低能耗，綠色環(huán)保觸摸屏安全啟動(dòng)led燈只需直流電壓 (低電壓, 無害)，而啟動(dòng)氙燈 需要高

13、頻交流電壓， 一旦觸碰，危及生命！2021-11-1137四、scientific 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)過程中采集靜態(tài)及動(dòng)態(tài)視頻圖像，并經(jīng)過數(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)、單電相機(jī)與卡片機(jī)的區(qū)別 單反相機(jī)：單反相機(jī)：有五棱鏡和反光鏡，光線透過鏡頭到五棱鏡、反光鏡，然后到達(dá)ccd

14、，優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：ccd大，可交換鏡頭,機(jī)械快門，光學(xué)取景，所以畫質(zhì)好，缺點(diǎn)：體積大，重量大，不方面攜帶。單電相機(jī)：單電相機(jī)：無五棱鏡和反光鏡，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)：優(yōu)點(diǎn)：ccd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。卡片機(jī)：（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)：優(yōu)點(diǎn)：便于攜帶，重量輕，體積小。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)： ccd較小，不能更換鏡頭，液晶屏取景，有明顯的快門時(shí)滯，沒有前兩者的效果好，也有少數(shù)高端卡片機(jī)有較大的ccd,快門也經(jīng)過改進(jìn)，如：富士x100。 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，

15、它既不如單反相機(jī)的“快”，又不如卡片機(jī)便攜，主要的好處是可以更換相機(jī)鏡頭,便攜較好。能滿足家用和旅行使用，對于攝影師或者攝影愛好者：可用來做備用機(jī)使用。決定畫質(zhì)的關(guān)鍵因素：感光元件ccd的大小。像素不決定畫質(zhì)（一）全畫幅：36mmx24mm,即普通35mm膠卷大小，專業(yè)級(jí)單反，如：佳能5d mark2、5d mark3。（二）aps-h畫幅：28.7mmx15.6mm,中端單反，sony nex 7。（三）dx畫幅：23.7mmx15.6,入門級(jí)單反常用ccd，如：尼康d70.（四）aps-c畫幅：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)的膠卷的面積相去甚遠(yuǎn)，一般只能做到1000多萬像素。而全畫幅的單反做到8000萬以上的像素?zé)o問題。膠卷可以有更大的畫幅。單反數(shù)碼ccd的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通卡片數(shù)碼相機(jī)