内窥镜图像处理要求及解决方案

我们通常需要检查限定领域内部的区域。在医疗领域中，内窥镜用于透视体内以检查器官。内窥镜可以通过一个细小的切口检查胃肠道、呼吸道和泌尿管道以及内部器官。内窥镜通过其或坚或韧的长管来采集图像。用于切、抓和其它功能的附加仪器通常连接在内窥镜上，进行能够改善医疗并缩短康复时间的微创手术。被用于技术应用以检查限定区域的物品通常被称为管道镜。管道镜用于检查机械内部、建筑墙体以及搜索倒塌建筑中的伤员。

内窥镜或管道镜具有以下4个基本要求：

照亮主体的光源；

引导光照的管道；

能采集从主体反射的光的镜头或光纤系统；

能采集、处理和存储或显示图像的图像采集系统。

TI广泛的产品系列支持整个图像链：生成灯光、采集图像、信号调节和图像处理。

LED驱动器提供具有绝佳方向性和余热较低等特点的明亮光源。这些驱动器用途广泛且允许选择 LED 以实现适用于应用的光谱要求。当前步骤的分辨率影响照明控制的精密度；14位 LED控制器支持对照明级别和照明定时的精确控制。

影像传感器能检测发射的光并将光转换成模拟电信号。低噪声线路驱动器需要根据影像传感器的位置，将信号发送至灯光管道长度以外的区域。线路驱动器的关键考虑因素在于低功耗、噪声抗扰度和数据速率。LVDS技术提供800Mbps的速率、低电压摆幅以及高共模噪声抑制。

模拟前端(AFE)对于最终图像质量而言至关重要。AFE调节传感器的模拟电信号，并将图像信息转换为数字表示。能否将信号调节为正确的传感器感应失真(如暗电流消除、复位级别变化、缺陷像素校正和DC偏移变化)是选择AFE的重要因素。可编程增益放大器(PGA) 的存在与否、PGA的线性度和可用增益范围也很重要，具体取决于信号电平。在数字化过程中，位数将决定图像的对比度。通常，需要将初始数据数字化为精确度比最终图像所需的位数高 2至4位的数据。因此，如果需要8位的最终图像数据，则最初应数字化为10位以允许在图像处理过程中出现舍入误差。最终，当色彩复制环节变得关键时，应尽量降低差分性和积分性非线性失真(DNL, INL)。

内窥镜：用于透视体内并检查咽喉或食道等器官的光照光学仪器。内窥镜可以是坚硬或柔韧的。

专业内窥镜根据其特定查看对象而命名。其中包括下列专业名称示例：膀胱镜(膀胱)、肾镜(肾)、气管镜(支气管)、喉镜(喉与喉头)、耳镜(耳)、关节镜(关节)、腹腔镜(腹腔)、胃肠镜。

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内窥镜系统方框图