一種用于醫(yī)用內(nèi)窺鏡的視頻采集處理電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種視頻采集電路，特別是一種用于用于醫(yī)用內(nèi)窺鏡的視頻采集處理電路。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)窺鏡是一種常用的醫(yī)療器械，由可彎曲部分、光源及一組鏡頭組成。經(jīng)人體的天然孔道，或者是經(jīng)手術(shù)做的小切口進入人體內(nèi)，使用時將內(nèi)窺鏡導(dǎo)入預(yù)檢查的器官，可直接窺視有關(guān)部位的變化。
[0003]其中，圖像質(zhì)量的好壞直接影響著內(nèi)窺鏡的使用效果。現(xiàn)有的一般使用電子內(nèi)窺鏡進行觀察。通常的電子內(nèi)窺鏡采用尺寸極小的電子成像元件一 CCD(電荷耦合器件)，將所要觀察的腔內(nèi)物體通過微小的物鏡光學(xué)系統(tǒng)成像到CCD上，然后通過導(dǎo)像纖維束將接收到的圖像信號送到圖像處理系統(tǒng)上，最后在監(jiān)視器上輸出處理后的圖像，供醫(yī)生觀察和診斷。然而，現(xiàn)有的CCD芯片仍然存在功耗過高、畫質(zhì)不夠清的缺陷。
[0004]同時，現(xiàn)有的一般使用電子內(nèi)窺鏡進行觀察，并將觀察后的圖像發(fā)送至外部連接的處理系統(tǒng)進行圖像處理。然而，由于在人體內(nèi)進行圖像采集時，會由于人體內(nèi)部的各種原因，而導(dǎo)致出現(xiàn)噪音干擾、亮度無法自動調(diào)節(jié)或由于燈光的顏色而導(dǎo)致圖像出現(xiàn)色差，如此導(dǎo)致在后期的圖像處理中，難以還原真實的圖像，使醫(yī)生在觀察時難以辨認(rèn)。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種高清、低功耗、低照度的用于醫(yī)用內(nèi)窺鏡的視頻采集處理電路。
[0006]本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種用于醫(yī)用內(nèi)窺鏡的視頻采集處理電路，包括視頻采集芯片、圖像處理芯片、信號轉(zhuǎn)換芯片和圖像增強芯片；
[0007]所述視頻采集芯片將采集后的視頻數(shù)據(jù)發(fā)送至圖像處理芯片進行處理；
[0008]所述信號轉(zhuǎn)換芯片包括第一信號轉(zhuǎn)換芯片和第二信號轉(zhuǎn)換芯片;所述第一信號轉(zhuǎn)換芯片用于將btll20信號轉(zhuǎn)換為Ivds信號;所述第二信號轉(zhuǎn)換芯片用于將Ivds信號轉(zhuǎn)換為btll20 信號;
[0009]所述圖像處理芯片將處理后的圖像信號發(fā)送至第一信號轉(zhuǎn)換芯片，并由該第一信號轉(zhuǎn)換芯片發(fā)送至第二信號轉(zhuǎn)換芯片;所述第二信號轉(zhuǎn)換芯片將信號轉(zhuǎn)換后發(fā)送至圖像增強芯片。
[0010]所述圖像增強芯片將接收的視頻圖像進行增強處理，并同時發(fā)送至視頻錄制芯片和顯示驅(qū)動芯片，由該視頻錄制芯片進行錄制，由該顯示驅(qū)動芯片進行實時播放;所述視頻錄制芯片完成視頻錄制后，發(fā)送至顯示驅(qū)動芯片，進行視頻回放；
[0011]一一所述圖像增強芯片包括:數(shù)據(jù)接收器、控制器、靜態(tài)存儲器、圖像增強器、數(shù)據(jù)輸出器和時鐘發(fā)生器；
[0012]—一所述數(shù)據(jù)接收器，其用于接收圖像數(shù)據(jù)信號，并發(fā)送至該圖像增強器；
[0013]—一所述控制器，其用于接收外部觸發(fā)信號，并相應(yīng)控制數(shù)據(jù)接收器、圖像增強其和數(shù)據(jù)輸出器的工作狀態(tài)；
[0014]一一所述靜態(tài)存儲器，其用于存儲圖像增強器的驅(qū)動數(shù)據(jù)，以驅(qū)動該圖像增強器的工作；
[0015]一一所述圖像增強器，其包括一圖像邊緣增強電路;所述圖像邊緣增強電路用于增強圖像邊緣的清晰度；
[0016]一一所述數(shù)據(jù)輸出器，其用于接收圖像增強器處理后的圖像數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)輸出；
[0017]—一所述時鐘發(fā)生器，其用于為圖像增強芯片產(chǎn)生時鐘信號；
[0018]所述視頻錄制芯片包括:數(shù)據(jù)接收器、視頻編碼器、視頻解碼器、數(shù)據(jù)輸出器和處理器；
[0019]一一所述數(shù)據(jù)接收器，用于接收外部的視頻信號，并發(fā)送至視頻編碼器；
[0020]一一所述視頻編碼器，用于對視頻信號進行編碼錄制；
[0021]一一所述視頻解碼器，用于對視頻信號進行解碼回放；
[0022]一一所述數(shù)據(jù)輸出器，用于對視頻信號進行輸出；
[0023]一一所述處理器，用于控制數(shù)據(jù)接收器、視頻編碼器、視頻解碼器和數(shù)據(jù)輸出器的工作；
[0024]所述顯示驅(qū)動芯片包括:模擬信號接收器、數(shù)字信號接收器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、復(fù)用器、輸出格式轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)輸出器和控制器；
[0025]一一所述模擬信號接收器，用于接收模擬信號，并發(fā)送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器；
[0026]一一所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，用于將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號，并發(fā)送至復(fù)用器；
[0027]一一所述數(shù)據(jù)信號接收器，用于接收數(shù)據(jù)信號，并發(fā)送至復(fù)用器；
[0028]一一所述復(fù)用器，用于將兩路信號進行整合，并進行輸出至輸出格式轉(zhuǎn)換器；
[0029]一一所述輸出格式轉(zhuǎn)換器，用于將信號格式進行轉(zhuǎn)換，并輸出至數(shù)據(jù)輸出器；
[0030]一一所述數(shù)據(jù)輸出器，將信號輸出，并進行顯示；
[0031]—一所述控制器，用于控制模擬信號接收器、數(shù)字信號接收器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、復(fù)用器、輸出格式轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)輸出器的工作。
[0032]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型通過在鏡頭部分增加一圖像處理芯片，對采集的圖像進行處理，在主機后臺上增加一圖像增強芯片，進行二級圖像增強，使最后輸出的圖像更加清晰。
[0033]首先，在圖像處理芯片中劃分為多個功能模塊，分別并由各個功能模塊獨立協(xié)調(diào)工作，能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗、低照度，以及可以是輸出的畫面更加高清。同時，進一步在該圖像處理器中設(shè)置一白平衡固定電路，用于將該白平衡參數(shù)進行固定，無需在工作時進行白平衡的調(diào)節(jié)，從而防止出現(xiàn)色差干擾的現(xiàn)象。
[0034]然后，在圖像增強芯片中也劃分為多個功能模塊，分別并由各個功能模塊獨立協(xié)調(diào)工作，能夠?qū)崿F(xiàn)對圖像的增強處理。同時，進一步在該圖像增強器中設(shè)置一圖像邊緣增強電路，用以增強圖像邊緣的清晰度。
[0035]另外，為了提高信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，本實用新型通過先將btll20信號轉(zhuǎn)換為Ivds信號，從而穩(wěn)定的傳輸，并具有低噪聲能力。然后，在將Ivds信號還原為btll20信號，從而保證了后續(xù)播放的畫面的質(zhì)量。
[0036]作為本實用新型的進一步改進，所述視頻采集芯片內(nèi)部包括:控制器、驅(qū)動器、感光器、取樣器和輸出器；
[0037]一一所述控制器，其用于接收外部的觸發(fā)信號，發(fā)送觸發(fā)信號至驅(qū)動器；
[0038]一一所述驅(qū)動器，其用于接收控制器的觸發(fā)信號，并驅(qū)動感光器工作；
[0039]一一所述感光器，其用于接收外界的光信號，并將該光信號轉(zhuǎn)換為電信號；
[0040]一一所述取樣器，其用于對感光器的電信號進行取樣處理，并將處理完的電信號發(fā)送至輸出器；
[0041]—一所述輸出器，其用于將該電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并進行輸出圖像處理芯片；
[0042]所述圖像處理芯片包括:數(shù)據(jù)接收器、中心控制器、圖像處理器、數(shù)據(jù)輸出器；
[0043]一一所述數(shù)據(jù)接收器，其用于接收外部的圖像數(shù)據(jù)；
[0044]一一所述中心控制器，其用于接收外部的觸發(fā)信號，并相應(yīng)控制所述數(shù)據(jù)接收器、圖像處理器和數(shù)據(jù)輸出器的工作狀態(tài)；
[0045]一一所述圖像處理器，其用于對圖像進行處理;所述圖像處理器包括一白平衡固定電路，其用于根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)，進行白平衡的固定調(diào)整；
[0046]一一所述數(shù)據(jù)輸出器，其用于將處理后的圖像數(shù)據(jù)進行輸出；
[0047]所述第一信號轉(zhuǎn)換芯片包括:控制器、數(shù)據(jù)讀取器、信號格式轉(zhuǎn)換器、串行器、數(shù)據(jù)輸出器；
[0048]一一所述控制器，其用于接收外部的觸發(fā)信號，并控制數(shù)據(jù)讀取器、信號格式轉(zhuǎn)換器、串行器和數(shù)據(jù)輸出器的工作；
[0049]一一所述數(shù)據(jù)讀取器，其用于接收外部的btll20傳輸信號，并發(fā)送至信號格式轉(zhuǎn)換器；
[0050]一一所述信號格式轉(zhuǎn)換器，其用于將btll20視頻信號轉(zhuǎn)換為Ivds的視頻信號，并發(fā)送至串行器；
[0051]一一所述串行器，其用于將并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)，并發(fā)送至數(shù)據(jù)輸出器；
[0052]一一所述數(shù)據(jù)輸出器，用于將Ivds信號數(shù)據(jù)輸出至第二信號轉(zhuǎn)換芯片；
[0053]所述第二信號轉(zhuǎn)換芯片包括:控制器、數(shù)據(jù)讀取器、信號格式轉(zhuǎn)換器、并行器、數(shù)據(jù)輸出器；
[0054]一一所述控制器，其用于接收外部的觸發(fā)信號，并控制數(shù)據(jù)讀取器、信號格式轉(zhuǎn)換器、并行器和數(shù)據(jù)輸出器的工作；
[0055]一一所述數(shù)據(jù)讀取器，其用于第一信號轉(zhuǎn)換芯片的Ivds視頻傳輸信號，并發(fā)送至信號格式轉(zhuǎn)換器；
[0056]一一所述信號格式轉(zhuǎn)換器，其用于將Ivds視頻信號轉(zhuǎn)換為btll20的視頻信號，并發(fā)送至并行器；
[0057]一一所述并行器，其用于將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，并發(fā)送至數(shù)據(jù)輸出器；
[0058]一一所述數(shù)據(jù)輸出器，用于將btll20視頻信號數(shù)據(jù)輸出；
[0059]所述圖像增強芯片包括:數(shù)據(jù)接收器、控制器、靜態(tài)存儲器、圖像增強器、數(shù)據(jù)輸出器和時鐘發(fā)生器；
[0060]一一所述數(shù)據(jù)接收器，其用于接收圖像數(shù)據(jù)信號，并發(fā)送至該圖像增強器；
[0061]—一所述控制器，其用于接收外部觸發(fā)信號，并相應(yīng)控制數(shù)據(jù)接收器、圖像增強其和數(shù)據(jù)輸出器的工作狀態(tài)；
[0062]一一所述靜態(tài)存儲器，其用于存儲圖像增強器的驅(qū)動數(shù)據(jù)，以驅(qū)動該圖像增強器的工作；
[0063]一一所述圖像增強器，其包括一圖像邊緣增強電路;所述圖像邊緣增強電路用于增強圖像邊緣的清晰度；
[0064]一一所述數(shù)據(jù)輸出器，其用于接收圖像增強器處理后的圖像數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)輸出；
[0065]—一所述時鐘發(fā)生器，其用于為圖像增強芯片產(chǎn)生時鐘信號。
[0066]作為本實用新型的進一步改進，所述視頻采集芯片還包括一倍頻器，其用于將外部輸入的觸發(fā)信號的頻率進行增倍處理，再發(fā)送至控制器；
[0067]所述圖像處理芯片還包括一倍頻器，其用于將外部輸入的觸發(fā)信號的頻率進行增倍處理，再發(fā)送至中心控制器；
[0068]所述第一信號轉(zhuǎn)換芯片還包括一鎖相回路，分別與信號格式轉(zhuǎn)換器和串行器連接，用于統(tǒng)一整合時脈信號；
[0069]所述第二信號轉(zhuǎn)換芯片還包括一鎖相回路，分別與信號格式轉(zhuǎn)換器和串行器連接，用于統(tǒng)一整合時脈信號；
[0070]所述圖像增強芯片還包括一降噪處理器；所述數(shù)據(jù)接收器接收到的圖像數(shù)據(jù)信號，發(fā)送至降噪處理器進行降噪處理，再轉(zhuǎn)發(fā)至圖像增強器。
[0071]作為本實用新型的進一步改進，所述圖像處理芯片中的圖像處理器還包括一曝光增益電路，用于增加曝光增益大小；
[0072]所述第一信號轉(zhuǎn)換芯片還包括一時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)器，其與數(shù)據(jù)讀取器連接，用于從傳輸信道的失真和噪聲中恢復(fù)數(shù)據(jù)；
[0073]所述第二信號轉(zhuǎn)換芯片還包括一時鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)器，其與數(shù)據(jù)讀取器連接，用于從傳輸信道的失真和噪聲中恢復(fù)數(shù)據(jù)；
[0074]所述圖像增強芯片還包括一動態(tài)存儲器;所述降噪處理器處理后的圖像數(shù)據(jù)，先發(fā)送至動態(tài)存儲器進行存儲，再轉(zhuǎn)發(fā)至圖像增強器。
[0075]作為本實用新型的進一步改進，所述圖像處理器還包括一光學(xué)探測電路和閃爍探測電路，其用于探測圖像的亮度和閃爍情況，并將探測結(jié)果發(fā)送至曝光增益電路；
[0076]所述圖像增強芯片還包括一像素自適應(yīng)校對器;所述圖像增強器先將處理后的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送至所述像素自適應(yīng)校對器，由該像素自適應(yīng)校對器進行像素適應(yīng)校對，再發(fā)送至數(shù)據(jù)輸出器。
[0077]作為本實用新型的進一步改進，所述視頻采集