Доведе вас до повного розуміння ендоскопії

1,Огляд ендоскопії

Ендоскоп — це прилад для тестування, який поєднує в собі оптику, ергономіку, прецизійне обладнання, сучасну електроніку та програмне забезпечення. Включно з датчиками зображення, оптичними лінзами, системами освітлення, механічними пристроями тощо. Це дуже зручний інструмент для вставлення камери в об’єкт, який необхідно виявити, через шланг або жорстку трубку та підключення монітора на іншому кінці, щоб чітко спостерігати за внутрішнім образом.

2,класифікація ендоскопів

（1）Відповідно до різних методів обробки цифрового сигналу,Камери можна розділити на дві категорії: цифрові ендоскопи та аналогові ендоскопи.

Аналогові ендоскопічні камери можуть перетворювати аналогові відеосигнали, створені обладнанням для захоплення відео, у цифрові сигнали та зберігати їх у комп’ютері. Відеосигнал, знятий аналоговою камерою, має бути перетворений у цифровий режим за допомогою спеціальної карти відеозахоплення та стиснений, перш ніж його можна буде перетворити на комп’ютер для використання. Загальна вартість аналогових камер є відносно високою, і вони більше не є основним продуктом.

Камера цифрового ендоскопа може безпосередньо знімати зображення, а потім передавати їх на комп’ютер через інтерфейс USB або накладати на екран дисплея за допомогою смартфона. Зараз на ринку представлені в основному цифрові фотоапарати, а цифрові фотоапарати – це переважно цифрові камери USB, які використовують нові інтерфейси передачі даних. Більшість камер, які зараз представлені на ринку, є такими продуктами.

（2） З точки зору застосування,його можна розділити на дві категорії, а саме промислові ендоскопи та медичні ендоскопи.

Промислове застосування в основному стосується неруйнівного контролю та технології дослідження свердловин. Галузі застосування продукції включають: будівельну техніку, нафтову та газову хімічну промисловість, технічне обслуговування, перевірку безпеки, технічне обслуговування автомобілів, випробування електричних установок, хімічну промисловість трубопроводів, аерокосмічну промисловість тощо.

У галузі медицини він в основному використовується в різних типах медичних оглядів і медичних операцій, вставляючи трубку ендоскопічної камери в тіло для виявлення проблем і вирішення пов’язаних проблем. Основні сфери застосування включають гастроентероскопію, бронхоскопію, колоноскопію, гістероскопію тощо.

3,Принцип роботи ендоскопа

 

Ендоскоп передає внутрішнє зображення пристрою на зовнішню частину пристрою через камеру та дозволяє інспектору переглядати внутрішнє зображення в режимі реального часу через монітор. Після того, як система освітлення забезпечує внутрішнє джерело світла, світло проходить через об’єктив камери, щоб сформувати оптичне зображення всередині камери. Потім це оптичне зображення проектується на датчик зображення. Датчик зображення отримує відбите світло від об’єкта, що перевіряється, перетворює світло в електричний сигнал і використовує мікросхему обробки цифрового сигналу для обробки сигналу цифрового зображення датчика зображення за допомогою серії складних математичних алгоритмів. Оптимізація обробки сигналів цифрового зображення. Нарешті, комп’ютер отримує ці оброблені сигнали цифрового зображення через інтерфейс USB і відображає їх на екрані, щоб користувач міг їх переглядати та використовувати.

4. Будова та складові частини ендоскопа

（1）Об’єктив:Об’єктив камери ендоскопа – це лінзова структура, що складається з кількох лінз, які можна розділити на пластикові лінзи та скляні лінзи. Основна функція об’єктива — фокусувати світло від сцени на датчику зображення камери.

(2) Датчик зображення (SENSOR):Датчик зображення камери можна розділити на два типи: CCD і CMOS. CCD сенсори швидко реагують на світло і підходять для високошвидкісної зйомки; тоді як сенсори CMOS є більш енергозберігаючими та підходять для додатків із низьким енергоспоживанням.

(3) Мікросхема обробки цифрового сигналу (DSP):Мікросхема обробки цифрового сигналу (DSP) є одним із основних компонентів камери. Основною функцією DSP є обробка та стиснення сигналів зображення для більш ефективної передачі та зберігання даних зображення.

（4）Джерело живлення:Для ендоскопів зазвичай використовуються дві напруги: 3,3 В і 5 В. Різні блоки живлення мають різні з'єднувальні дроти. При їх використанні потрібна особлива увага, щоб уникнути короткого замикання, викликаного перевантаженням.

5,Основні технічні показники камери

（1） Роздільна здатність:

Роздільна здатність означає розмір зображення, яке може захопити камера, зазвичай виражається в пікселях. Загальні рішення включають:

（2）Формат виведення зображення

Зображення, отримані ендоскопічними камерами, можуть мати різні формати, причому MJPG і YUV є двома найпоширенішими форматами. RGB24 представляє 8 біт кожного кольору R, G і B, які можуть виражати 256 відтінків і, таким чином, можуть відтворювати 256 x 256 x 256 кольорів. Формат YUV виводить відеокадри без стиснення, що займає менше системних ресурсів і не потребує декодера. Формат MJPG виводить відеокадри, отримані шляхом стиснення відеозображень у форматі JPEG. Відносна частота кадрів висока, зображення мозаїчне і займає багато місця. Системних ресурсів ПК більше.

（3） Автоматичне налаштування балансу білого (авто)

Автоматичне налаштування балансу білого — це функція, за допомогою якої камера автоматично регулює баланс білого зображення, щоб білі об’єкти виглядали білими на екрані на зображеннях, знятих у середовищах з різною колірною температурою. Колірна температура стосується спектральних компонентів і кольору світла, тоді як низька колірна температура означає більше довгохвильових компонентів світла. Коли колірна температура змінюється, камері потрібно налаштувати співвідношення трьох основних кольорів червоного, зеленого та синього, щоб досягти колірного балансу.

（4） Метод стиснення зображення

JPEG — це метод стиснення статичного зображення та метод стиснення з втратами. Чим більший ступінь стиснення, тим гірша якість зображення. Якщо точність зображення не потрібна, а простір для зберігання обмежений, можна вибрати формат JPEG. Більшість цифрових камер використовують для стиснення зображення формат JPEG.

(5) Роздільна здатність і поле зору

Роздільна здатність і поле зору є двома важливими показниками ендоскопічних камер. Роздільна здатність — це здатність камери розрізняти зображення, а її максимальне значення визначається числом пікселів камери. Поле зору означає горизонтальний або вертикальний діапазон кутів, який може охопити об’єктив. Взагалі кажучи, чим більше поле зору, тим ширший діапазон сцени, зафіксований камерою, і кут огляду стає більшим. Навпаки, коли поле зору мале, відображуваний діапазон буде дуже вузьким, і лише дуже малий діапазон може бути чітко відображений.

(6) Частота кадрів

Окрім роздільної здатності та поля зору, частота кадрів також є важливим фактором якості зображення камери. Частоту кадрів можна розуміти як кількість зображень, що знімаються камерою за секунду. Чим вища частота кадрів, тим плавніше зображення. Взагалі кажучи, тільки коли кількість оновлених кадрів перевищує 24 кадри в секунду, людське око не помітить явних пауз.

Наразі через обмеження вартості максимальна частота кадрів для стандартних камер зазвичай становить 30 кадрів/секунду, тоді як недорогі продукти зазвичай мають лише 15 кадрів/секунду або менше. Камери з кращою продуктивністю повинні мати можливість досягти максимальної частоти кадрів 30 кадрів/секунду (352×288). Навіть при зйомці в стандартному форматі VGA (640×480) він повинен мати частоту оновлення 15 кадрів/секунду.

(7) Глибина різкості

Глибина різкості означає діапазон, у якому об’єкт, знятий об’єктивом, виглядає чітким на площині, де розташовано об’єктив. Величина глибини різкості пов’язана з фокусною відстанню, діафрагмою та відстанню до об’єктива. Коли фокусна відстань, діафрагма більші або об’єкт знаходиться далі, глибина різкості буде більшою, і можна буде відобразити ширший діапазон об’єктів. Інакше глибина різкості буде меншою. Лише дуже малий діапазон може бути чітко відображений, тому під час ендоскопії необхідно часто регулювати фокус і діафрагму. Чим більша фокусна відстань, тим менша глибина різкості; чим коротша фокусна відстань, тим менша глибина різкості.

6,Застереження щодо щоденного використання ендоскопів

（1） Захистіть датчик камери ендоскопа: не дивіться на лінзу ендоскопа прямо на сонце, виберіть відповідне місце або встановіть сонцезахисний козирок, щоб зменшити вплив на лінзу.

（2） Уникайте контакту з шкідливими речовинами: уникайте контакту з маслом, парою, водяною парою, вологою, пилом та іншими речовинами. У разі контакту негайно очистіть його. Хоча зараз багато ендоскопів мають рейтинг водонепроникності IP67, їх не можна занурювати у воду чи масло на тривалий час. Якщо вони контактують з водою або маслом, їх слід негайно очистити, щоб забезпечити тривале використання продукту.

（3）Правильно почистіть об’єктив: використовуйте м’яку тканину, змішану з невеликою кількістю спирту, щоб обережно протерти поверхню об’єктива. Уникайте використання подразнюючих миючих засобів або органічних розчинників.

（4） Правильно підключіть ендоскоп: зверніть увагу на відповідне значення напруги джерела живлення, не тягніть і не перекручуйте з’єднувальний дріт і забезпечте хороший контакт між камерою та з’єднувальним проводом.

（5） Не розбирайте ендоскоп за власним бажанням: ендоскоп склеєний перед тим, як залишити завод. Не розбирайте його під кутом і не намагайтеся торкатися його внутрішніх частин, що може призвести до пошкодження контролера та друкованої плати.

​