Leve você a uma compreensão abrangente do endoscópio

1,revisão de endoscopia

Um endoscópio é um instrumento de teste que integra óptica, ergonomia, maquinário de precisão, eletrônica moderna e software. Incluindo sensores de imagem, lentes ópticas, sistemas de iluminação, dispositivos mecânicos, etc. É uma ferramenta muito conveniente para inserir a câmera no objeto que precisa ser detectado através de uma mangueira ou tubo rígido e conectar o monitor na outra extremidade para claramente observe a imagem interna.

2,lassificação de endoscópios

(1) de acordo com diferentes métodos de processamento de sinal digital,as câmeras podem ser divididas em duas categorias: endoscópios digitais e endoscópios analógicos.

Câmeras endoscópicas analógicas podem converter sinais de vídeo analógicos gerados por equipamentos de captura de vídeo em sinais digitais e armazená-los no computador. O sinal de vídeo capturado pela câmera analógica deve ser convertido para o modo digital através de uma placa de captura de vídeo específica e compactado antes de ser convertido em um computador para uso. O custo geral das câmeras analógicas é relativamente alto e elas não são mais um produto convencional.

A câmera endoscópica digital pode capturar imagens diretamente e depois transferi-las para um computador por meio de uma interface USB ou sobrepô-las em uma tela com um smartphone. As câmeras no mercado agora são principalmente câmeras digitais, e as câmeras digitais são principalmente câmeras digitais USB que usam novas interfaces de transmissão de dados. A maioria das câmeras atualmente no mercado são produtos desse tipo.

(2) Em termos de aplicação,pode ser dividido em duas categorias, nomeadamente endoscópios industriais e endoscópios médicos.

As aplicações industriais referem-se principalmente a testes não destrutivos e tecnologia de exploração de poços. As indústrias de aplicação de produtos incluem: engenharia de construção, indústria química de petróleo e gás, manutenção mecânica, inspeção de segurança, manutenção automotiva, testes de instalações elétricas, indústria química de dutos, aeroespacial, etc.

Na área médica, é utilizado principalmente em diversos tipos de exames médicos e operações médicas, inserindo o tubo da câmera endoscópica no corpo para encontrar problemas e lidar com problemas relacionados. As principais aplicações incluem gastroenteroscopia, broncoscopia, colonoscopia, histeroscopia, etc.

3,Princípio de funcionamento do endoscópio

 

O endoscópio transmite a imagem interna do aparelho para a parte externa do aparelho através da câmera, e permite ao inspetor visualizar a imagem interna em tempo real através do monitor. Depois que o sistema de iluminação fornece uma fonte de luz interna, a luz passa pelas lentes da câmera para formar uma imagem óptica dentro da câmera. Esta imagem óptica é então projetada no sensor de imagem. O sensor de imagem recebe a luz refletida do objeto inspecionado, converte a luz em um sinal elétrico e usa o chip de processamento de sinal digital para processar o sinal de imagem digital do sensor de imagem por meio de uma série de algoritmos matemáticos complexos. Otimize o processamento de sinais de imagem digital. Por fim, o computador recebe esses sinais de imagem digital processada através da interface USB e os exibe na tela para que o usuário possa assisti-los e utilizá-los.

4. Estrutura e componentes do endoscópio

(1) Lente:A lente da câmera endoscópica é uma estrutura de lente composta por diversas lentes, que podem ser divididas em lentes de plástico e lentes de vidro. A principal função da lente é focar a luz da cena no sensor de imagem da câmera.

(2) Sensor de imagem (SENSOR):O sensor de imagem da câmera pode ser dividido em dois tipos: CCD e CMOS. Os sensores CCD respondem rapidamente à luz e são adequados para disparos em alta velocidade; enquanto os sensores CMOS economizam mais energia e são adequados para aplicações de baixo consumo de energia.

(3)Chip de processamento de sinal digital (DSP):O chip de processamento de sinal digital (DSP) é um dos principais componentes da câmera. A principal função do DSP é processar e compactar sinais de imagem para transmitir e armazenar dados de imagem de forma mais eficaz.

(4) Fonte de alimentação:Existem duas tensões comumente usadas para endoscópios: 3,3V e 5V. Fontes de alimentação diferentes possuem fios de conexão diferentes. É necessária atenção especial ao utilizá-los para evitar curtos-circuitos causados ​​por sobrecarga.

5,Principais indicadores técnicos da câmera

(1) Resolução:

Resolução refere-se ao tamanho da imagem que a câmera pode capturar, geralmente expressa em pixels. As resoluções comuns incluem:

（2） Formato de saída de imagem

As imagens capturadas por câmeras endoscópicas podem estar em diversos formatos, sendo MJPG e YUV os dois mais comumente usados. RGB24 representa 8 bits cada uma das cores R, G e B, que podem expressar 256 tonalidades e, portanto, reproduzir 256 x 256 x 256 cores. O formato YUV produz quadros de vídeo não compactados, que ocupam menos recursos do sistema e não requerem decodificador. O formato MJPG gera quadros de vídeo obtidos pela compactação de imagens de vídeo no formato JPEG. A taxa de quadros relativa é alta, a imagem é um mosaico e ocupa muito espaço. Os recursos do sistema do PC são mais.

（3） Ajuste automático do equilíbrio de branco (Automático)

O ajuste automático do equilíbrio de branco é uma função em que a câmera ajusta automaticamente o equilíbrio de branco da imagem para garantir que os objetos brancos apareçam brancos na tela em imagens capturadas em ambientes com diferentes temperaturas de cor. A temperatura de cor refere-se aos componentes espectrais e à cor da luz, enquanto uma temperatura de cor baixa significa mais componentes de luz de ondas longas. Quando a temperatura da cor muda, a câmera precisa ajustar a proporção das três cores primárias: vermelho, verde e azul para obter equilíbrio de cores.

（4） Método de compressão de imagem

JPEG é um método de compactação de imagem estática e um método de compactação com perdas. Quanto maior a taxa de compressão, pior será a qualidade da imagem. Quando a precisão da imagem não for necessária e o espaço de armazenamento for limitado, você poderá optar por usar o formato JPEG. A maioria das câmeras digitais usa o formato JPEG para compactação de imagens.

(5)Resolução e campo de visão

A resolução e o campo de visão são dois indicadores importantes das câmeras endoscópicas. Resolução é a capacidade da câmera de distinguir imagens, e seu valor máximo é determinado pelo valor do pixel da câmera. O campo de visão refere-se à faixa de ângulo horizontal ou vertical que a lente pode cobrir. De modo geral, quanto maior o campo de visão, maior será o alcance da cena capturada pela câmera e maior será o ângulo de observação. Pelo contrário, quando o campo de visão é pequeno, o intervalo exibido será muito estreito e apenas um intervalo muito pequeno pode ser exibido com clareza.

(6) Taxa de quadros

Além da resolução e do campo de visão, a taxa de quadros também é um fator importante na qualidade da imagem da câmera. A taxa de quadros pode ser entendida como o número de imagens amostradas pela câmera por segundo. Quanto maior a taxa de quadros, mais suave será a imagem. De modo geral, somente quando o número de quadros atualizados for superior a 24 quadros por segundo, o olho humano não notará pausas óbvias.

Atualmente, devido a restrições de custo, a taxa máxima de quadros das câmeras convencionais é geralmente de 30 quadros/segundo, enquanto os produtos de baixo custo geralmente têm apenas 15 quadros/segundo ou menos. Câmeras com melhor desempenho devem ter a capacidade de atingir uma taxa de quadros máxima de 30 quadros/segundo (352×288). Mesmo ao fotografar no formato VGA padrão (640×480), deve ter uma taxa de atualização de 15 quadros/segundo.

(7) Profundidade de campo

A profundidade de campo refere-se à faixa dentro da qual o objeto capturado pela lente aparece nítido no plano onde a lente está localizada. O tamanho da profundidade de campo está relacionado à distância focal, abertura e distância do objeto da lente. Quando a distância focal e a abertura são maiores ou o objeto está mais distante, a profundidade de campo será maior e uma gama mais ampla de objetos poderá ser exibida. Caso contrário, a profundidade de campo será menor. Apenas uma faixa muito pequena pode ser exibida com clareza, razão pela qual o foco e a abertura precisam ser ajustados frequentemente durante a endoscopia. Quanto maior for a distância focal, menor será a profundidade de campo; quanto menor a distância focal, menor será a profundidade de campo.

6,Precauções para uso diário de endoscópios

（1） Proteja o dispositivo sensor da câmera do endoscópio: Evite olhar a lente do endoscópio diretamente para o sol, escolha um local apropriado ou instale uma viseira solar para reduzir o impacto na lente.

（2） Evite contato com substâncias nocivas: Evite contato com óleo, vapor, vapor de água, umidade, poeira e outras substâncias. Se entrar em contato, limpe-o imediatamente. Embora muitos endoscópios tenham agora uma classificação à prova de água IP67, não devem ser imersos em água ou óleo durante muito tempo. Se entrarem em contato com água ou óleo, devem ser limpos imediatamente para garantir o uso prolongado do produto.

（3） Limpe a lente corretamente: Use um pano macio com um pouco de álcool para limpar suavemente a superfície da lente. Evite usar detergentes irritantes ou solventes orgânicos.

（4） Conecte o endoscópio corretamente: Preste atenção ao valor da tensão da fonte de alimentação correspondente, evite puxar ou torcer o fio de conexão e garanta um bom contato entre a câmera e o fio de conexão.

（5） Não desmonte o endoscópio à vontade: O endoscópio é colado antes de sair da fábrica. Não desmonte-o em ângulo e tente tocar em suas partes internas, o que pode causar danos ao controlador e à placa PCB.

​