Bringen Sie zu einem umfassenden Verständnis der Endoskopie

1,Übersicht über Endoskopie

Ein Endoskop ist ein Prüfgerät, das Optik, Ergonomie, Präzisionsmaschinen, moderne Elektronik und Software integriert. Einschließlich Bildsensoren, optische Linsen, Beleuchtungssysteme, mechanische Geräte usw. Es ist ein sehr praktisches Werkzeug, die Kamera über einen Schlauch oder ein hartes Rohr in das zu erkennende Objekt einzuführen und den Monitor am anderen Ende klar anzuschließen Beobachten Sie das innere Bild.

2,Klassifizierung von Endoskopen

（1）Je nach verschiedenen digitalen Signalverarbeitungsmethoden,Kameras können in zwei Kategorien unterteilt werden: digitale Endoskope und analoge Endoskope.

Analoge endoskopische Kameras können von Videoaufnahmegeräten erzeugte analoge Videosignale in digitale Signale umwandeln und im Computer speichern. Das von der analogen Kamera erfasste Videosignal muss über eine spezielle Videoaufnahmekarte in einen digitalen Modus umgewandelt und komprimiert werden, bevor es zur Verwendung an einen Computer umgewandelt werden kann. Die Gesamtkosten analoger Kameras sind relativ hoch und sie sind kein Mainstream-Produkt mehr.

Die digitale Endoskopkamera kann Bilder direkt erfassen und diese dann über eine USB-Schnittstelle auf einen Computer übertragen oder mit einem Smartphone auf einem Bildschirm einblenden. Bei den derzeit auf dem Markt befindlichen Kameras handelt es sich hauptsächlich um Digitalkameras, und bei den Digitalkameras handelt es sich hauptsächlich um USB-Digitalkameras, die neue Datenübertragungsschnittstellen verwenden. Bei den meisten derzeit auf dem Markt befindlichen Kameras handelt es sich um solche Produkte.

(2) In Bezug auf die Anwendung,Es kann in zwei Kategorien unterteilt werden, nämlich Industrieendoskope und medizinische Endoskope.

Industrielle Anwendungen beziehen sich hauptsächlich auf die zerstörungsfreie Prüfung und Bohrlocherkundungstechnik. Zu den Produktanwendungsbranchen gehören: Bauwesen, chemische Öl- und Gasindustrie, mechanische Wartung, Sicherheitsinspektion, Automobilwartung, Prüfung elektrischer Anlagen, chemische Pipelineindustrie, Luft- und Raumfahrt usw.

Im medizinischen Bereich wird es hauptsächlich bei verschiedenen Arten von medizinischen Untersuchungen und medizinischen Operationen eingesetzt, indem der endoskopische Kameraschlauch in den Körper eingeführt wird, um Probleme zu finden und damit verbundene Probleme zu behandeln. Zu den Hauptanwendungen gehören Gastroenteroskopie, Bronchoskopie, Koloskopie, Hysteroskopie usw.

3,Funktionsprinzip des Endoskops

 

Das Endoskop überträgt das interne Bild des Geräts über die Kamera nach außen und ermöglicht dem Prüfer, das interne Bild in Echtzeit über den Monitor anzuzeigen. Nachdem das Beleuchtungssystem eine interne Lichtquelle bereitgestellt hat, gelangt das Licht durch das Objektiv der Kamera, um ein optisches Bild im Inneren der Kamera zu erzeugen. Dieses optische Bild wird dann auf den Bildsensor projiziert. Der Bildsensor empfängt das reflektierte Licht des zu prüfenden Objekts, wandelt das Licht in ein elektrisches Signal um und verarbeitet mithilfe des digitalen Signalverarbeitungschips das digitale Bildsignal des Bildsensors mithilfe einer Reihe komplexer mathematischer Algorithmen. Optimieren Sie die Verarbeitung digitaler Bildsignale. Schließlich empfängt der Computer diese verarbeiteten digitalen Bildsignale über die USB-Schnittstelle und zeigt sie auf dem Bildschirm an, sodass der Benutzer sie betrachten und verwenden kann.

4. Aufbau und Komponenten des Endoskops

(1) Objektiv:Das Objektiv der Endoskopkamera ist eine Linsenstruktur aus mehreren Linsen, die in Kunststofflinsen und Glaslinsen unterteilt werden können. Die Hauptfunktion des Objektivs besteht darin, das Licht der Szene auf den Bildsensor der Kamera zu fokussieren.

(2) Bildsensor (SENSOR):Der Bildsensor der Kamera kann in zwei Typen unterteilt werden: CCD und CMOS. CCD-Sensoren reagieren schnell auf Licht und eignen sich für Hochgeschwindigkeitsaufnahmen; während CMOS-Sensoren energiesparender sind und sich für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch eignen.

(3)Digitaler Signalverarbeitungschip (DSP):Der digitale Signalverarbeitungschip (DSP) ist eine der Kernkomponenten der Kamera. Die Hauptfunktion von DSP besteht darin, Bildsignale zu verarbeiten und zu komprimieren, um Bilddaten effektiver zu übertragen und zu speichern.

(4) Stromversorgung:Es gibt zwei häufig verwendete Spannungen für Endoskope: 3,3 V und 5 V. Unterschiedliche Netzteile haben unterschiedliche Anschlussdrähte. Bei der Verwendung ist besondere Vorsicht geboten, um Kurzschlüsse durch Überlastung zu vermeiden.

5,Wichtigste technische Indikatoren der Kamera

(1) Auflösung:

Die Auflösung bezieht sich auf die Größe des Bildes, das die Kamera aufnehmen kann, normalerweise ausgedrückt in Pixeln. Zu den gängigen Vorsätzen gehören:

（2）Bildausgabeformat

Von endoskopischen Kameras aufgenommene Bilder können in verschiedenen Formaten vorliegen, wobei MJPG und YUV die beiden am häufigsten verwendeten sind. RGB24 stellt jeweils 8 Bit der R-, G- und B-Farben dar, die 256 Schattierungen ausdrücken und somit 256 x 256 x 256 Farben reproduzieren können. Das YUV-Format gibt unkomprimierte Videobilder aus, was weniger Systemressourcen beansprucht und keinen Decoder erfordert. Das MJPG-Format gibt Videobilder aus, die durch Komprimieren von Videobildern im JPEG-Format erhalten wurden. Die relative Bildrate ist hoch, das Bild ist mosaikartig und nimmt viel Platz ein. PC-Systemressourcen sind mehr.

(3) Automatische Weißabgleich-Anpassung (Auto)

Bei der automatischen Weißabgleichanpassung handelt es sich um eine Funktion, bei der die Kamera den Weißabgleich des Bildes automatisch anpasst, um sicherzustellen, dass weiße Objekte auf dem Bildschirm in Bildern, die in Umgebungen mit unterschiedlichen Farbtemperaturen aufgenommen wurden, weiß erscheinen. Die Farbtemperatur bezieht sich auf die Spektralkomponenten und die Farbe des Lichts, während eine niedrige Farbtemperatur mehr langwellige Lichtkomponenten bedeutet. Wenn sich die Farbtemperatur ändert, muss die Kamera das Verhältnis der drei Primärfarben Rot, Grün und Blau anpassen, um eine Farbbalance zu erreichen.

(4) Bildkomprimierungsmethode

JPEG ist eine statische Bildkomprimierungsmethode und eine verlustbehaftete Komprimierungsmethode. Je höher das Komprimierungsverhältnis, desto schlechter ist die Bildqualität. Wenn keine Bildgenauigkeit erforderlich ist und der Speicherplatz begrenzt ist, können Sie das JPEG-Format verwenden. Die meisten Digitalkameras verwenden das JPEG-Format zur Bildkomprimierung.

(5)Auflösung und Sichtfeld

Auflösung und Sichtfeld sind zwei wichtige Indikatoren endoskopischer Kameras. Die Auflösung ist die Fähigkeit der Kamera, Bilder zu unterscheiden, und ihr Maximalwert wird durch den Pixelwert der Kamera bestimmt. Das Sichtfeld bezieht sich auf den horizontalen oder vertikalen Winkelbereich, den das Objektiv abdecken kann. Im Allgemeinen gilt: Je größer das Sichtfeld, desto größer ist der von der Kamera erfasste Szenenbereich und der Beobachtungswinkel wird größer. Im Gegenteil, wenn das Sichtfeld klein ist, ist der angezeigte Bereich sehr eng und nur ein sehr kleiner Bereich kann klar angezeigt werden.

(6)Bildrate

Neben Auflösung und Sichtfeld ist auch die Bildrate ein wichtiger Faktor für die Bildqualität der Kamera. Unter der Bildrate versteht man die Anzahl der Bilder, die die Kamera pro Sekunde aufnimmt. Je höher die Bildrate, desto flüssiger das Bild. Im Allgemeinen bemerkt das menschliche Auge keine offensichtlichen Pausen, wenn die Anzahl der aktualisierten Bilder mehr als 24 Bilder pro Sekunde beträgt.

Derzeit beträgt die maximale Bildrate von Mainstream-Kameras aus Kostengründen normalerweise 30 Bilder/Sekunde, während Low-End-Produkte normalerweise nur 15 Bilder/Sekunde oder weniger haben. Leistungsstärkere Kameras sollten eine maximale Bildrate von 30 Bildern/Sekunde (352×288) erreichen können. Selbst bei Aufnahmen im Standard-VGA-Format (640×480) sollte es eine Bildwiederholfrequenz von 15 Bildern/Sekunde haben.

(7) Schärfentiefe

Die Schärfentiefe bezieht sich auf den Bereich, in dem das vom Objektiv erfasste Objekt auf der Ebene, auf der sich das Objektiv befindet, klar erscheint. Die Größe der Schärfentiefe hängt von der Brennweite, der Blende und der Objektentfernung des Objektivs ab. Wenn die Brennweite oder Blende größer ist oder das Objekt weiter entfernt ist, ist die Schärfentiefe größer und es kann eine größere Auswahl an Objekten angezeigt werden. Andernfalls ist die Schärfentiefe geringer. Da nur ein sehr kleiner Bereich klar dargestellt werden kann, müssen Fokus und Blende bei der Endoskopie häufig angepasst werden. Je länger die Brennweite, desto geringer die Schärfentiefe; Je kürzer die Brennweite, desto geringer die Schärfentiefe.

6,Vorsichtsmaßnahmen für den täglichen Gebrauch von Endoskopen

（1） Schützen Sie den Kamerasensor des Endoskops: Vermeiden Sie es, mit der Endoskoplinse direkt in die Sonne zu blicken, wählen Sie einen geeigneten Standort oder installieren Sie eine Sonnenblende, um die Auswirkungen auf die Linse zu verringern.

(2) Vermeiden Sie den Kontakt mit Schadstoffen: Vermeiden Sie den Kontakt mit Öl, Dampf, Wasserdampf, Feuchtigkeit, Staub und anderen Substanzen. Bei Kontakt sofort reinigen. Obwohl viele Endoskope inzwischen wasserdicht nach IP67 sind, sollten sie nicht für längere Zeit in Wasser oder Öl getaucht werden. Bei Kontakt mit Wasser oder Öl sollten diese umgehend gereinigt werden, um eine langfristige Nutzung des Produkts zu gewährleisten.

(3) Reinigen Sie die Linse richtig: Wischen Sie die Oberfläche der Linse vorsichtig mit einem weichen Tuch und etwas Alkohol ab. Vermeiden Sie die Verwendung von reizenden Reinigungsmitteln oder organischen Lösungsmitteln.

（4） Schließen Sie das Endoskop richtig an: Achten Sie auf den entsprechenden Wert der Versorgungsspannung, vermeiden Sie Ziehen oder Verdrehen des Anschlusskabels und achten Sie auf guten Kontakt zwischen der Kamera und dem Anschlusskabel.

(5) Zerlegen Sie das Endoskop nicht nach Belieben: Das Endoskop wird vor Verlassen des Werks verklebt. Zerlegen Sie es nicht schräg und versuchen Sie nicht, seine inneren Teile zu berühren, da dies zu Schäden am Controller und an der Platine führen kann.

​