腹腔鏡成像系統結構分析

腹腔鏡成像系統結構

腹腔鏡成像系統主要由光學系統和攝像系統組成。

光學系統包括冷光源及導光纖維束兩部分；

攝像系統的主要部件由電荷耦合元件（charge-coupleddevice，CCD）、CCD驅動器、CCD影象感測器、影象處理系統和顯示器組成，見圖1。

冷光源

冷光源是手術患者內腔的照明裝置，通常採用高密度的氙燈或鹵素燈，透過散熱系統降低導光纖維束遠端溫度，以保證手術中有良好的腔內溫度和光訊號傳導效率。同時，成像控制系統可設定冷光源自動調節功能，根據成像訊號強度可自動調節高壓驅動模組的輸出強度，改善影象質量。

CCD

CCD主要功能是將腹腔鏡可視端的光學影像資訊轉換成數字影象訊號。半導體材料上排列有序的光敏元件，其二維空間佈局和訊號轉換效能決定了攝影影象的解析度和清晰度。CCD遠端的影象感測器具有較高的信

息解析度，是保障內腔觀察效果的重要部件。CCD驅動器的作用是為CCD輸送增益控制訊號，當腹腔鏡與觀察器官發生距離變化時，自動調整攝影光線強度，使內腔的可見度保持一致。

光導纖維

光導纖維是腹腔鏡的重要功能連線單元，用於傳遞光能單元為導光纖維束，傳遞影象單元為導像纖維束。光導纖維具有良好的光學絕緣，輸入與輸出排列完全相同，當部分光導纖維出現折斷時影象會出現盲點，影響腹腔鏡檢查治療效果。

成像控制

成像控制是腹腔鏡成像系統的控制中樞，主要完成攝影影象處理與輸出、控制訊號接收與傳輸以及光訊號採集與自動增益控制等功能。