基于液晶附硅的3d内窥镜系统及显示方法
【专利摘要】一种基于液晶附硅的3D内窥镜系统，包括复合视频接口、视频解码模块、3D图像处理模块、数据缓存模块及显示模块；复合视频接口用于接收外部输入的复合视频信号；视频解码模块用于将复合视频信号解码并输出Ycbcr图像信号；3D图像处理模块用于将Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号；数据缓存模块将RGB图像信号分为奇场图像和偶场图像进行缓存，并在实现奇场图像和偶场图像的帧频提升后输出到所述3D图像处理模块；显示模块包括用于显示奇场图像的第一液晶附硅显示单元和用于显示偶场图像的第二液晶附硅显示单元；其中，所述3D图像处理模块为FPGA。本发明显示效果好而且方便使用。
【专利说明】基于液晶附硅的3D内窥镜系统及显示方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视频信号处理技术，特别是涉及一种基于液晶附硅的3D内窥镜系统 及显示方法。
【背景技术】
[0002] 内窥镜是一个配备有灯光的管子，它可以经口腔进入胃内或经其他天然孔道进入 体内。利用内窥镜可以看到X射线不能显示的病变，因此它是一种非常有用的医疗器械。随 着内窥镜技术的发展，逐渐出现了立体内窥镜，也叫3D内窥镜。
[0003] 传统的3D内窥镜一般是应用普通的显示器然后再通过佩戴3D眼镜镜来实现。这 样不但使用麻烦，而且显示效果也不佳。
【发明内容】
[0004] 基于此，有提供一种显示效果好且方便使用的基于液晶附硅的3D内窥镜系统及 显示方法。
[0005] -种基于液晶附硅的3D内窥镜系统，包括复合视频接口、视频解码模块、3D图像 处理模块、数据缓存模块及显示模块；
[0006] 所述复合视频接口用于接收外部输入的复合视频信号并输入到所述视频解码模 块；
[0007] 所述视频解码模块用于将所述复合视频信号解码并输出Ycbcr图像信号；
[0008] 所述3D图像处理模块与所述视频解码模块连接，用于接收所述Ycbcr图像信号并 将所述Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号；
[0009] 所述数据缓存模块将所述RGB图像信号分为奇场图像和偶场图像进行缓存，并在 实现所述奇场图像和偶场图像的帧频提升后输出到所述3D图像处理模块；
[0010] 所述显示模块与所述3D图像处理模块连接，包括第一液晶附硅显示单元和第二 液晶附硅显示单元，所述第一液晶附硅显示单元用于显示奇场图像，所述第二液晶附硅显 示单元用于显示偶场图像；
[0011] 其中，所述3D图像处理模块为FPGA。
[0012] 在其中一个实施例中，所述视频解码模块为TVP5150型号的芯片。
[0013] 在其中一个实施例中，所述3D图像处理模块包括数据合并单元、数据缩放单元以 及色彩空间转换单元，所述数据合并单元用于将串行8位的Ycbcr图像信号转换为并行24 位的Ycbcr图像信号，所述数据缩放单元用于将分辨率为720*288的Ycbcr图像信号缩放 为640*480的Ycbcr图像信号，所述色彩空间转换单元用于将Ycbcr图像信号转换为RGB 图像信号。
[0014] 在其中一个实施例中，所述RGB图像信号的1?320列作为奇场图像，所述RGB图 像信号的321?640列作为偶场图像。
[0015] 在其中一个实施例中，所述3D图像处理模块包括液晶附硅时序产生单元，用于控 制所述奇场图像和偶场图像的显示时序。
[0016] 在其中一个实施例中，所述奇场图像和偶场图像的帧频提升至120赫兹。
[0017] -种基于液晶附娃的3D内窥镜显不方法，包括：
[0018] 接收外部输入的复合视频信号；
[0019] 将所述复合视频信号解码为Ycbcr图像信号；
[0020] 将Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号并分为奇场图像和偶场图像存储；
[0021] 将所述奇场图像和偶场图像分开显示。
[0022] 在其中一个实施例中，所述将Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号的步骤具体包 括：
[0023] 将串行8位的Ycbcr图像信号转换为并行24位的Ycbcr图像信号；
[0024] 将所述并行24位的Ycbcr图像信号的分辨率从720*288缩放为640*480 ;
[0025] 将分辨率缩放后的Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号。
[0026] 在其中一个实施例中，所述RGB图像信号的1?320列作为奇场图像，所述RGB图 像信号的321?640列作为偶场图像。
[0027] 在其中一个实施例中，将所述奇场图像和偶场图像分开显示的步骤之前还包括：
[0028] 控制所述奇场图像和偶场图像的显示时序。
[0029] 上述基于液晶附硅的3D内窥镜系统及显示方法，包括复合视频接口、视频解码模 块、3D图像处理模块、数据缓存模块及显示模块，所述3D图像处理模块接收所述Ycbcr图像 信号并将所述Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号然后分为奇场图像和偶场图像进行存储 和显示；另外，所述3D图像处理模块为FPGA，这样针对不同的视频信号及要求进行编程，所 述数据缓存模块需要实现图像的帧频提升，使其达到液晶附硅的频率要求，从而使得显示 效果好，而且不需要另外再配戴3D眼镜，使用方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0030] 图1为一实施例基于液晶附娃的3D内窥镜系统的框架图；
[0031] 图2为一实施例3D图像处理模块的框架图；
[0032] 图3为一实施例基于液晶附硅的3D内窥镜显示方法的流程图。
【具体实施方式】
[0033] 请参照图1，为一实施例基于液晶附硅的3D内窥镜系统的框架图。该基于液晶附 硅的3D内窥镜系统包括复合视频接口 110、视频解码模块120、3D图像处理模块130、数据 缓存模块140及显示模块150。
[0034] 复合视频接口 110用于接收外部输入的复合视频信号（CVBS，Composite Video Broadcast Signal)并输入到视频解码模块120。这里的复合视频信号的片源为 sidebyside片源，即2D片源。视频解码模块120用于将所述复合视频信号解码并输出 Ycbcr图像信号。在本实施例中，视频解码模块120为TVP5150型号的芯片。
[0035] TVP5150芯片是超低功耗、支持NTSC/PAL/SECAM等格式的高性能视频解码器，它 可以接收2路复合视频信号或1路二分量视频接口（S-Video)信号。通过单片机I2C总线 设置内部寄存器，可以输出8位4 :2 :2的ITU-R BT. 656信号（同步信号内嵌），以及8位 4 :2 :2的ITU-R BT. 601信号（同步信号分离，单独引脚输出）。
[0036] 3D图像处理模块130与视频解码模块120连接，用于接收所述Ycbcr图像信号并 将所述Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号。
[0037] Ycbcr和RGB都是比较常用的色彩模式。YCbCr或Y' CbCr通常会用于影片中的影 像连续处理，或是数字摄影系统中。Y'为颜色的亮度（luma)成分、而CB和CR则为蓝色和 红色的浓度偏移量成份。Y'和Y是不同的，而Y就是所谓的流明（luminance)，表示光的浓 度且为非线性，使用伽马修正（gamma correction)编码处理。一般的显示屏则采用RGB模 式进行显不，图像中每一个像素的RGB分量分配一个0?255范围内的强度值。
[0038] 在本实施例中，3D 图像处理模块 130 为 FPGA (Field - Programmable Gate Array， 现场可编程门阵列）。FPGA是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。 它是作为专用集成电路（ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的 不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。
[0039] 具体地请同时结合图2,为一实施例3D图像处理模块的框架图。
[0040] 3D图像处理模块130包括数据合并单元132、数据缩放单元134以及色彩空间转 换单元136。
[0041] 数据合并单元132用于将串行8位的Ycbcr图像信号转换为并行24位的Ycbcr 图像信号。
[0042] 数据缩放单元134用于将分辨率为720*288的Ycbcr图像信号缩放为640*480的 Ycbcr图像信号。
[0043] 色彩空间转换单元136用于将Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号。
[0044] 数据缓存模块140将所述RGB图像信号分为奇场图像和偶场图像进行缓存，并在 实现所述奇场图像和偶场图像的帧频提升后输出到3D图像处理模块130。在本实施例中， 所述奇场图像和偶场图像的帧频提升后达到120赫兹。
[0045] 其中，所述奇场图像为所述RGB图像信号的1?320列，所述偶场图像为所述RGB 图像信号的321?640列。另外，在本实施例中，所述RGB图像信号为RGB666信号，可以理 解，在其他实施例中，所述RGB图像信号还可以为RGB565。
[0046] 在其他实施例中，3D图像处理模块130还包括液晶附硅时序产生单元，用于控制 所述奇场图像和偶场图像的显示时序。
[0047] 显示模块150与3D图像处理模块130连接，包括第一液晶附硅显示单元和第二液 晶附硅显示单元，所述第一液晶附硅显示单元用于显示奇场图像，所述第二液晶附硅显示 单元用于显示偶场图像。
[0048] 液晶附娃（LCOS，Liquid Crystal on Silicon)也叫娃基液晶，是一种基于反射模 式、尺寸非常小的矩阵液晶显示装置。
[0049] 片源的复合视频信号通过解码后输出Ycbcr图像信号到3D图像处理模块中，所 述3D图像处理模块将所述Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号，然后分为奇场图像和偶场 图像缓存在数据缓存模块中，并在实现所述奇场图像和偶场图像的帧频提升后通过所述3D 图像处理模块将奇场图像显示在显示模块的第一液晶附硅显示单元中，将偶场图像显示在 显示模块的第二液晶附硅显示单元中，利用sidebyside片源中左右图像的差异性，人眼同 时观看第一液晶附硅显示单元和第二液晶附硅显示单元即可实现3D效果。
[0050] 请参照图3,还提供一种基于液晶附硅的3D内窥镜显示方法，包括：
[0051] 步骤S110 :接收外部输入的复合视频信号。
[0052] 步骤S120 :将所述复合视频信号解码为Ycbcr图像信号。
[0053] 步骤S130 :将Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号并分为奇场图像和偶场图像存 储。
[0054] 步骤S140 :将所述奇场图像和偶场图像分开显示。
[0055] 其中步骤S130中将Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号具体为：
[0056] 将串行8位的Ycbcr图像信号转换为并行24位的Ycbcr图像信号；
[0057] 将所述并行24位的Ycbcr图像信号的分辨率从720*288缩放为640*480 ;
[0058] 将分辨率缩放后的Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号。
[0059] 上述基于液晶附硅的3D内窥镜系统及显示方法，包括复合视频接口、视频解码模 块、3D图像处理模块、数据缓存模块及显示模块，所述3D图像处理模块接收所述Ycbcr图像 信号并将所述Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号然后分为奇场图像和偶场图像进行存储 和显示；另外，所述3D图像处理模块为FPGA，这样针对不同的视频信号及要求进行编程，所 述数据缓存模块需要实现图像的帧频提升，使其达到液晶附硅的频率要求，从而使得显示 效果好，而且不需要另外再配戴3D眼镜，使用方便。
[0060] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1. 一种基于液晶附硅的3D内窥镜系统，其特征在于，包括复合视频接口、视频解码模 块、3D图像处理模块、数据缓存模块及显示模块； 所述复合视频接口用于接收外部输入的复合视频信号并输入到所述视频解码模块； 所述视频解码模块用于将所述复合视频信号解码并输出Ycbcr图像信号； 所述3D图像处理模块与所述视频解码模块连接，用于接收所述Ycbcr图像信号并将所 述Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号； 所述数据缓存模块将所述RGB图像信号分为奇场图像和偶场图像进行缓存，并在实现 所述奇场图像和偶场图像的帧频提升后输出到所述3D图像处理模块； 所述显示模块与所述3D图像处理模块连接，包括第一液晶附硅显示单元和第二液晶 附硅显示单元，所述第一液晶附硅显示单元用于显示奇场图像，所述第二液晶附硅显示单 元用于显示偶场图像； 其中，所述3D图像处理模块为FPGA。
2. 根据权利要求1所述的基于液晶附硅的3D内窥镜系统，其特征在于，所述视频解码 模块为TVP5150型号的芯片。
3. 根据权利要求1所述的基于液晶附硅的3D内窥镜系统，其特征在于，所述3D图像处 理模块包括数据合并单元、数据缩放单元以及色彩空间转换单元，所述数据合并单元用于 将串行8位的Ycbcr图像信号转换为并行24位的Ycbcr图像信号，所述数据缩放单元用于 将分辨率为720*288的Ycbcr图像信号缩放为640*480的Ycbcr图像信号，所述色彩空间 转换单元用于将Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号。
4. 根据权利要求3所述的基于液晶附硅的3D内窥镜系统，其特征在于，所述RGB图像 信号的1?320列作为奇场图像，所述RGB图像信号的321?640列作为偶场图像。
5. 根据权利要求1所述的基于液晶附硅的3D内窥镜系统，其特征在于，所述3D图像处 理模块包括液晶附硅时序产生单元，用于控制所述奇场图像和偶场图像的显示时序。
6. 根据权利要求1所述的基于液晶附硅的3D内窥镜系统，其特征在于，所述奇场图像 和偶场图像的帧频提升至120赫兹。
7. -种基于液晶附娃的3D内窥镜显不方法，其特征在于，包括： 接收外部输入的复合视频信号； 将所述复合视频信号解码为Ycbcr图像信号； 将Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号并分为奇场图像和偶场图像存储； 将所述奇场图像和偶场图像分开显示。
8. 根据权利要求7所述的基于液晶附硅的3D内窥镜显示方法，其特征在于，所述将 Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号的步骤具体包括： 将串行8位的Ycbcr图像信号转换为并行24位的Ycbcr图像信号； 将所述并行24位的Ycbcr图像信号的分辨率从720*288缩放为640*480 ; 将分辨率缩放后的Ycbcr图像信号转换为RGB图像信号。
9. 根据权利要求7所述的基于液晶附硅的3D内窥镜显示方法，其特征在于，所述RGB 图像信号的1?320列作为奇场图像，所述RGB图像信号的321?640列作为偶场图像。
10. 根据权利要求7所述的基于液晶附硅的3D内窥镜显示方法，其特征在于，将所述奇 场图像和偶场图像分开显示的步骤之前还包括： 控制所述奇场图像和偶场图像的显示时序。
【文档编号】H04N13/00GK104159096SQ201410415312
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月20日 优先权日:2014年8月20日
【发明者】陈斌 申请人:深圳市麟静科技有限公司