一种内窥镜的视频实时去雾增强装置

1.本实用新型属于医疗器械领域，涉及一种内窥镜的视频实时去雾增强装置。


背景技术：

2.医疗内窥镜包括腹腔镜、耳鼻喉镜、胃镜、肠镜、内窥镜摄像机以及具有被配置为获得患者体内图像的图像传感器的任何其他医疗设备。
3.在使用到医疗内窥镜的检查及手术中，图像传感器往往由于以下原因导致捕获的视频和图像质量下降：曝光过度或光照不足、由于温度差异或者是手术烧灼而在患者体内出现烟雾或者雾气等。
4.医疗内窥镜捕获的视频和图像质量下降，极大的影响了检查和手术的开展，传统的依赖机械方法如擦拭、使用加热策略、防雾材料等措施，不仅会带来较高的改造成本，而且还容易导致检查或手术的中断，极大影响诊疗效率。而通过算法实现图像增强和去雾，往往需要更新内窥镜设备，代价高昂。
5.因此，如何实现无需对现有内窥镜设备进行拆解改造或者是更新换代，就可以实现低成本、高质量实时内窥镜图像去雾与增强，成为领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.为了弥补现有技术的不足，本实用新型提出一种内窥镜的视频实时去雾增强装置，可直接接驳在显示终端和内窥镜仪器之间，医疗内窥视频及图像输出线可以通过接口直接接入该本装置，本装置通过智能处理单元进行实时图像去雾与增强，然后通过接口输出实时增强图像至显示终端。
7.本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种内窥镜的视频实时去雾增强装置，其特殊之处在于，
8.包括壳体、主控电路板、智能处理单元、控制器、led指示单元以及若干接口；所述主控电路板、智能处理单元均设置在壳体的内部，所述若干接口设置在壳体外侧，并通过柔性电路与主控电路板进行电性连接；所述控制器包括图像去雾调节控制器、图像增强控制器、图像防抖动功能控制器；所述led指示单元包括多个分别指示各个接口接入状态的led灯。
9.所述若干接口包括：与外设连接的usb接口，与医用监视器等显示终端连接的vga/hdmi/dvi/sdi/bnc等接口，与医疗内窥镜设备连接的sdi或hd-sdi接口，以及电源接口。
10.进一步地，上述控制器设置在壳体正面，由操作人员在内窥镜操作前进行设置。
11.进一步的，上述控制器可以设置为转动轴控制器，可以通过旋转转动轴旋钮调节三个控制器功能的强弱程度，以便更好的配适不同性能的显示终端和医疗内窥镜设备。
12.进一步的，上述控制器可以设置为脚踏式，其中一个为触碰式，通过触碰次数及时间长短来选择调节功能；另一个为跷跷板式，使用者可以通过其调节三个控制器功能的强弱程度，以便更好的配适不同性能的显示终端和医疗内窥镜设备。
13.进一步的，上述控制器还可以采用单脚踏板方式去调节功能及调节程度。
14.进一步的，上述壳体可以设计为长方体，壳体上方或正面可以设置显示模块，用于显示控制模块调整参数。
15.进一步的，上述壳体侧面开有散热孔。
16.进一步的，上述壳体内部可以设置红外接收和发送模块，用于接收外部控制器发出的控制指令。
17.进一步的，上述壳体内部还可以集成可充电电源模块，提高本装置的易用性和便携性，适合在电力受限等条件受限环境下使用。
18.进一步的，上述壳体外部设置喇叭模块，用于在电源不足等警示情况下发出警示提示音。
19.进一步的，上述壳体内部还可以集成通讯模块，本装置壳体外侧增设网络接口，通过网络连接云端，提高本装置的计算能力。
20.进一步的，上述壳体内部可以集成无线通讯模块，智能眼镜等移动智能显示终端可以通过无线通讯模块与其本装置进行连接，提高本装置的易用性和可拓展性。无线通讯为蓝牙、wifi等无线通信功能。
21.进一步的，上述壳体外部还可以设置还原按钮，当出现故障时，按下还原按钮，即可恢复出厂设置。
22.进一步的，上述壳体内部可以集成高速存储模块，用于存储输入和输出的医疗内窥镜图像视频。
23.进一步的，上述壳体内部可以集成光盘刻录机，用于刻录存储模块存储的医疗内窥镜图像视频。
24.本实用新型的优点：
25.1)本实用新型可直接接驳在显示终端和内窥镜仪器之间，医疗内窥视频及图像输出线可以通过接口直接接入本装置，本装置通过智能处理单元进行实时图像去雾与增强，然后通过接口输出实时增强图像至显示终端；
26.2)改造成本低廉且简单易行：本实用新型的方案无需对现有内窥镜设备进行拆解改造或者是更新换代，能以低成本的实现高质量实时内窥镜图像去雾与增强；
27.3)兼容性好：本实用新型通过不同接口的匹配设计，可以普适市面上现有的内窥镜设备，兼容性好；
28.4)易用性高：本实用新型的方案即插即用，通过线缆接口直接接驳在显示终端及内窥镜设备之间，普通用户即可自行接驳操作，易用性高；
29.5)实用性高：本实用新型的方案充分考虑医用场景实际需求及医疗器械产品风险控制要求，如外科手术场景中医护人员手部消毒后不可碰触其他物品，以及有效避免不恰当的误用等，通过设计不同的调节方案，如双踏板模式和单踏板模式，配适不同内镜场景下医护人员的实际使用需求的同时满足医疗器械产品风险控制要求；
30.6)安全性高：本实用新型的方案充分考虑医用内窥镜使用过程中的安全性，不能因为方案故障而影响检查和手术操作，因此特别设计了包容方案(多道保障方案)，在本设备出现故障时，亦能保障内窥镜视频实时显示，不影响检查和手术操作。
附图说明
31.图1是本实用新型提供的装置正面图；
32.图2是本实用新型提供的装置背面图；
33.图3是本实用新型提供的装置连接示意图；
34.图4是另一种本实用新型提供的装置连接示意图。
35.其中：1、壳体；2、接口；3、转动轴控制器；4、显示模块；5、散热孔；6、还原按钮；7、显示屏；8、腹腔镜设备；9、智能眼镜。
具体实施方式
36.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。
37.一种内窥镜的视频实时去雾增强装置，包括壳体1、主控电路板、智能处理单元、控制器、led指示单元以及若干接口2；所述主控电路板、智能处理单元均设置在壳体1的内部。
38.主控电路板主要功能是传输各种电子信号连接智能芯片等部件，在正常运行时对显示器等i/o装置的操控都必须通过主控电路板来完成。
39.智能处理单元是一种专用集成电路asic(application specific integrated circuit)，根据其是针对视频去雾算法定制的芯片，可以实现更高效率和更低的能耗，它的类型包括但不限于张量处理器tpu(tensor processing unit)、神经网络处理器npu(neural network processing unit)，本装置里可以包括1颗或以上的智能处理芯片，并集成存储等电子元件，形成组成片上系统soc(system on chip)，用于高速处理输入的视频数据，输出每秒不低于36帧的去雾后视频数据。所述控制器包括图像去雾调节控制器、图像增强控制器、图像防抖动功能控制器；所述led指示单元包括多个分别指示各个接口2接入状态的led灯。
40.智能处理单元为现有技术实现，例如论文《基于fpga的内窥镜去血雾算法设计与实现》中的技术，亦或是申请号为202020824464.5、202020824414.7、202021481570.4中的影像增强技术。
41.参见图3，本实用新型提出的内窥镜的视频实时去雾增强装置，可直接接驳在显示屏7和腹腔镜设备8之间，医疗内窥视频及图像输出线可以通过接口2直接接入该本装置，本装置通过智能处理单元进行实时图像去雾与增强，然后通过接口2输出实时增强图像至显示屏7。
42.参见图2，所述若干接口2设置在壳体1外侧，通过柔性电路与主控电路板进行电性连接。所述若干接口2包括：与外设连接的usb接口，与医用监视器等显示终端连接的vga/hdmi/dvi/sdi/bnc等接口，与医疗内窥镜设备连接的sdi或hd-sdi接口，以及电源接口。
43.作为本实用新型的一个优选方案，参见图1，所述控制器设置在壳体1正面，由操作
人员在内窥镜操作前进行设置。
44.作为本实用新型的一个优选方案，参见图1，所述控制器可以设置为转动轴控制器3，可以通过旋转转动轴旋钮调节三个控制器功能的强弱程度，以便更好的配适不同性能的显示终端和医疗内窥镜设备。
45.进一步的，上述控制器可以设置为脚踏式，其中一个为触碰式，通过触碰次数及时间长短来选择调节功能；另一个为跷跷板式，使用者可以通过其调节三个控制器功能的强弱程度，以便更好的配适不同性能的显示终端和医疗内窥镜设备。
46.作为本实用新型的一个优选方案，所述控制器还可以通过单踏板控制器去调整调节程度。
47.进一步的，上述本装置可以在装置外设置分线器，使得输入视频在装置外就分为两路，一路直接连接原内窥镜系统自带的医用监视器等显示装置，另一路输入本装置，然后通过线缆输出至自带或者是另外配置的医用监视器等显示装置，医生可以自行选择观看任一显示装置，即使本装置出现故障，也不影响检查或者是手术进程。
48.作为本实用新型的一个优选方案，参见图1，所述壳体1可以设计为长方体，壳体1上方或正面可以设置显示模块4，用于显示控制模块调整参数。
49.所述显示模块4优选液晶显示屏。
50.作为本实用新型的一个优选方案，参见图2，所述壳体1侧面开有散热孔5。散热孔5位置优选壳体1的两侧、背面或顶部，对装置进行散热，增加装置的稳定性。
51.作为本实用新型的一个优选方案，上述壳体1内部可以设置红外接收和发送模块，用于接收外部控制器发出的控制指令。
52.作为本实用新型的一个优选方案，上述壳体1内部还可以集成可充电电源模块，提高本装置的易用性和便携性，适合在电力受限等条件受限环境下使用。
53.进一步的，上述壳体1外部设置喇叭模块，用于在电源不足等警示情况下发出警示提示音，以便管理人员及时充电，保证不影响下次工作。
54.作为本实用新型的一个优选方案，上述壳体1内部还可以集成通讯模块，壳体1外侧增设网络接口2，通过网络连接云端，提高本装置的计算能力。
55.作为本实用新型的一个优选方案，参见图4，上述壳体1内部可以集成无线通讯模块，智能眼镜9等移动智能显示终端可以通过无线通讯模块与本装置进行连接，提高本装置的易用性和可拓展性。无线通讯为蓝牙、wifi等无线通信功能。
56.作为本实用新型的一个优选方案，参见图2，上述壳体1外部还可以设置还原按钮6，当系统出现故障时，按下还原按钮6，即可恢复出厂设置。
57.作为本实用新型的一个优选方案，上述壳体1内部可以集成高速存储模块，用于存储输入和输出的医疗内窥镜图像视频。
58.作为本实用新型的一个优选方案，壳体1内部可以集成光盘刻录机，用于刻录存储模块存储的医疗内窥镜图像视频。
59.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非以此限制本实用新型的保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的系统领域，均同理包括在本实用新型的保护范围内。