三晶片摄像头的棱镜
988/1088/1188 777/782
优点：体积更小 --> 摄像头更轻，更可靠 光圈更小 --> 景深更大，聚焦更好 更小的CCD -->像素密度更高，分辨率更高 更小的滤光片 --> 更精确的色彩还原
三晶片摄像头的棱镜
镜子Leabharlann 棱镜三晶片摄像头的棱镜
图像信号采集方式
Interlace Scan
Hyper CCD技术图示
单晶片与三晶片
•单晶片（1-chip）摄像机
所有的颜色通过一块晶片处理，色彩还原不好 682 x 492 = 335,544 pixels
•三晶片（3-chip）摄像机
先通过棱镜将光线分为三原色光，通过三块镜片分 别处理，色彩还原好 3 x (1280 x 1024) = 3,932,160 pixels
• 除了个别高清摄像机外， 其他的均采用隔行扫描的 CCD
High Definition - Progressive Scan 高清晰度—逐行扫描技术

1组信号即可形成一幅 完整的图像 60Hz的行频每秒可形 成60幅完整的图像 图像质量成倍提高，无 闪烁，亮度增强，细节 再现，尤其是动态图像 需要高端显示设备与之 匹配
增益使信噪比（S/N ratio）降低！！
数字化图像放大
摄像头上控制图像数字放大 1.5倍，分为64级 8级图标显示

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没有光亮度损失 无需重新调整焦距 无需庞大的光学接头 操作简单，单手控制
史赛克光学变焦接头
光学变焦与数字变焦
光学变焦 是依靠光学镜头结构来实现变焦，变焦方式与相机差不多，就是通过 摄像头的镜片移动来放大与缩小需要拍摄的景物 Stryker拥有光学变焦摄像头
数字变焦 即digital zoom，实际上是画面的电子放大，把原来CCD影像感应器 上的一部份像素使用“插值”处理手段做放大,将CCD影像感应器上的像素 用插值算法将画面放大到整个画面。通过数码变焦，拍摄的景物放大了， 但它的清晰度会有一定程度的下降。
光学变焦与数字变焦
STORZ带光学变焦的摄像头
光纤输出口
摄像系统的参数
三个传统的量化指标：此三个量化指标一 般是基于普通的医用模拟摄像系统产生的， 现仍是适用于普通的摄像系统
水平分辨率 最低照度 信噪比
摄像系统的参数
水平分辨率（线）
•定义：反映摄像系统所形成图像的清晰程度 •来源于模拟信号＋CRT监视器时代 •技术上说，水平解析线是指画面高度下人眼能 分辨的垂直线。 •换句话说，它就是在一个宽度等于画面高度的 区域里能分辨出来的黑白线条的数量。 •其测定方式用专用分辨率卡
理论无限制 实际 单1920×1080 双 2560×2048
DVI （数字视频接口） 28芯线 （DVI－I） 数字 DVI光纤传输 光纤（X4）
24＋4针
Lucent 连 接器光纤 (X4) （推入 式）
远距离传输信号不衰减
无限制
视频信号的种类及接口
BNC（同轴电缆卡环形接口）接口
S 端子视频线（S-Video Cable）
电子快门（SHUTTER）
如果光源置于自动调光状态，SHUTTER置于标
准状态（关闭）
如果光源无自动调光功能或置于手动调光状
态，则要求摄像系统的SHUTTER置于开启状态
增益（Gain）
正常状态，至于标准状态（关闭） 以下情况使用增益
− − − − −
图像较暗的手术 旧的镜子 断点较多的光纤 较差的光源 视角较大的镜子
视频信号的种类及接口
RGB 视频线（RGB Cable）
红绿蓝三色分离传输。
视频信号的种类及接口
DVI 数字视频线（Digital Visual Interface， 29 Pin）
和Video不可混淆
SDI数字传输接口 （Serial Digital Interface ）
VGA连线及接口
视频信号的种类及接口
目前手术室通用的规格
目前大部分HD电视常用的规格
摄像控制台的操作
LCD显示屏 电源开关 白平衡 增益 摄像头插口 手术模式选择 数码增强
调整白平衡（WHITE BALANCE）
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
预热光源 增益置于标准位置（无增益） 白色充满整个视野 调整焦距至清晰位置 按下 WHITE BALANCE 键 3 秒 图像不能晃动，监视器色彩稳定2秒钟 屏幕显示“WB OK” 也可通过遥控按键调白平衡 也可通过声控系统调白平衡
隔行扫描
Progressive
Scan
逐行扫描
Interlaced Scan 隔行扫描
• 50年前的技术 • 2组相互交错的信号组成 一幅完整的图像 • 60Hz的行频每秒只能形 成30幅图像 • 图像闪烁明显
1 Field of Interlaced Image (1/2 of the image)
摄像系统基础知识
什么是 CCD ?
CCD晶片是光电耦合器（Charge Couple
Device）的 简称，它能够将光线变为电荷，并可将电荷存储及转 移，形成光图像到电子图像的转换
Chip −
晶片上存在很多光敏单元-像素(pixel)
像素
CCD
什么是像素（pixel）？
模拟图
CCD 的发展
国际上对分辨率的分类 HDTV
标清
关于高清晰度HD与HDTV
高清晰度（HD）就是分辨率高于标准清晰度（SD）。标 准清晰度通常指分辨率达到 XGA （1024 x 768）。
Name VGA SVGA XGA SXGA UXGA
Resolution 640x480 800x600 1024x768 1280x1024 1600x1200
摄像系统的参数
水平分辨率(线) 高--------->好 最低照度 (lux) 低--------->好 信噪比(dB) 高--------->好
摄像系统的参数
现在的基于数字化摄像系统的参数 1、水平分辨率
2、图像输出像素
3、最高级视频输出口：是否拥有DVI或HD-SDI接口
4、图像扫描方式：隔行还是逐行
关于高清晰度HD与HDTV
高清晰度（HD）就是分辨率高于标准清晰度（SD）。标准 清晰度通常指分辨率达到 XGA （1024 x 768）。 对宽高比无要求。
高清电视（HDTV）是一种要求使用 16:9宽高比的标准。 720P、1080i及1080P
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关于高清晰度HD与HDTV
STRYKER 从电子管到 1/3” HyperHAD CCD，再到 1/3” HD Progressive Scan （高清晰度逐行扫描CCD），一直 在晶片技术上保持领先
晶片的大小—决定摄像头的大小
2/3″
1/2″
1/2″
1/3″
Hyper CCD技术
Hyper CCD 在其像 素表面有膜状透镜，使 像素之间的光线折射到 像素上，所以在比较暗 的环境仍可以成像，摄 像系统对光的灵敏度大 大增加，所形成图像的 清晰度也会大大增加。
摄像系统的参数
图像输出像素
图像输出像素一般又称摄像系统的“分辨率”，它是指单幅图像信号的扫描规 格，用“水平像素×垂直像素”来表达的，其单位不是“线”，而是“点”。 如：1024 ×768 1280 ×1024 1920 ×1080
分辨率最初仅适用于计算机领域，不适用于视频领域（用水平分辨率），当 医用数字摄像机推出后，现也作为数字医用摄像机图像输出格式的物理表达写 入说明书。
HD
HDTV
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2013-8-24
关于高清晰度HD与HDTV
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2013-8-24
关于4：3 与 16：9
关于4：3 与 16：9
关于4：3 与 16：9
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屏幕宽高比
Scope Info Loss: 32.7% Vertical: 25.3% Horizontal: 7.4%
Scope Info Loss: 45.6% Vertical: 40.2% Horizontal: 5.4%
摄像系统的参数
水平分辨率测试板
摄像系统的参数 最低照度 (lux)
意义：反映摄像系统对于光的敏感程度 单位：lux or 1
footcandle
Footcandle = 10 lux
摄像系统的参数 信噪比(dB)
信噪比：图像信号与噪声的比值 该比值说明图像与真实影像的差异 单位：(dB) 数值越高，图像越好
镜子的放大倍数
Scopes Distance (mm from object to tip end)
Title Stryker 380-010 Stryker 380-011 Stryker 380-030 Stryker 380-045 Storz 0 deg Olympus 0 deg 10 16X 20X 22X 22X 21X 15X 20 9X 12X 12X 12X 9X 9X 30 6X 8X 8X 8X 7X 7X 40 5X 6X 6X 5X 6X 5X 50 4X 5X 5X 5X 5X 5X 60 3X 5X 4X 4X 4X 4X 70 3X 4X 4X 4X 4X 3X 80 2X 3X 3X 3X 3X 3X 90 2X 2X 3X 3X 3X 2X 100 2X 2X 2X 2X 2X 2X



1088iHD progressive CCD
Interlaced Scan
Interlace Scan with Motion Artifact