一种内窥镜摄像系统专用测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及内窥镜测试装置，特别涉及一种内窥镜摄像系统专用测试装置。


背景技术：

2.随着光学技术的发展和医学技术的进步，内窥镜成为现代医疗诊断和治疗方面不可替代的设备，内窥镜的种类越来越多，技术要求也越来越多样化。随着电子学的技术进步，电子内窥镜和摄像系统成为新的趋势。另外胶囊内窥镜也逐渐得到普及，在技术普及的同时，对性能的监控也同样非常重要，新的标准不断出现，给厂家和检测机构提出了新的技术挑战。
3.医用内窥镜摄像系统标准yy/t 1603-2018刚刚发布，对内窥镜摄像系统的光学性能提出了更高的要求，其中主要提到需要测量摄像系统的亮度响应特性，摄像系统的信噪比，摄像系统的空间频率响应以及摄像系统的静态图像宽容度。为了满足医用内窥镜摄像系统的测试，需要一种方便实用的内窥镜摄像系统专用测试装置。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提供一种方便实用的内窥镜摄像系统专用测试装置。
5.本实用新型中的一种内窥镜摄像系统专用测试装置，包括背景积分球、目标积分球、第一光源、第一监控探测器、图像靶标、第二光源、第三光源和第二监控探测器，所述背景积分球内设有目标积分球，所述目标积分球上设有第一光源，所述目标积分球与第一监控探测器连接，所述目标积分球前设有图像靶标，所述背景积分球上设有第二光源和第三光源，所述背景积分球与第二监控探测器连接。
6.上述方案中，所述目标积分球嵌套在背景积分球内，所述目标积分球为可转动一定角度的半积分球。
7.上述方案中，所述目标积分球的平面侧设有标准支架，所述标准支架上设有标准测试板，所述标准测试板上设有图像靶标。
8.上述方案中，所述目标积分球与第一光源之间设有第一可变光阑，所述背景积分球与第二光源之间设有第二可变光阑，所述背景积分球与第三光源之间设有第三可变光阑。
9.上述方案中，所述背景积分球上设有开口，所述开口处设有摄像系统。
10.上述方案中，还包括图像采集器，所述图像采集器与第二监控探测器连接。
11.本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型提供一种方便实用的内窥镜摄像系统专用测试装置。采用单积分球加半球相结合的嵌套式结构，实现既保证对灰阶目标的均匀度，又保证背景的均匀度，同时可满足对不同内窥镜不同角度的参数检测，使测试的准确度大大提高，极大地降低误差，光源更换简单方便。本实用新型可以超出标准要求进行测试，实现更精确的测试。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1为本实用新型的结构示意图。
14.图中：a、背景积分球 b、目标积分球 1、第一监控探测器 2、第二光源 3、第一光源 4、第三光源 5、第二监控探测器 6、图像靶标 7、图像采集器
具体实施方式
15.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
16.如图1所示，本实用新型是一种内窥镜摄像系统专用测试装置，包括背景积分球a、目标积分球b、第一光源3、第一监控探测器1、图像靶标6、第二光源2、第三光源4和第二监控探测器5，背景积分球a内设有目标积分球b，目标积分球b上设有第一光源，目标积分球b与第一监控探测器1连接，目标积分球b前设有图像靶标6，背景积分球a上设有第二光源2和第三光源4，背景积分球a与第二监控探测器5连接。
17.目标积分球b嵌套在背景积分球a内，所述目标积分球b为可转动一定角度的半积分球。
18.目标积分球b的平面侧设有标准支架，标准支架上设有标准测试板，标准测试板上设有图像靶标6。
19.目标积分球b与第一光源3之间设有第一可变光阑，背景积分球a与第二光源2之间设有第二可变光阑，背景积分球a与第三光源4之间设有第三可变光阑。
20.背景积分球a上设有开口，开口处设有摄像系统。
21.还包括图像采集器7，图像采集器7与第二监控探测器5连接。
22.本系统针对新的国家标准的要求，要求实现均匀的大面积背景和小面积灰阶，对大面积和小面积区域的均匀度要求尽可能高，同时二者的亮度值要求可以单独控制，标准要求小面积灰阶块从后部照明，大面积背景从前部照明，二者单独控制，且尽可能均匀。对于小灰阶块，采用背部照明对背部光源的均匀度要求非常高，而且如果灰阶块的朗伯特性不佳，会导致出光方向出现明显的光斑效果。以上条件对系统的设计提出了要求。
23.小面积灰阶部分采用积分球结构照明，积分球结构通过优化设计，可以使照明的均匀度达到98％左右，远高于标准要求的大于90％的标准，保证了小面积靶标的背景均匀度，对于测试相机系统来说，当采集一片区域的图像信号时，相比普通系统，这个均匀度可以使测试的准确度大大提高，极大地降低误差。小灰阶块的灰度值或者亮度值可以使用内部探测器直接监控，且可以实现软件自动调节灰阶，无需在外部使用单独的亮度计进行测试，操作过程简单。积分球的光源可以采用高显色性的光源，例如6000k或者5000k色温的全光谱光源，高显色性光源对于校准色度等指标具有非常有利的条件。光源更换简单方便。
24.光源采用定制的亮度可调方式驱动，动态范围大，可以任意实现所需的亮度等级，
可调的等级大于10000个，对于标准要求的8个等级的灰度来说是完全能够覆盖的。可以超出标准要求进行测试，实现更精确的测试。光源可以模拟d65和a32标准照明体的光谱分布曲线，可作为标准光源使用。
25.可转动的目标积分球b嵌套于背景积分球a中，目标积分球平面侧装有图像靶标安装机构，可以简单的手动更换，也可以去掉，这样积分球口背身也可以作为灰度目标，也可以作为靶标的背光源，根据需要可以任意切换。
26.在目标积分球的平面侧可以放置各种目标涂卡，可以针对不同的测试参数进行测试，目标积分球直接作为背光源工作。积分球光源还可以作为平场校准的工具，修正平场信号响应，提高画面质量。根据标准要求定制了多种靶标，靶标尺寸小于50mm，便于内窥镜产品测试使用，包括色卡、分辨率卡、灰阶卡、谐波西门子星卡和畸变卡等，覆盖了标准要求的所有测试参数所需的靶标。在目标积分球的球体上安装了第一监控探测器，经过标定后，通过读取第一监控探测器的读数，就可以直接读取目标灰阶的亮度值，无需再单独使用亮度及进行测试。
27.通过本系统，可以实现对内窥镜摄像系统的成像平场校正。平场校正是所有成像技术的最基本的一个校正要求，可以保证图像的像面均匀度(灰度)一致，避免出现渐晕、瑕疵点和噪点的出现，从而可以真实地还原物体的原本图像情况，尤其是在医疗诊断中图像均匀性更为重要。
28.使用时，通过调节第一可变光阑、第二可变光阑、第三可变光阑的开口大小，实现不同亮度输出，并在背景积分球和目标积分球内进行匀光，达到均匀光源输出。
29.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。