

Focusing on FPGA image solution customization
一晃而过,奥唯思进入医疗电子内窥镜各行业,已经三年有余,推出了近十款FPGA内窥产品,一直在寻找属于我们的立足之地。
自进入这个行业开始,本着FPGA无限自由,无所不能的特性,我们一直在内窥图像领域,追求更好的品质,更稳定的性能,以及更小的尺寸——尽管在技术实现上投入了巨大的工作量。
从2mm电子内窥镜开始,始于OV6946,终于TA10(目前),我们一直在追求更小的尺寸:
开始,2mm带LED灯的6946,以为已经很细了;
紧接着,1.2mm带LED灯的TA10,以为是终点了;
再然后,磨镜头后的1.0mm带LED灯的TA10,以为可以收摊了;
事到如今,0.88mm的光纤TA10,再次突破了尺寸的下限
首先,如上图所示,TA10的长宽为0.65m(上图左),相应的直径为0.92mm。如果直接机贴上0301的小灯,则宽度要达到1.2mm(如下图所示)
但如果将TA10的正方形稍微磨损圆润,再精细地封装上极细光线束,则可以在发挥光纤束高亮照明的优势下,大限度的追求更小的尺寸——0.88~0.95mm。
那么,如上结构所示,为0.88mm光纤TA10的头端示意图,其组成如下:
采用30um直径的光纤;
光纤透光率45%;
0.88mm下60-80根光纤束;
0.88mm不锈钢套管;
密封胶水固定,防水;
耐高温150℃。
所以,简而言之,将TA10正方形四角磨圆→补胶,再在0.88mm钢管的间隙再填充光纤束,实现了终状态。光纤封装的工艺难点,主要在于TA10镜头磨损的风险,以及极小尺寸内封装光纤束的挑战,因此损耗 & 人工成本比较高,导致光纤TA10模组的成本会比较高。
与传统LED供光相比,光纤封装主要有如下优缺点:
在400*400分辨率下,目前小的只有TA10。
但如果追求更小的尺寸,目前更小的还有0.5mm的A0505,只是分辨率只有200*200。
如果在A0505基础上封装光纤,则毛估估可以做到0.7mm左右的头端。
如果想进每一步追求尺寸,则只能选择光纤镜了,即供光和成像都用光纤,后置物镜采集图像,通过蜂窝算法恢复原图像,目前国内应该能做到0.3-0.5mm,不过图像效果略逊,成本也较高,我们也还没有接入。
【3】10.1寸光纤TA10内窥镜方案介绍
除了0.88mm的头端尺寸,其实更难的是工业内窥图像效果。
见过很多客户的TA10内窥效果,都不尽人力。既然已经坚持FPGA内窥图像处理3年,今年我们就基于奥唯思的主机,正式开始接入0.88/0.95mm的光纤TA10内窥模组。
论一台 10.1 寸便携内窥主机的逆袭之路(纯FPGA=全隔离+多合一)?
这里我选用奥唯思成熟的10.1寸便携内窥主机(全隔离+多合一),通过雷默头和LED供光模块的内部改造,快速成型一台10.1寸便携TA10光线内窥主机,如下图所示:
在主机内窥,仍然采用电子镜的LED驱动电路,将LED电流提高到500mA后,驱动高亮LED,将光通过光纤传到到TA10头端。其中内部供电结构如下:
终的光纤TA10的成像效果,如下图所示:
0.88mm的光线内窥镜——可以用来看内窥镜的内窥镜,用来检查内窥镜腔道的洗消,如下视频所示:
截至目前,这只是一个开始;下一步计划:
继续优化结构,舍弃按键,做10.1寸触摸UI;
增加7.4V 6000mAh电池;
针对工业内窥,优化金属结构件的图像效果。
敬请期待!

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