一种USB自录放医用内窥镜摄像系统的制作方法

一种usb自录放医用内窥镜摄像系统
技术领域
1.本技术涉及医用内窥镜技术领域，尤其是涉及一种usb自录放医用内窥镜摄像系统。


背景技术：

2.内窥镜是一种经人体的天然孔道，或者是经手术做的小切口进入人体内的检测仪器，利用内窥镜可以看到x射线不能显示的病变。目前的医用内窥镜摄像系统中，可以采用外部插入usb进行录像的保存，所保存的录像不仅能全程记录手术过程，更是为生成患者病历或复盘手术过程提供了依据。
3.上述中的相关技术存在有如下缺陷：在实际操作中，usb设备中所保存的录像文件，需要借助其他电脑系统或其它显示终端才能播放查看，而其他各种电脑设备显示屏色差各异，难以完全还原在医用显示器上看到的图像效果，会存在一定差异，从而可能会对患者的病例生成和医生的复盘分析产生不良影响。


技术实现要素：

4.为了减小回放usb设备中的录像文件时，对患者的病例生成和医生的复盘分析产生的不良影响，本技术提供一种usb自录放医用内窥镜摄像系统。
5.本技术提供的一种usb自录放医用内窥镜摄像系统采用如下的技术方案：
6.一种usb自录放医用内窥镜摄像系统，包括：
7.内窥镜手柄、主机和医用显示器；
8.所述内窥镜手柄上设有高清摄像机；
9.所述主机包括信号处理模块、视频分配模块和视频存储模块；
10.所述高清摄像机与所述信号处理模块连接，所述视频分配模块与所述信号处理模块、所述视频存储模块和所述医用显示器连接，所述视频存储模块与所述信号处理模块连接；
11.所述视频存储模块包括通用串行总线usb接口，所述usb接口用于连接usb存储器。
12.通过采用上述技术方案，将内窥镜手柄伸入人体内，并通过高清摄像机采集人体内的视频图像并形成视频图像信号，将视频图像信号输出至主机，通过主机内的信号处理模块对视频图像信号进行处理，再将处理后的信号可以通过视频分配模块分配至视频存储模块，并存储至连接于usb接口的usb存储器中，也可以通过视频分配模块分配至医用显示器进行显示。
13.在需要生成患者病历或复盘手术过程时，还可以调取usb存储器内存储的信号至信号处理模块进行处理，再将处理后的信号通过视频分配模块分配至医用显示器上进行显示。
14.可选的，所述内窥镜手柄上还包括数字分量串行接口sdi；
15.所述sdi与所述高清摄像机连接；
16.所述sdi用于将所述高清摄像机采集的视频图像信号转换为sdi信号。
17.通过采用上述技术方案，通过sdi的设置，可以将高清摄像机采集的视频图像信号转换为sdi信号再进行输出，减少了对视频信号压缩打包的过程，从而减少了原始图像失真的可能。
18.可选的，所述信号处理模块包括信号解码单元、信号转换单元和信号解调单元；
19.所述信号解码单元与所述sdi连接，所述信号转换单元与所述信号解码单元连接，所述信号解调单元与所述信号转换单元和所述视频分配模块连接；
20.所述信号解码单元用于对所述sdi信号进行解码，所述信号转换单元用于将解码后的所述sdi信号转换为hdmi信号，所述信号解调单元用于将所述hdmi信号解调为视频信号。
21.通过采用上述技术方案，信号解码单元通过sdi接收sdi信号后可以进行解码，将解码后的信号再输出至信号转换单元，信号转换单元将解码后的sdi信号转换为hdmi信号，再将转换后的hdmi信号输出至信号解调单元，信号解调单元将hdmi信号解调为视频信号，再将视频信号输出至视频分配模块进行分配。
22.可选的，所述视频分配模块包括视频接收单元、视频分配单元和视频输出单元；
23.所述视频接收单元与所述信号解调单元和所述视频分配单元连接，所述视频输出单元与所述视频分配单元和所述医用显示器连接；
24.所述视频分配单元用于将所述视频信号分配至所述视频输出单元。所述视频输出单元用于将所述视频信号输出至所述医用显示器。
25.通过采用上述技术方案，视频接收单元接收视频信号并输出至视频分配单元，视频分配单元将视频信号分配至视频输出单元，视频输出单元再将视频信号输出至医用显示器，医用显示器接收视频信号后将显示视频图像。
26.可选的，所述主机还包括按键控制模块和通讯模块；
27.所述通讯模块与所述按键控制模块和所述信号解调单元连接，所述按键控制模块用于根据按键控制所述信号解调单元。
28.通过采用上述技术方案，根据按键控制并通过通讯模块可以控制信号解调单元的信号接收源，当信号解调单元的信号接收源调整为sdi时，信号解调单元接收sdi信号并进行解调处理；当信号解调单元的信号接收源调整为视频存储模块时，信号解调单元接收视频存储模块内存储的信号并进行解调处理。
29.可选的，所述视频存储模块还包括视频压缩单元；
30.所述视频压缩单元与所述视频分配单元和所述usb接口连接；
31.所述视频压缩单元用于对所述视频信号进行压缩处理。
32.通过采用上述技术方案，视频压缩单元接收视频分配单元分配的视频信号后，视频压缩单元将对视频信号进行压缩打包处理，再将压缩打包处理后的信号存储至与usb接口连接usb存储器内。
33.可选的，所述内窥镜手柄还包括医用冷光源和镜头。
34.通过采用上述技术方案，冷光源用于为高清摄像机提供光源，有利于高清摄像机采集的视频图像更加明亮清晰，镜头用于保护高清摄像机，减少高清摄像机在采集过程中发生损坏的可能。
35.可选的，usb自录放医用内窥镜摄像系统还包括供电模块；
36.所述供电模块用于给所述内窥镜手柄、所述主机和所述医用显示器供电。
37.通过采用上述技术方案，供电模块为内窥镜手柄上的高清摄影机和冷光源供电，还为主机和医用显示器供电，以保证内窥镜手柄、主机和医用显示器的正常运转。
38.可选的，所述主机还包括电压转换模块；
39.所述电压转换模块用于将所述供电模块提供的电压转换为所述主机所适应的电压。
40.通过采用上述技术方案，由于主机所需电压与医用显示器和内窥镜手柄所需电压不相同，因此可以通过电压转换模块将供电模块提供的电压转换为主机所适应的电压，供电模块采用至少一个电压输出端即可满足主机、医用显示器和内窥镜手柄的用电需求。
41.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
42.1.在需要生成患者病历或复盘手术过程时，可以直接调取usb存储器内存储的信号至信号处理模块进行处理，再将处理后的信号通过视频分配模块分配至医用显示器上进行显示。
43.2.冷光源用于为高清摄像机提供光源，有利于高清摄像机采集的视频图像更加明亮清晰，镜头用于保护高清摄像机，减少高清摄像机在采集过程中发生损坏的可能。
附图说明
44.图1是本技术实施例中内窥镜手柄与主机的结构示意图。
45.图2是本技术实施例中信号处理模块的结构示意图。
46.图3是本技术实施例中视频分配模块的结构示意图。
47.图4是本技术实施例中usb自录放医用内窥镜摄像系统的结构示意图。
48.附图标记说明：1、内窥镜手柄；2、主机；3、医用显示器；4、供电模块；11、高清摄像机；21、信号处理模块；22、视频分配模块；23、视频存储模块；24、按键控制模块；25、通讯模块；26、电压转换模块；231、usb接口；232、视频压缩单元；211、信号解码单元；212、信号转换单元；213、信号解调单元；221、视频接收单元；222、视频分配单元；223、视频输出单元。
具体实施方式
49.以下结合附图1
‑
4对本技术作进一步详细说明。
50.本技术实施例公开一种usb自录放医用内窥镜摄像系统。参照图1，usb自录放医用内窥镜摄像系统包括内窥镜手柄1，内窥镜手柄1包括用于进入人体采集人体内部视频图像的高清摄像机11。高清摄像机11采集视频图像后生成视频图像信号，再通过设置于内窥镜手柄1上并与高清摄像机11连接的数字分量串行接口(serial digital interface，sdi)进行信号传输，将视频图像信号传输至主机2进行处理，处理后的信号一方面可以通过医用显示器3进行播放显示，另一方面可以通过通用串行总线usb接口231存储至usb存储器内，当需要回看录像时，可以调取usb存储器内的信号进行处理后再通过医用显示器3进行播放显示。
51.参照图1，主机2内的信号处理模块21将视频图像信号进行处理后再通过视频分配模块22进行分配，视频分配模块22将处理后的信号分别分配至视频存储模块23与医用显示
器3处。医用显示器3接收信号后显示视频图像本实施例中的sdi采用3g
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sdi，相较于标准清晰度的sd
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sdi，3g
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sdi属于高清标准，具有更高的清晰度；相较于同样是高清标准的hd
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sdi，3g
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sdi的速率为2.97gb/s，而hd
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sdi的速率为1.458gb/s，因此3g
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sdi的速率更快。视频存储模块23内的usb接口231可以采用usb 3.0接口，usb 3.0接口的最大传输带宽可以达到500gbps，相较于usb 2.0接口480mbps的最大传输带宽，usb 3.0接口在传输速率上具有明显优势。
52.参照图2，主机2内的信号处理模块21包括信号解码单元211，当高清摄像机11采集到视频图像信号后通过sdi转换为sdi信号，并通过sdi连接线将sdi信号传输至信号解码单元211，信号解码单元211对sdi信号进行解码，并将解码后的信号传输至与信号解码单元211连接的信号转换单元212，信号转换单元212接收信号后将信号转换为高清晰度多媒体接口(high definition multimedia interface，hdmi)信号，信号转换单元212再通过hdmi连接线将hdmi信号传输至信号解调单元213，信号解调单元213将hdmi信号解调为视频信号并进行输出，该视频信号为hdmi高清视频信号，信号解调单元213再通过hdmi连接线将视频信号传输至视频分配模块22进行分配。
53.其中，信号解码单元211可以为高清sdi编解码器，可以对编码的视频和音频进行自适应解码，解码后再将视频信号以3g
‑
sdi的信号格式输出，并将音频信号以aes或ebu的形式内嵌进行同步输出。信号转换单元212可以为sdi转hdmi视频转换器，其包含sdi输入端与hdmi输出端。信号解调单元213可以为电视播放芯片。
54.参照图3，视频分配模块22包括视频接收单元221，视频接收单元221与信号解调单元213连接并接收信号解调单元213输出的视频信号，再将视频信号传输至与视频接收单元221连接的视频分配单元222，视频分配单元222将视频信号分为若干路hdmi视频，本实施例中视频分配单元222将视频信号分为两路hdmi视频，其中一路hdmi视频传输至视频存储模块23中进行存储，另一路hdmi视频通过hdmi连接线传输至医用显示器3，并通过医用显示器3进行显示播放。
55.参照图4，视频存储模块23还包括视频压缩单元232，视频压缩单元232通过hdmi连接线接收视频输出单元223所输出的hdmi视频，视频压缩单元232可以为采用熵编码的视频编解码器，且视频压缩单元232采用的视频编码标准可以为h.264标准，该标准不仅可以节省码率，大大降低所需存储容量，还可以在不同分辨率、不同码率下都能提供较高的视频质量。
56.参照图4，内窥镜手柄1上还固定连接有用于保护高清摄像机11的镜头，位于高清摄像机11旁还活动连接有用于为高清摄像机11提供光源的医用冷光源，usb自录放医用内窥镜摄像系统还包括供电模块4，供电模块4可以为内窥镜手柄1上的高清摄像机11与医用冷光源提供电压，供电模块4还可以为医用显示器3提供电压。主机2内还包括电压转换模块26，供电模块4为电压转换模块26提供电压，电压转换模块26再将供电模块4的电压转换为分别适应于信号处理模块21和视频分配模块22的电压，并同时向信号处理模块21和视频分配模块22提供合适的电压。
57.参照图4，主机2内还设有与信号解调单元213连接的通讯模块25，通讯模块25连接有按键控制模块24。通过操作设于主机2外部的控制按键可以对按键控制模块24进行控制并产生控制信号，按键控制模块24将控制信号通过通讯模块25传输至信号解调单元213，从
而可以调整信号解调单元213的信号接收源。当信号解调单元213的信号接收源为信号转换单元212时，主机2处于录像模式，并且医用显示器3可以同步播放正在录像的视频；当信号解调单元213的信号接收源为视频存储模块23时，主机2处于回放模式，医用显示器3播放存储于usb存储器内的视频。
58.本技术实施例中一种usb自录放医用内窥镜摄像系统的实施原理为：
59.通过设置于内窥镜手柄1上的高清摄像机11采集视频图像并传输至主机2，主机2将视频图像进行处理，处理后的视频可以进行实时播放还可以同步存储至主机2上的usb存储器内。当需要进行视频回放时，通过操作控制按键调整信号解调单元213的信号接收源，调取usb存储器内的视频并通过处理后使用医用显示器3进行播放。
60.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。