本發(fā)明涉及視頻傳輸技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是涉及一種多信號支持多功能可遠(yuǎn)距離傳輸高清視頻的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

內(nèi)窺鏡分醫(yī)用內(nèi)窺鏡、工業(yè)內(nèi)窺鏡。

醫(yī)用內(nèi)窺鏡普遍傳輸距離短，工業(yè)內(nèi)窺鏡要求傳輸長（50~300米）。

目前市場上的720p高清內(nèi)窺鏡攝像頭都是采用ccd傳感器，攝像頭體積較大，很大程度上增加了探測端的尺寸，使得內(nèi)窺鏡難以在狹小的空間里應(yīng)用。而流行的coms內(nèi)窺鏡攝像頭像素都在44萬以下，像素太低，難以觀測目標(biāo)表面的細(xì)節(jié)，影響內(nèi)窺鏡使用者對故障的診斷。為了應(yīng)對復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境，攝像頭除了滿足高清圖像采集之外，還需要解決高清視頻信號傳輸?shù)膯栴}?，F(xiàn)有可用于遠(yuǎn)距離傳輸?shù)模?00米~300米）內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，通常傳輸?shù)氖悄M信號，ntsc、pal制水平（30萬像素），分辨率較低，圖像效果差。為提升內(nèi)窺鏡（特別是工業(yè)內(nèi)窺鏡）遠(yuǎn)距離傳輸視頻圖像效果。

現(xiàn)有內(nèi)窺鏡產(chǎn)品，通常只有一種輸入信號及接口，不能兼容多種信號輸入。

現(xiàn)有內(nèi)窺鏡產(chǎn)品，功能過于單一，往往僅限于監(jiān)控某觀測表面、或頂多是抓拍圖像、錄像視頻。無法做更多的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供了一種多信號支持多功能可遠(yuǎn)距離傳輸高清視頻的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下方案來實(shí)現(xiàn)：多信號支持多功能可遠(yuǎn)距離傳輸高清視頻的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括：

攝像頭模塊，所述攝像頭模塊包括數(shù)字高清視頻采集及發(fā)射模塊，數(shù)字高清視頻采集及發(fā)射模塊用于發(fā)射視頻信號；

內(nèi)窺鏡主板，所述內(nèi)窺鏡主板包括數(shù)字高清視頻接收模塊，數(shù)字高清視頻接收模塊用于接收視頻信號，所述內(nèi)窺鏡主板通過線材與攝像頭模塊連接；

顯示屏，用于顯示攝像畫面；

所述攝像頭模塊還包括高清攝像頭模組、前圖像處理模塊；

所述內(nèi)窺鏡主板還包括有中央處理單元及與中央處理單元電性連接的后圖像處理模塊、

所述前圖像處理模塊、后圖像處理模塊都設(shè)置有視覺無損壓縮單元，該視覺無損壓縮單元為低延時(shí)幀內(nèi)壓縮單元，其支持可配置的壓縮比，并根據(jù)傳輸信道的好壞自適應(yīng)調(diào)整壓縮比，取得最優(yōu)的圖像質(zhì)量；

所述前圖像處理模塊、后圖像處理模塊集成有片上模塊、并串轉(zhuǎn)換器、線纜驅(qū)動器，該片上模塊用于消除傳輸誤碼對圖像的影響；

所述攝像頭模塊拍攝視頻，前圖像處理模塊通過視覺無損壓縮單元將視頻根據(jù)傳輸信道的好壞調(diào)整壓縮比，進(jìn)行無損壓縮，壓縮后的視頻經(jīng)數(shù)字高清視頻采集及發(fā)射模塊或傳輸線材傳輸給數(shù)字高清視頻接收模塊，接收到的壓縮視頻被后圖像處理模塊還原，并根據(jù)上模塊消除傳輸誤碼對圖像的影響，還原后的壓縮視頻通過與中央處理單元信號連接的便攜式移動設(shè)備終端或屏顯示模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)播放，其播放的視頻質(zhì)量為無損視頻。

進(jìn)一步的，所述視覺無損壓縮單元采用norelsys算法。

進(jìn)一步的，所述內(nèi)窺鏡主板還設(shè)置有：

屏顯示模塊連接口，用于連接屏顯示模塊；

tvout/hdmi輸出端口；

usb高清攝像頭連接端口，用于連接usb高清攝像頭；

sd卡插口，用于安裝sd卡，所述sd卡用于存儲還原后的視頻；

鍵盤插口，用于連接鍵盤；

移動終端插口，用于連接便攜式移動設(shè)備終端。

進(jìn)一步的，所述前圖像處理模塊、后圖像處理模塊設(shè)置有反向音頻與控制單元，且集成了反向音頻與控制信號接收電路；

所述后圖像處理模塊在接收正向傳輸視頻、音頻及控制信號的同時(shí)，接收同一根線纜上傳輸?shù)姆聪蛞纛l與控制信號。

進(jìn)一步的，所述線材環(huán)繞在圓盤上，所述圓盤上增加霍爾傳感器，所述霍爾傳感器感知圓盤的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，達(dá)到測量攝像頭移動距離的目的。

進(jìn)一步的，所述中央處理單元還設(shè)置有測量監(jiān)測特征圖像或者缺陷圖像的大小，以及攝像頭魚眼圖像矯正單元。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明提供一種內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的高清技術(shù)解決方案。系統(tǒng)使用cmos高清圖像傳感器，200萬像素，720p/1080p的解析度。選用專用圖像處理模塊，進(jìn)行無損傳輸，色彩還原性好，圖像清晰等優(yōu)點(diǎn)，傳輸距離可到500米。

本發(fā)明提供了多種信號輸入解決方案。遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)，采用不同的圖像處理模塊，即可傳輸ahd模擬高清，或者傳輸全數(shù)字高清。而針對短距離傳輸?shù)尼t(yī)用內(nèi)窺鏡，則可采用即插即用型的usb高清攝像頭，使用非常方便。

本發(fā)明提供一種多功能多應(yīng)用的內(nèi)窺鏡解決方案。能對監(jiān)控區(qū)域進(jìn)行放大觀測；能抓拍視頻照片；能對照片進(jìn)行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、鏡像等操作；能對照片進(jìn)行顏色編輯，彩色變黑白，黑白恢復(fù)彩色等；能對照片重新修改名字；能進(jìn)行視頻錄像；能對照片、視頻文件通過wifi、3g/4g直連手機(jī)或網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。除此之外，本發(fā)明還有多種算法功能：實(shí)時(shí)測量工業(yè)內(nèi)窺鏡攝像頭的移動距離，能測量監(jiān)測特征圖像或者缺陷圖像的大小，能支持?jǐn)z像頭魚眼圖像矯正。

附圖說明

圖1為本發(fā)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)原理框圖；

圖2為本發(fā)明內(nèi)窺鏡系統(tǒng)各模塊的連接關(guān)系圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

請參照附圖1-2，本發(fā)明的多信號支持多功能可遠(yuǎn)距離傳輸高清視頻的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)，該內(nèi)窺鏡系統(tǒng)包括：

攝像頭模塊a，所述攝像頭模塊a包括數(shù)字高清視頻采集及發(fā)射模塊b1，數(shù)字高清視頻采集及發(fā)射模塊b1用于發(fā)射視頻信號，所述攝像頭模塊a是高清數(shù)字?jǐn)z像頭（720p/1080p/以及4k）；

內(nèi)窺鏡主板c，所述內(nèi)窺鏡主板c包括數(shù)字高清視頻接收模塊b2，數(shù)字高清視頻接收模塊b2用于接收視頻信號，所述內(nèi)窺鏡主板c通過線材d與攝像頭模塊a連接；線材d為雙絞線或是同軸線，與電源線、地線一起，長度最高可到500m；

顯示屏e，用于顯示攝像畫面；

所述攝像頭模塊a還包括高清攝像頭模組2、前圖像處理模塊3；

所述內(nèi)窺鏡主板c還包括有中央處理單元1及與中央處理單元1電性連接的后圖像處理模塊5、

所述前圖像處理模塊3、后圖像處理模塊5都設(shè)置有視覺無損壓縮單元，該視覺無損壓縮單元為低延時(shí)幀內(nèi)壓縮單元，其支持可配置的壓縮比，并根據(jù)傳輸信道的好壞自適應(yīng)調(diào)整壓縮比，取得最優(yōu)的圖像質(zhì)量；

所述前圖像處理模塊3、后圖像處理模塊5集成有片上模塊、并串轉(zhuǎn)換器、線纜驅(qū)動器，該片上模塊用于消除傳輸誤碼對圖像的影響；

所述攝像頭模塊a拍攝視頻，前圖像處理模塊3通過視覺無損壓縮單元將視頻根據(jù)傳輸信道的好壞調(diào)整壓縮比，進(jìn)行無損壓縮，壓縮后的視頻經(jīng)數(shù)字高清視頻采集及發(fā)射模塊b1或傳輸線材4傳輸給數(shù)字高清視頻接收模塊b2，接收到的壓縮視頻被后圖像處理模塊5還原，并根據(jù)上模塊消除傳輸誤碼對圖像的影響，還原后的壓縮視頻通過與中央處理單元1信號連接的便攜式移動設(shè)備終端8或屏顯示模塊6進(jìn)行實(shí)時(shí)播放，其播放的視頻質(zhì)量為無損視頻。

所述視覺無損壓縮單元采用norelsys算法。

所述內(nèi)窺鏡主板c還設(shè)置有：

屏顯示模塊連接口，用于連接屏顯示模塊6；

tvout/hdmi輸出端口7；

usb高清攝像頭連接端口，用于連接usb高清攝像頭11；

sd卡插口，用于安裝sd卡10，所述sd卡10用于存儲還原后的視頻；

鍵盤插口，用于連接鍵盤9；

移動終端插口，用于連接便攜式移動設(shè)備終端8。

所述前圖像處理模塊3、后圖像處理模塊5設(shè)置有反向音頻與控制單元，且集成了反向音頻與控制信號接收電路；

所述后圖像處理模塊5在接收正向傳輸視頻、音頻及控制信號的同時(shí)，接收同一根線纜上傳輸?shù)姆聪蛞纛l與控制信號。

所述線材d環(huán)繞在圓盤上，所述圓盤上增加霍爾傳感器，所述霍爾傳感器感知圓盤的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，達(dá)到測量攝像頭移動距離的目的。

所述中央處理單元1還設(shè)置有測量監(jiān)測特征圖像或者缺陷圖像的大小，以及攝像頭魚眼圖像矯正單元。

本發(fā)明的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)可以傳輸數(shù)字高清從150m~500m的方式是首次實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)的內(nèi)窺鏡能實(shí)現(xiàn)傳輸視頻超100m的都是模擬傳輸，對采集的視頻可以進(jìn)行拍照、錄像等功能。照片文件具有放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、鏡像、編輯（文件名修改、照片可從彩色修飾為黑白及反過來）等功能。所拍照片、錄像文件可通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送、與手機(jī)直連分享出去。當(dāng)攝像頭深入管道內(nèi)部，可實(shí)時(shí)監(jiān)測距離（指攝像頭離開起始點(diǎn)的距離），實(shí)時(shí)距離能在屏上顯示出來；以及能測量管道內(nèi)部某個(gè)特征的大致寬度大小。

本發(fā)明的中央處理單元1主要功能特征如下：

1.主頻1.2ghz；

2.存儲自帶32-bit2gbyte總?cè)萘?，兼容ddr2/ddr3/ddr3l/lpddr2/lpddr3/dram,支持nandflash,emmc5.0，sd3.0等。

3.動態(tài)調(diào)頻，頻率最高576mhz。

4.視頻方面，解碼支持1080p@45fps,編碼支持h2641080p@45fps,最大分辨率4096x4096；視頻單顯輸出支持1080p@60fps,雙顯輸出支持lcd720p@60fps+hdmi720p@60fps。

5.顯示方面，雙通道lvds最大1080p@60fps;24位rgblcd,最大1080p@60fps;

6.支持hdmi1.4。

7.攝像頭，雙路串口csi，最大1080p@30fps,支持bt656，bt1120，支持24位yuv444/rgb;支持雙路同時(shí)輸入。

8.外設(shè)，支持3路usb，兩路tf卡，ps2x2,keypadx1(8行8列)，兩路紅外接收，keyadcx2。

9.音頻，2套i2s/pcm接口，以及32bit/192khz采樣精度。

本發(fā)明的多信號支持多功能可遠(yuǎn)距離傳輸高清視頻的內(nèi)窺鏡系統(tǒng)的工作原理如下：

高清cmos圖像傳感器信號，經(jīng)過前圖像處理模塊3后，在傳輸線材4中最遠(yuǎn)傳輸距離可達(dá)500米。最后經(jīng)過后圖像處理模塊5輸出bt656信號或者bt1120信號到中央控制單元1。

為了克服由于數(shù)字信號在傳輸線纜上的衰減所帶來的傳輸距離上的限制，前圖像處理模塊3采用新一代數(shù)字視頻壓縮模塊。數(shù)字視頻壓縮模塊使用一半的數(shù)字信息量就可以恢復(fù)出標(biāo)準(zhǔn)的壓縮算法所能得到的高清視頻圖像。不僅如此，兩個(gè)圖像處理模塊能根據(jù)傳輸?shù)木嚯x和信號的衰減，可以自適應(yīng)調(diào)整數(shù)字壓縮比例，以達(dá)到最佳的視頻圖像效果。圖中的線材4若使用六類雙絞線，傳輸距離可達(dá)200米；若使用75-3同軸電纜能實(shí)現(xiàn)500米以上的遠(yuǎn)距離、視覺無損的高清視頻傳輸。并且采用本發(fā)明的兩個(gè)圖像處理模塊易于未來產(chǎn)品的升級換代（支持2k、4k的高清攝像頭）。

作為醫(yī)用內(nèi)窺鏡，本發(fā)明的攝像頭模組部分需要可彎曲、有一定長度，并能采集到高清的視頻圖像。因此可直接接入1~2米的usb高清攝像頭。

醫(yī)生在手術(shù)過程中，或者復(fù)雜的管道內(nèi)部，需要對某一個(gè)畫面或視頻重復(fù)觀看、局部畫

面重點(diǎn)觀看，因此需要提供一種專門用于拍照、錄制、局部放大等裝置?；胤胖夭サ任募庉嫷裙δ?。對故障或病灶的專家會診，方便通過網(wǎng)絡(luò)分享照片、視頻文件等。

1.1對監(jiān)控區(qū)域放大、縮小觀測；

1.2視頻圖像抓拍；

1.3視頻圖像錄像；

1.4照片、視頻文件儲存于sd卡、u盤隨便選用；

1.5驅(qū)動屏顯示，視頻界面、ui界面支持觸摸屏操作與按鍵操作兼容；

1.6照片文件進(jìn)行放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、鏡像等操作；

1.7照片文件顏色可編輯，彩色變黑白，黑白恢復(fù)彩色等；

1.8照片、視頻文件能重新修改中英文名字；

1.9照片、視頻文件通過wifi、3g/4g直連手機(jī)或網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。