Katselukerrat: 0 Tekijä: Site Editor Julkaisuaika: 2026-05-28 Alkuperä: Sivusto
Endoskooppijärjestelmä on enemmän kuin vain pieni kamera joustavan putken kärjessä. Kulissien takana omistettu piirilevy käsittelee endoskoopin kameramoduulin raakakuvadataa, muuntaa sen katseltavaksi videosignaaliksi ja hoitaa usein tallennus- ja näyttötoiminnot. Tätä korttia kutsutaan yleisesti DSP-kortiksi (Digital Signal Processor Board). Tässä artikkelissa selitämme, mitä DSP-kortti tekee, miksi se on välttämätön nykyaikaisille endoskooppijärjestelmille ja miten se eroaa pelkästä USB-kameramoduulin käytöstä.
DSP-kortti on elektroninen piiri, joka ottaa raaka-digitaalilähdön moduulikameran tunnistimesta ja suorittaa reaaliaikaisen kuvankäsittelyn. Endoskooppikameramoduulin sisällä oleva anturi tallentaa Bayer-kuvion tai raaka-RGB-tiedot. Nämä raakatiedot eivät ole suoraan katseltavissa; sen on oltava demosaidattu, valkotasapainotettu, värikorjattu ja usein pakattu. DSP-kortti hoitaa nämä tehtävät ja tuottaa vakiovideomuodon, kuten HDMI, komposiittivideon (CVBS) tai USB-videon.
Vanhemmissa endoskooppijärjestelmissä DSP-levy oli suuri, erillinen laatikko. Nykyään se voi olla niinkin pieni kuin postimerkki ja integroitu kameran koteloon tai pääprosessoriyksikköön. 4K-endoskooppikameramoduulissa DSP-kortin on oltava riittävän tehokas käsittelemään 4K-videota 30 tai 60 ruudun sekunnissa.
Raakakuvan käsittely – Muuntaa Bayer-raakadatan CMOS-kennosta täysvärikuvaksi. Tämä sisältää demosaisin, värien interpoloinnin ja valkotasapainon.
Image Enhancement – Parantaa visuaalista laatua käyttämällä terävöitystä, kohinanvaimennusta, kontrastin säätöä ja reunan parannusta.
Videokoodaus – Pakkaa videovirran (esim. H.264 tai H.265) tallennusta tai suoratoistoa varten.
On-Screen Display (OSD) – Peittokuva tekstiä, hiusristikkoja, aikaleimoja tai mittausgrafiikkaa suorassa videossa.
Lähtömuotoilu – Muuntaa käsitellyn videon vakioliitäntään: HDMI, SDI, USB (UVC) tai analoginen (CVBS).
Storage Control – Hallitsee kuvien tai videoleikkeiden tallentamista microSD-kortille, USB-asemaan tai sisäiseen muistiin.
Monet kuluttajien USB-endoskoopit käyttävät USB-kameramoduulia, joka sisältää pienen DSP:n (tai siltapiirin peruskäsittelyllä) suoraan kameran kortille. Tämä riittää edullisille tarkastuskameroille, koska isäntätietokone (PC, kannettava tietokone tai älypuhelin) käsittelee raskaan videon käsittelyn. Ammattimaisille tai lääketieteellisille endoskooppijärjestelmille omistettu DSP-kortti tarjoaa kuitenkin useita etuja:
Ei riippuvuutta ulkoisesta PC:stä – Järjestelmä voi tulostaa erilliselle näytölle ilman tietokonetta.
Pienempi viive – Käsittely tapahtuu laitteistossa, ei yleiskäyttöisessä käyttöjärjestelmässä.
Edistyneet ominaisuudet – Mittaustyökalut, kuvan pysäytys, PIP (kuva kuvassa) ja tallennus on sisäänrakennettu DSP-kortille.
Tasainen suorituskyky – Isännän suorittimen kuormitus tai ohjainpäivitykset eivät vaikuta niihin.
Mukautettu endoskooppikameramoduuli yhdistettynä erillisen DSP-levyn kanssa on standardimenetelmä lääketieteellisille laparoskooppeille, teollisuusboreskoopeille ja huippuluokan videoendoskoopeille.
Ominaisuus |
DSP-kortti + erillinen kameramoduuli |
USB-kameramoduuli |
|---|---|---|
Tarvitaan isäntätietokone |
Ei (lähdöt suoraan valvontaan) |
Kyllä (tarvitaan PC, kannettava tietokone tai puhelin) |
Latenssi |
Erittäin alhainen (laitteistokäsittely) |
Keskitaso (USB + käyttöjärjestelmäpino) |
Kuvankäsittely |
Korkealaatuinen oma Internet-palveluntarjoaja |
Luottaa isäntäohjelmistoon (esim. OpenCV) |
Siirrettävyys |
Itsenäinen järjestelmä |
Kevyt, mutta tarvitsee tietokoneen |
Mittaustyökalut |
Usein sisäänrakennettu (näytön grafiikka) |
Se on toteutettava ohjelmistossa |
Maksaa |
Korkeampi (lisäkortti) |
Alentaa |
Tyypillinen käyttö |
Lääketieteellinen, ammattimainen teollisuus |
Kuluttaja-se-itse, puoliammattilainen |
Moderni DSP-kortti endoskooppikameramoduuliin sisältää:
Kuvaprosessori – omistettu ISP-siru (esim. Ambarellalta, Novatekilta tai Nextchipiltä).
Mikro-ohjain – Hallitsee painikkeiden tuloja, OSD-valikoita ja yleistä järjestelmän ohjausta.
Videokooderi – Laitteellinen H.264/H.265-kooderi tallennusta varten.
Muisti – SDRAM kehyspuskurointiin; flash laiteohjelmistolle.
Lähtöliitännät – HDMI, CVBS, USB (laite tai isäntä) ja joskus Ethernet.
Tallennuspaikka – microSD-korttipaikka.
Virtalähde – Säätimet kameramoduulille ja DSP:lle.
Endoskoopin kameramoduuli (sisältää moduulikameraanturin ja linssin) lähettää raakavideodataa joustavan kaapelin kautta – yleensä LVDS- tai MIPI CSI-2 -muodossa.
DSP-kortti vastaanottaa nämä raakatiedot. Se suorittaa ensin mustan tason korjauksen, viallisten pikselien korjauksen ja linssin varjostuksen korjauksen.
Bayerin raakadata demosaidataan RGB:ksi ja muunnetaan sitten YUV-väriavaruuteen.
Kuvan parannus (terävöitys, kohinanvaimennus, kontrasti) on käytössä.
OSD-grafiikka on päällekkäin.
Lopullinen video koodataan (jos tallennetaan) ja lähetetään näytölle (HDMI, CVBS) tai isäntätietokoneeseen USB:n kautta.
Käyttäjän säätimet (painikkeet, ohjaussauva, kosketusnäyttö) lukee mikrokontrolleri, joka säätää parametreja (zoom, kirkkaus, väritila).
4K-endoskooppikameramoduuli vaatii DSP-kortin, joka pystyy käsittelemään 4K-resoluutiota 30 tai 60 fps:llä. Tiedonsiirtonopeus on valtava – noin 12 Gbps pakkaamattomalla 4K:lla nopeudella 30 fps. Siksi DSP:ssä on oltava:
Suuren kaistanleveyden MIPI-vastaanotin (4 kaistaa, jokainen 1,5 Gbps tai enemmän).
Tehokas ISP-ydin, jossa on 4K-demosaisointi ja skaalaus.
Nopea muisti (DDR3 tai DDR4) puskuroi kehyksiä.
H.265-enkooderi tehokkaaseen tallennustilaan.
Ammattimaisissa 4K-endoskooppijärjestelmissä käytetään yleisesti useita Ambarellan (esim. S5L, H22), Novatekin tai Hisiliconin piirisarjoja.
OEM-asiakkaille mukautettu endoskooppikameramoduuli voidaan yhdistää erityisesti viritettyyn DSP-korttiin. Valmistaja voi säätää:
Valkotasapainokäyrät tietylle LED-valaistukselle.
Melunvaimennusvoimakkuus perustuu anturin meluprofiiliin.
OSD-valikon asettelu ja mittaustyökalut.
Lähtöresoluutio ja kuvataajuus.
Tämä integrointi varmistaa, että koko järjestelmä kärjestä näyttöön on optimoitu tarkoitettua kliinistä tai teollista sovellusta varten.
Jos endoskooppijärjestelmässäsi on jo PC tai tabletti (esim. kuvien arkistointia, telelääketieteen tai tekoälyanalyysiä varten), USB-kameramoduuli voi olla kätevämpi. USB-moduulissa on pieni sisäänrakennettu siltapiiri, joka lähettää UVC-videota, ja isäntätietokone hoitaa kaiken käsittelyn, tallennuksen ja mittauksen. Tämä vähentää laitteistokustannuksia ja monimutkaisuutta. Kuitenkin uhraat alhaisen latenssin ja riippumattomuuden tietokoneesta.
Sincere suunnittelee ja valmistaa sekä endoskooppikameramoduuleja että täydentäviä DSP-kortteja. Tuotevalikoimaamme kuuluvat:
Erilliset DSP-levyt 1080p- ja 4k-endoskooppikameramoduulille, HDMI- ja CVBS-lähdöillä.
USB-kameramoduulipohjaiset ratkaisut PC:hen liitettyihin järjestelmiin.
Mukautettu endoskooppikameramoduuli yhdistettynä mukautettuun DSP-laiteohjelmistoon (OSD, mittaustyökalut, käyttöliittymä).
Voimme myös integroida valitsemasi moduulikamera-anturin (Sony IMX, OmniVision) kliiniseen tai teollisuusympäristöösi räätälöidyn DSP-kortin kanssa.
DSP-levy on endoskooppijärjestelmän aivot. Se ottaa raakavideota endoskoopin kameramoduulista, käsittelee sen korkealaatuiseksi kuvaksi, lisää grafiikkaa ja tulostaa näytölle tai tallentimelle. Ammattimaisille lääketieteellisille ja teollisille endoskoopeille tarkoitettu DSP-kortti tarjoaa alhaisen latenssin, edistyneitä ominaisuuksia ja riippumattomuuden tietokoneesta. 4k endoskooppikameramoduuli vaatii tehokkaan DSP:n, joka pystyy käsittelemään valtavia tiedonsiirtonopeuksia. Vaikka USB-kameramoduuli on yksinkertaisempi ja edullisempi vaihtoehto kuluttaja- tai puoliammattikäyttöön, räätälöity endoskooppikameramoduuli yhdessä tarkoitukseen rakennetun DSP-kortin kanssa takaa leikkaussaleissa ja tehdaskerroksissa vaaditun suorituskyvyn ja luotettavuuden.
Jos tarvitset mukautetun endoskooppikameramoduulin tai täydellisen endoskooppijärjestelmän DSP-kortilla, ota yhteyttä Sincereen. Tarjoamme kokonaisvaltaisia suunnittelu- ja valmistuspalveluita.
