Что такое миниатюрный модуль камеры для эндоскопии?

Введение
Как можно заглянуть внутрь артерии пациента, осмотреть лопасть реактивного двигателя или проверить трубу на предмет закупорки? Вы не можете просто смотреть. Вам нужна камера, достаточно маленькая, чтобы пройти через крошечное отверстие. Именно это и делает миниатюрный модуль камеры-эндоскопа. Это полноценная система обработки изображений, упакованная в корпус, который зачастую меньше ластика на карандаше. В компании Sure мы создаем эти крошечные решения для обработки изображений уже более 30 лет. В этой статье объясняется, что это такое, как они работают и где используются.

Что это такое?
Миниатюрный модуль камеры эндоскопа представляет собой компактную автономную камеру, предназначенную для установки в ограниченном пространстве для визуального контроля. Обычно он включает в себя:

• Крошечный датчик модуля камеры cmos (часто диаметром от 2 до 5 мм).

• Миниатюрный объектив

• Встроенные светодиодные фонари

• Гибкий или жесткий кабель

• Разъем (часто USB) для отправки видео на экран.

Эти модули являются «глазами» эндоскопов — медицинских прицелов, используемых хирургами, или промышленных бороскопов, используемых механиками. Головка камеры герметично закрыта для защиты от жидкостей и грязи.

Ключевые компоненты

1. Датчик CMOS
Сердцем любого современного миниатюрного эндоскопа является модуль камеры CMOS . CMOS-сенсоры небольшие, потребляют мало энергии и не нагреваются, что важно, когда камера находится внутри тела или в ограниченном пространстве. Разрешения варьируются от VGA (640×480) до HD (1280×720) и даже 1080p в более крупных модулях.

2. Объектив
Объектив фокусирует свет на датчике. В модулях эндоскопов линзы крошечные (часто от 1 до 3 мм в диаметре), но изготовлены точно. Они определяют, насколько широкую область вы видите (поле зрения) и какая ее часть остается в фокусе (глубина резкости). Большинство из них используют широкоугольные объективы (от 90° до 120°), чтобы охватить большую часть области проверки.

3. Освещение
Поскольку эндоскопы работают в темных помещениях, им необходимо освещение. Большинство модулей имеют крошечные светодиоды вокруг линзы. Для специализированных применений оптоволоконные световоды позволяют сделать головку камеры еще меньше.

4. Кабель и разъем По
кабелю передается видеосигнал и питание между головкой камеры и дисплеем. В USB-камере-эндоскопе кабель заканчивается USB-разъемом для прямого подключения к компьютеру или ноутбуку. Некоторые из них выполнены в виде USB-эндоскопа для использования с телефонами и планшетами Android.

5. Корпус и уплотнение
Корпус защищает внутренние части. Медицинские модули должны подлежать стерилизации. Промышленные модули часто должны быть водонепроницаемыми. Водонепроницаемый модуль инспекционной камеры имеет класс защиты IP67 или IP68, что означает, что его можно погружать в воду.

Типы

Модули медицинского эндоскопа.
Используются при артроскопии (суставы), лапароскопии (брюшная полость) и бронхоскопии (дыхательные пути). Диаметр: от 2 мм до 5 мм. Должен соответствовать строгим требованиям стерилизации. Медицинская мини-эндоскопическая камера использует модуль камеры cmos с высокой чувствительностью для условий низкой освещенности внутри тела.

Модули промышленных бороскопов.
Используются для проверки двигателей, оборудования и инфраструктуры. Часто встраиваются в водонепроницаемые системы инспекционных камер , устойчивые к пыли, влаге и экстремальным температурам. Общие диаметры: 3,9 мм, 5,5 мм, 7 мм.

Модули USB-эндоскопов
Бытовые и профессиональные USB-эндоскопы доступны по цене и просты в использовании. USB- камера -эндоскоп подключается к любому компьютеру. Некоторые из них предназначены для подключения эндоскопов к USB-порту Android , что позволяет выполнять проверку с помощью телефона Android.

Ключевые характеристики

Диаметр

• Менее 2 мм: ультраминиатюрные медицинские и прецизионные промышленные изделия.

• 2–4 мм: профессиональные медицинские и промышленные бороскопы.

• 4–8 мм: USB-эндоскопы, сантехника, общего назначения.

Разрешение

• VGA (640×480): базовая проверка, проверка наличия/отсутствия.

• HD (1280×720): хорошая детализация для большинства приложений.

• 1080p (1920×1080): высокая детализация для профессионального использования.

Поле зрения (FOV)
Общие параметры: 70°, 90°, 120°. Шире позволяет увидеть больше площади.

Глубина резкости (ГРИП)
Модули эндоскопа обычно имеют большую глубину резкости (от 10 мм до бесконечности), поэтому вам не нужно постоянно перефокусироваться.

Рейтинг водонепроницаемости

• IP67: погружение в воду на глубину 1 метр на 30 минут.

• IP68: Погружайтесь глубже (указывается производителем)

Приложения

Медицинский

• Артроскопия (колени, плечи)

• Лапароскопия (абдоминальная хирургия)

• Эндоскопия (пищеварительный тракт)

• ЛОР (ухо, нос, горло)

Промышленный

• Автомобильные двигатели, цилиндры, трансмиссии

• Аэрокосмические реактивные двигатели, планеры

• Контроль качества производства

• Энергетические турбины, котлы

Сантехника и строительство

• Проверка труб (дренажи, канализационные линии)

• Осмотр стен и полостей

• воздуховоды ОВКВ

Потребительский и DIY

• Осмотр дома (бытовая техника, за стенами)

• Автомобильные поделки (отверстия для свечей зажигания)

• Ремонт электроники (платы)

Как выбрать

Медицинский

• Биосовместимые материалы, стерилизуемые.

• Правильный диаметр порта доступа

• Высокая чувствительность при слабом освещении

• Сотрудничайте с производителем медицинского оборудования.

Промышленный

• Водонепроницаемая инспекционная камера с рейтингом IP

• Длина кабеля и гибкость

• Разрешение в зависимости от размера дефекта

• Прочная конструкция, защита от натяжения

Бытовые USB-эндоскопы

• USB-эндоскоп для камеры диаметром 5,5 или 7 мм подходит для большинства домашних задач.

• Совместимость USB-эндоскопа с Android для мобильного использования

• Разрешение HD (720p или 1080p) обеспечивает хорошую детализацию.

• Регулируемая яркость светодиода

Производство
Изготовление этих крошечных модулей требует точности. Компания «Sincere» производит продукцию в цехах класса 10/100, защищенных от пыли, чтобы предотвратить загрязнение. Мы используем технологию Active Alignment (AA), чтобы обеспечить идеальное выравнивание объектива и матрицы, что крайне важно для получения четких изображений в таких небольших корпусах.

Что дальше
по мере развития технологии модулей камеры cmos :

• Более высокое разрешение: датчики 4K в модулях толщиной менее 5 мм.

• Меньшие диаметры: модули менее 1 мм для ультраминимально инвазивных процедур.

• Интеграция искусственного интеллекта: обработка данных на модуле для анализа в реальном времени

• Беспроводная связь: эндоскопы Bluetooth и Wi-Fi для мобильности

Резюме:
Миниатюрный модуль эндоскопической камеры представляет собой крошечную автономную систему визуализации, позволяющую заглянуть в места, до которых иначе невозможно добраться. Будь то медицинская мини-эндоскопическая камера , промышленная водонепроницаемая инспекционная камера , USB-камера-эндоскоп для домашнего осмотра или USB-эндоскоп для Android для диагностики на ходу, все они имеют одно и то же ядро: датчик модуля камеры cmos с миниатюрной оптикой и подсветкой.

Компания «Sincere» производит эти прецизионные модули визуализации уже более 30 лет. Наши возможности включают производство без пыли класса 10/100, активное выравнивание для идеальной фокусировки и комплексную настройку. Если вы разрабатываете продукт, для которого требуется миниатюрный модуль камеры-эндоскопа, свяжитесь с нами.