基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪。它包括摄像手柄、镜座、VCM变焦镜头，镜座后端设CMOS图像传感器；摄像手柄内置PCB电路板；VCM变焦镜头通过CMOS图像传感器与PCB电路板连接；摄像手柄上设有与PCB电路板连接的图像捕捉按钮；该CMOS图像传感器是带色彩滤镜阵列的CMOS图像传感器，即直接在CMOS的像素阵列的每个像素上镀色彩滤镜的CMOS传感器，每个像素对应一个微小的色彩滤镜。本实用新型中通过采用带增强阵列排列的色彩滤镜的CMOS图像传感器，降低了摩尔纹和杂色的产生；镜头中无需光学低通滤镜，便能让传感器捕获完整的精细画质，并可实现从蓝光到红外均多光谱获取。

主设计要求

1.一种基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪，其特征在于，它包括一个摄像手柄；摄像手柄前端设有镜座，镜座前端设有VCM变焦镜头，镜座后端设有CMOS图像传感器；摄像手柄内设置有具有图像采集、处理和传输功能的PCB电路板；VCM变焦镜头通过CMOS图像传感器与PCB电路板连接；摄像手柄上设有图像捕捉按钮，图像捕捉按钮与PCB电路板连接；所述的CMOS图像传感器是一种带色彩滤镜阵列的CMOS图像传感器，这种带色彩滤镜阵列的CMOS图像传感器，是一种直接在CMOS图像传感器的像素阵列的每个像素上镀色彩滤镜的CMOS图像传感器；亦即，CMOS图像传感器是由阵列的像素组成的，在每个像素上直接镀色彩滤镜，每个像素对应一个微小的色彩滤镜。

设计方案

2.如权利要求1所述的基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪，其特征在于，PCB电路板上设置有ISP图像处理芯片；VCM变焦镜头通过CMOS图像传感器与PCB电路板上的ISP图像处理芯片连接。

3.如权利要求1或2所述的基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪，其特征在于，该口腔观察仪，带有USB接口，可通过USB接口与电脑或显示器连接。

4.如权利要求3所述的基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪，其特征在于，所述的PCB电路板包括CPU中央处理器、ISP图像处理芯片、显示输出模块；CMOS图像传感器分别与PCB电路板上的中央处理器、ISP图像处理芯片的信号输入口连接；图像捕捉按钮分别与PCB电路板上的中央处理器、ISP图像处理芯片的信号输出口连接；PCB电路板上的显示输出模块与USB接口连接。

5.如权利要求1或2所述的基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪，其特征在于，所述的图像捕捉按钮为双按键图像捕捉按钮。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于医疗器械技术领域，涉及一种基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪。

背景技术

数字口腔观察仪(口腔内窥镜)用于对口腔作局部摄影、检查、诊断等，它给牙科医生和患者带来了全新的操作便利性和舒适性。它有一个可视角度最大的摄像手柄，通过摄像手柄前端的一个圆滑、小巧的手柄头，可轻松深入患者口腔内部，帮助检测到患者口腔内咬合部位或邻面的蛀牙,甚至被X射线忽视的初期阶段蛀牙。

数字化口腔观察仪，其内置双按键图像捕捉按钮，其成像是通过CMOS图像传感器来实现的，其通常带有USB接口，只要将其连接上任何一台带有USB接口的电脑，使用内窥镜的全动态图像搜寻功能，找到(所要拍摄部位的)合适的角度，然后按下图像捕捉按钮，就可以得到一个理想的图像，最大可捕获130M的有效像素。

现有的数字化口腔观察仪，一般是在摄像手柄前端设有一个VCM变焦镜头，也就是说，现有技术中一般是采用VCM变焦镜头进行自动变焦和对焦的，再通过CMOS图像传感器传送VCM变焦镜头拍摄到的图像；而通过这种VCM变焦镜头与CMOS图像传感器配合工作的方式一般能够获取的只有一种或两种光，如可见光和蓝光。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以实现从蓝光到红外均多光谱获取的基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪。

本实用新型的技术方案如下：

一种基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪，它包括一个摄像手柄；摄像手柄前端设有镜座，镜座前端设有VCM变焦镜头，镜座后端设有CMOS图像传感器；摄像手柄内设置有具有图像采集、处理和传输功能的PCB电路板；VCM变焦镜头通过CMOS图像传感器与PCB电路板连接；摄像手柄上设有图像捕捉按钮，图像捕捉按钮与PCB电路板连接；所述的CMOS图像传感器是一种带色彩滤镜阵列的CMOS图像传感器，这种带色彩滤镜阵列的CMOS图像传感器，是一种直接在CMOS图像传感器的像素阵列的每个像素上镀色彩滤镜的CMOS图像传感器。亦即，CMOS图像传感器是由阵列的像素组成的，在每个像素上直接镀色彩滤镜，每个像素对应一个微小的色彩滤镜。也就是说，CMOS图像传感器的像素阵列上镀有若干微小色彩滤镜，这些微小色彩滤镜是呈阵列排列的。

进一步地，PCB电路板上设置有ISP图像处理芯片；VCM变焦镜头通过CMOS图像传感器与PCB电路板上的ISP图像处理芯片连接。

进一步地，该口腔观察仪，带有USB接口，可通过USB接口与电脑或显示器连接。

进一步地，所述的PCB电路板包括CPU中央处理器、ISP图像处理芯片、显示输出模块；CMOS图像传感器分别与PCB电路板上的中央处理器、ISP图像处理芯片的信号输入口连接；图像捕捉按钮分别与PCB电路板上的中央处理器、ISP图像处理芯片的信号输出口连接；PCB电路板上的显示输出模块与USB接口连接。

进一步地，所述的图像捕捉按钮为双按键图像捕捉按钮。

本实用新型的有益效果：

本实用新型中，采用了一种带增强阵列排列的色彩滤镜的CMOS图像传感器；这种带增强阵列排列的色彩滤镜的CMOS图像传感器，是一种直接在CMOS图像传感器的像素阵列的每个像素上镀色彩滤镜的CMOS图像传感器。亦即，CMOS图像传感器是由阵列的像素组成的，在每个像素上直接镀色彩滤镜，每个像素对应一个微小的色彩滤镜。

全新CMOS图像传感器的色彩滤镜阵列，能够解决摩尔纹。本实用新型中，通过采用一种带增强阵列排列的色彩滤镜的CMOS图像传感器，降低了摩尔纹和杂色的产生；镜头中无需光学低通滤镜，便能让传感器捕获完整的、“未经过滤”的分辨率和XF镜头的精细画质。

本实用新型的基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪，优点如下：

1、单次拍照可完成更大光谱范围的影像信息，能提供医生更多的诊断信息；

2、采用VCM变焦镜头一般只能获取一种或两种如可见光和蓝光，通过这种色彩滤镜阵列的方式可以实现从蓝光到红外均多光谱获取；

3、体积可以大大减少；

4、无须切换滤光片；

5、滤镜直接镀在CMOS图像传感器的像素阵列的每个像素上，可以使对焦更精确，图像更精细。

附图说明

图1是本实用新型一种基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪的结构示意图；

图2是本实用新型中的带色彩滤镜阵列的CMOS图像传感器的结构示意图。

图中：1、VCM变焦镜头 2、镜座 3、CMOS图像传感器

4、图像捕捉按钮 5、PCB电路板 6、图像处理芯片

7、USB接口 8、色彩滤镜

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例

如图1所示，本实用新型一种基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪，它包括一个摄像手柄；摄像手柄前端设有镜座2，镜座2前端设有VCM变焦镜头1，镜座2后端设有CMOS图像传感器3(多光谱传感器)；摄像手柄内设置有具有图像采集、处理和传输功能的PCB电路板5；VCM变焦镜头1通过CMOS图像传感器3与PCB电路板5连接；摄像手柄上设有图像捕捉按钮4，图像捕捉按钮4与PCB电路板5连接。

如图2所示，所述的CMOS图像传感器3是一种带色彩滤镜阵列的CMOS图像传感器，这种带色彩滤镜阵列的CMOS图像传感器，是一种直接在CMOS图像传感器3的像素阵列的每个像素上镀色彩滤镜8的CMOS传感器。亦即，CMOS图像传感器是由阵列的像素组成的，在每个像素上直接镀色彩滤镜8，每个像素对应一个微小的色彩滤镜8。也就是说，CMOS图像传感器3的像素阵列上镀有若干微小色彩滤镜8，这些微小色彩滤镜是呈阵列排列的。

如图1所示，该口腔观察仪，带有USB接口6，可通过USB接口6与电脑连接。

如图1所示，所述的PCB电路板5上设置有ISP图像处理芯片6，还设置有CPU中央处理器、显示输出模块；CMOS图像传感器3分别与PCB电路板5上的中央处理器、ISP图像处理芯片6的信号输入口连接；图像捕捉按钮4分别与PCB电路板5上的中央处理器、ISP图像处理芯片6的信号输出口连接；PCB电路板5上的显示输出模块与USB接口7连接。

所述的图像捕捉按钮4为双按键图像捕捉按钮。

所述的ISP图像处理芯片6的型号为FH8510。

本实用新型的基于CMOS阵列滤镜的多光谱口腔观察仪，通过采用一种带增强阵列排列的色彩滤镜的CMOS图像传感器，降低了摩尔纹和杂色的产生；镜头中无需光学低通滤镜，便能让传感器捕获完整的、“未经过滤”的分辨率和XF镜头的精细画质。

现有技术中采用VCM变焦镜头与普通CMOS图像传感器配合工作的方式一般能够获取的只有一种或两种光，如可见光和蓝光。而采用本实用新型中的这种VCM变焦镜头与色彩滤镜阵列的CMOS图像传感器配合工作的方式，可以实现从蓝光到红外的均多光谱获取。

设计图

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