[實用新型]快速膠片數字化儀

有效

• 申請號: 201220456427.9
• 申請日: 2012-09-10
• 公開（公告）號: CN202737992U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 胡金原
• 申請（專利權）人: 廣州市偉邁機電科技有限公司
• 主分類號: H04N1/00
• 分類號: H04N1/00;H04N1/028;A61B6/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 張帥

技術領域

本實用新型涉及數字圖像傳感器、醫學成像、計算機、機械和圖像處理技術領域，具體涉及一種使用CCD陣列板將醫用膠片轉換成數字信號的處理設備。

背景技術

目前消費者使用的CCD（Charge-coupled?Device，電荷耦合元件）圖像傳感器多為行間轉移型CCD。將感光矩陣和存儲矩陣交叉成為一個單一的矩陣，這樣的CCD結構被稱為行間轉移模式IT。在這種結構中，每個像素包含兩個并列的CCD細胞，其中的一個細胞用來感光，而另一個被遮擋的細胞則用來組成垂直移位寄存器。在垂直消隱期間，每個像素的感光細胞所產生的電荷被水平轉移到相鄰的垂直移位寄存器細胞中去，而后，垂直移位寄存器按時鐘順序將這些電荷轉移到最下端的水平讀出寄存器中，并最終通過輸出門輸出而產生視頻信號。

由于遮光的垂直移位寄存器是處于成像區的內部，這使得落到CCD上的光能量會有一半損失掉，從而引起了50%或更大的感光度損失。另外，這種感光部分在間隔上的加大反而改善了CCD在MTF（Modulation?Transfer?Function，調制傳遞函數）值上的表現。

電荷由感光細胞到垂直移位寄存細胞的轉移是一個非常簡單的過程，它不可能導致拖尾的發生。所有的垂直傳輸又都發生在遮光的情況下，所以傳輸拖尾在IT模式的CCD上被有效地消除了。然而，一個與之相似的現象仍然在高光區存在，盡管它比在FT模式的CCD上產生拖尾所需的高光水平要低的多，這種現象稱為垂直拖尾。它一般由以下的原因形成：由垂直移位寄存細胞的周圍泄露出來的一些光；或者是像紅光那樣的長波光很深地穿入底層從而產生電荷，而這些電荷又轉移到了垂直移位寄存器中。垂直拖尾也會產生沿著高光點上下垂直的線，很像是FT模式CCD上產生的傳輸拖尾，但產生它所需要的高光水平要低的多。?

醫用電子內窺鏡使用幀轉移方式（FT）的CCD，以FT方式工作的CCD其尺寸是其感光區域的兩倍。上面的矩陣用于接收光學影像，所以它是大量電荷集中的地方。這個矩陣中的像素被設計成為垂直轉移方式。在垂直消隱期，所有的影像電荷被盡可能快地向下轉移到下面的矩陣中去，而下面的矩陣被遮光物質遮蓋。這個電荷轉移過程清除了影像矩陣中的所有電荷，從而使一個新的電荷集中過程重新開始。

在下一個垂直掃描過程的水平消隱期間，下面不感光的矩陣繼續將一個水平線上的電荷向下轉移直到最下端的讀出寄存器。在水平掃描過程中，讀出寄存器將代表不同像素的電荷按時鐘順序水平傳輸到一個輸出門。在此，電荷被轉換成為視頻信號。

?值得一提的是，由于光學鏡頭所成的像是上下顛倒、左右相反的實像，故在感光矩陣的右下角的像素，實際上與景物中的左上角物體對應。所以在垂直消隱結束后，首先被讀出的是右下角的像素所生成的電荷。

另外，在像素上的電荷積累是與光照射在矩陣上的時間相關的，即使是在垂直消隱期間的垂直傳輸過程中，像素上小部分的電荷積累也會發生，于是就產生了垂直拖尾現象。垂直消隱期大約相當于整個電荷積累過程的6%的時間，但由高光所產生的拖尾要大于6%，它表現為一條通過高光點的上下的垂直線，這種現象被稱為傳輸拖尾，這對于FT模式的CCD來說是一個較嚴重的問題。

徹底防止傳輸拖尾的唯一途徑，是在垂直傳輸期間將光線當住。這可由攝像機上的機械快門來完成，在早期使用FT模式CCD的攝像機上的確有這種裝置。然而，機械裝置對于全電子化的攝像機來說畢竟不太般配。而且，CCD在其他構造上的發展已經可以用來防止傳輸拖尾的產生了。

基于上述CCD工作的特性，申請人發明創造出快速膠片數字化儀，放棄使用傳統光學鏡頭，采用全幀讀出型（FT）CCD陣列板，使用電子快門，保真原圖像的光感度并消除拖尾現象。

實用新型內容

本實用新型所要解決的問題是提供一種快速膠片數字化儀，可降低外界光信號干擾，減少光學鏡頭造成的圖像畸變，圖像成像速度快，性能優異，整機輕巧，成像質量高，可完成單一圖像文件分辨率為1000萬像素以上，用于病案室的數字化轉移工作，具備高速、小巧、成本低廉及可靠性高的特點。

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種快速膠片數字化儀，包括外殼，所述外殼為一長方體形狀結構，外殼內置背景光源板、主板、電源模塊及CCD陣列板，所述主板通過數據線分別連接背景光源板及CCD陣列板，所述電源模塊為主板、背景光源板及CCD陣列板供電，所述電源模塊通過電線連接所述背景光源板、主板和CCD陣列板。