CN105208331A - 一种医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路，包括设置在手术台上方的天吊式镜头、设置在实施手术位置的潜水式镜头，以及用于接收天吊式镜头和潜水式镜头的视频信号的主机；所述天吊式镜头内设有视频采集芯片、第一信号转换芯片和第二信号转换芯片；所述天吊式镜头采集的视频图像信号为LVDS信号；所述视频采集芯片用于采集外部的图像信息，并发送第一信号转换芯片；所述第一信号转换芯片，将该LVDS信号转换为BT1120信号，并将该BT1120信号发送至第二信号转换芯片；所述第二信号转换芯片将BT1120信号转换为SDI信号，并发送至主机中；所述主机内部设有第三信号转换芯片，用于将SDI信号转换为BT1120信号。

Description

一种医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路

技术领域

本发明涉及一种摄像***，特别是一种医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路。

背景技术

在临床医疗时，特别是当医生在进行手术时，往往需要进行通过摄像进行观察手术过程，进行实时播放和录制，可以方便在手术过程中进行观看，同时也可以通过录像进行教学示范。

然而，现有的摄像镜头单一，拍摄的角度有限，难以还原整个手术的场景和细节。特别是，在手术的细微部分，更是难以拍摄。

因此，针对现有的问题，需要提供一种能够全方位拍摄医生手术的医疗拍摄***。

发明内容

本发明在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路。

本发明通过以下技术方案实现：一种医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路，包括设置在手术台上方的天吊式镜头、设置在实施手术位置的潜水式镜头，以及用于接收天吊式镜头和潜水式镜头的视频信号的主机；

所述天吊式镜头内设有视频采集芯片、第一信号转换芯片和第二信号转换芯片；所述天吊式镜头采集的视频图像信号为LVDS信号；所述视频采集芯片用于采集外部的图像信息，并发送第一信号转换芯片；所述第一信号转换芯片，将该LVDS信号转换为BT1120信号，并将该BT1120信号发送至第二信号转换芯片；所述第二信号转换芯片将BT1120信号转换为SDI信号，并发送至主机中；所述主机内部设有第三信号转换芯片，用于将SDI信号转换为BT1120信号；

所述潜水式镜头内设有视频采集芯片，其用于采集外部的图像信息，并发送至主机；所述潜水式镜头采集的视频图像信号为CVBS信号；所述主机内部设有第四信号转换芯片，用于将该CVBS信号转换为BT656信号。

相比于现有技术，本发明通过同时设置两个镜头，一个天吊式镜头，一个潜水式镜头，可以分别之上而下观察到全局的手术过程，同时，通过潜水式镜头可以观察到手术台上医生的手术的细微之处。同时，通过一主机，将两个镜头所采集的视频进行合并播放和录制，方便于医生手术过程中的观看，也可以用于手续教学视频使用。

作为本发明的进一步改进，所述主机内部还设有一图像增强芯片，用于接收天吊式镜头和潜水式镜头的视频信号，并进行增强处理。

作为本发明的进一步改进，所述天吊式镜头和潜水式镜头内部的视频采集芯片都包括：控制模块、驱动模块、感光模块、取样模块和输出模块；

所述控制模块，其用于接收外部的触发信号，发送触发信号至驱动模块；

所述驱动模块，其用于接收控制模块的触发信号，并驱动感光模块工作；

所述感光模块，其用于接收外界的光信号，并将该光信号转换为电信号；

所述取样模块，其用于对感光模块的电信号进行取样处理，并将处理完的电信号发送至输出模块；

所述输出模块，其用于将该电信号转换为数字信号，并进行输出。

作为本发明的进一步改进，所述视频采集芯片还包括一倍频模块，其用于将外部输入的触发信号的频率进行增倍处理，再发送至控制模块。

作为本发明的进一步改进，所述视频采集芯片外部设有：用于接收供电电压的电源端口、用于输出视频信号的视频信号端口、用于输出行场信号的行场信号端口、用于接收参考电压电频的参考信号端口和一用于接收外部时钟信号的时钟信号端口。

作为本发明的进一步改进，所述第一信号转换芯片包括：控制器、数据读取器、信号格式转换器、并行器、数据输出器；

所述控制器，其用于接收外部的触发信号，并控制数据读取器、信号格式转换器、并行器和数据输出器的工作；

所述数据读取器，其用于接收LVDS视频传输信号，并发送至信号格式转换器；

所述信号格式转换器，其用于将LVDS视频信号转换为BT1120的视频信号，并发送至并行器；

所述并行器，其用于将串行数据转换为并行数据，并发送至数据输出器；

所述数据输出器，用于将BT1120视频信号数据输出。

作为本发明的进一步改进，所述第二信号转换芯片包括：数据缓冲器、低噪音锁相环、ASI同步编码器、串行器、串行影像扰频器、电缆驱动器和底噪音锁相环；

所述数据缓冲器，用于接收第一信号转换芯片的BT1120信号，并发送至ASI同步编码器；

所述低噪音锁相环，其与数据缓冲器连接，用于保持频率和相位的稳定；

所述ASI同步编码器，用于将该BT1120信号进行编码处理，转换为SDI信号，并发送至串行器；

所述串行器，用于将并行信号转换为串行信号，并发送至串行影像扰频器；

所述串行影像扰频器，用于对信号数据进行加密处理，并发送至电缆驱动器；

所述电缆驱动器，用于将该SDI信号发送至主机。

作为本发明的进一步改进，所述第三信号转换芯片包括：电缆均衡器、数据恢复器、晶体振荡器、串行影像解扰器、并行器、ASI同步解码器、数据提取器和数据缓冲器；

所述电缆均衡器，用于接收SDI信号并进行校正处理，再发送至数据恢复器；

所述数据恢复器，用于从传输信道的失真和噪声中恢复数据，并发送至串行影像解扰器；

所述串行影像解扰器，用于将信号数据进行解密，并发送至并行器；

所述并行器，用于将串行信号数据转换为并行信号数据，并发送至ASI同步解码器；

所述ASI同步解码器，用于对数据进行解码，转换为BT1120信号，并发送至数据提取器；

所述数据提取器，用于将解码后的数据进行提取，并发送至数据缓冲器；

所述数据缓冲器，用于将接收的信号进行发出。

作为本发明的进一步改进，所述第四信号转换芯片包括：模数转换器、模拟信号处理控制器、多标准的数据限幅器、数据旁路采样滤波器、色度和亮度的对比度饱和度控制电路、同步电路、时钟发生器和格式输出器；

所述模数转换器，用于接收CVBS信号，并将该模拟信号转换为数字信号，并发至模拟信号处理控制器；

所述模拟信号处理控制器，用于接收该BT656数字信号，并同时发送至多标准的数据限幅器、数据旁路采样滤波器，以及色度和亮度的对比度饱和度控制电路；

所述多标准的数据限幅器，用于保持信号传输的稳定性，并发送至格式输出器；

所述数据旁路采样滤波器，用于过滤干扰信号，并发送至格式输出器；

所述色度和亮度的对比度饱和度控制电路，用于控制影像数据的色度、亮度的对比饱和度，并发送至格式输出器；

所述同步电路分别与色度和亮度的对比度饱和度控制电路和时钟发生器连接，为色度和亮度的对比度饱和度控制电路提供脉冲时钟信号，使其与主***同步运行；

所述格式输出器，用于将信号格式转换为BT656，并将该信号输出。

作为本发明的进一步改进，所述图像增强芯片内部包括：数据接收器、降噪处理器、动态存储器、图像增强器、像素自适应校对器、数据输出器、静态存储器、控制器、视频信号倍增器、存储信号倍增器和时钟发生器；

所述数据接收器，其用于接收图像数据信号，并发送至降噪处理器；

所述数据接收器接收到的图像数据信号，发送至降噪处理器进行降噪处理，再转发至动态存储器；

所述动态存储器在接收到降噪处理器2处理后的图像数据后，再转发至图像增强器；

所述图像增强器，其包括一图像边缘增强电路；所述图像边缘增强电路用于增强图像边缘的清晰度，所述图像增强器先将处理后的图像数据发送至所述像素自适应校对器，由该像素自适应校对器进行像素适应校对，再发送至数据输出器；

所述数据输出器，其用于接收图像增强器处理后的图像数据，并进行数据输出；

所述静态存储器，其用于存储图像增强器的驱动数据，以驱动该图像增强器的工作；

所述控制器，其用于接收外部触发信号，并相应控制数据接收器、图像增强其和数据输出器的工作状态；

所述时钟发生器，其用于为中心处理芯片产生时钟信号，所述时钟发生器，将产生的时钟信号分别发送至视频信号倍增器和存储信号倍增器，并由该视频信号倍增器将时钟信号发送至数据接收器，由该存储信号倍增器将时钟信号发送至动态存储器和静态存储器。

进一步通过在图像增强芯片中划分为多个功能模块，分别并由各个功能模块独立协调工作，能够实现对图像的增强处理。同时，进一步在该图像增强器中设置一图像边缘增强电路，用以增强图像边缘的清晰度。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1是本发明的医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路的连接示意图。

图2是本发明的医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路的内部芯片连接示意图。

图3式视频采集芯片的内部电路连接示意图。

图4是视频采集芯片的外部端口示意图。

图5是视频采集芯片的电源部分的电路图。

图6是视频采集芯片的2.7V的电路图。

图7是视频采集芯片的1.8V的电路图。

图8是视频采集芯片的1.2V的电路图。

图9是视频采集芯片行场信号的接口放大图。

图10是视频采集芯片的参考信号端口的局部放大图。

图11是视频采集芯片的时钟电路的电路图。

图12是视频采集芯片的配置电路的电路图。

图13是第一信号转换芯片的内部电路连接示意图。

图14是第一信号转换芯片的外部端口连接示意图。

图15是第二信号转换芯片的信号接收端口的局部放大图。

图16是第二信号转换芯片的视频信号端口的局部放大图。

图17是第二信号转换芯片的行场信号端口的局部放大图。

图18是第二信号转换芯片的内部电路连接示意图。

图19是第二信号转换芯片的外部端口连接示意图。

图20是第二信号转换芯片的电源端口的局部放大图。

图21是第二信号转换芯片的信号接收端口的局部放大图。

图22是第二信号转换芯片的信号输出端口局部放大图。

图23是第二信号转换芯片的复位端口的局部放大图。

图24是第三信号转换芯片的内部电路连接示意图。

图25是第三信号转换芯片的外部端口连接示意图。

图26是电源端口的局部放大图。

图27是3.3V转换为1.2V的电压转换电路。

图28是信号输入端口的局部放大图。

图29是信号输出端口的局部放大图。

图30是第四信号转换芯片的内部电路连接示意图。

图31是第四信号芯片的外部端口连接示意图。

图32是第四信号芯片的电压滤波电路图。

图33是CVBS信号输入电路图。

图34是图像增强芯片的内部电路连接示意图。

图35和图36分别是图像增强芯片的外部连接电路图。

图37是3.3V电压的稳压滤波电路的电路图。

图38-39分别是3.3V转换为1.8V的电源转换电路图和3.3V转换为1.2V的转换电路图。

图40是图像增强芯片的信号接收端口的局部放大图。

图41是图像增强芯片的视频信号端口的局部放大图。

图42是图像增强芯片的时钟电路的电路图。

图43是图像增强芯片的行场信号端口的局部放大图。

具体实施方式

请参阅图1，其为本发明的医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路的连接示意图。本发明提供了一种医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路，其包括设置在手术台上方的天吊式镜头1、设置在实施手术位置的潜水式镜头2，以及用于接收天吊式镜头1和潜水式镜头2的视频信号的主机3。

具体的，请参阅图2，其为本发明的医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路的内部芯片连接示意图。

所述天吊式镜头1内设有视频采集芯片11，其用于采集外部的图像信息，并发送至主机3；

所述潜水式镜头2内设有视频采集芯片21，其用于采集外部的图像信息，并发送至主机3。

进一步，为了减小天吊式镜头1和潜水式镜头2在传输的过程中信号的衰减程度，保持信号传输的稳定性。作为本实施例的另一种优选的方式，在所述天吊式镜头内设有第一信号转换芯片13和第二信号转换芯片14；所述天吊式镜头采集1的视频图像信号为LVDS信号；所述第一信号转换芯片13，其用于将该LVDS信号转换为BT1120信号，并将该BT1120信号发送至第二信号转换芯片14；所述第二信号转换芯片14将BT1120信号转换为SDI信号，并发送至主机3中；所述主机3内部设有第三信号转换芯片31，用于将SDI信号转换为BT1120信号。

进一步，所述潜水式镜头采集的视频图像信号为CVBS信号；所述主机内部设有第四信号转换芯片32，用于将该CVBS信号转换为BT656信号。

进一步为了增强主机中显示时图像的清晰程度，作为本实施例的优选方式，所述主机内部还设有一图像增强芯片33，用于接收天吊式镜头1和潜水式镜头2的视频信号，并进行增强处理，再分别发送至视频录制芯片35和驱动显示芯片34。

进一步，以下对上述芯片的内部电路模块的连接分别进行说明，具体如下：

请参阅图3，其为视频采集芯片的内部电路连接示意图。

所述天吊式镜头内部的视频采集芯片11和潜水式镜头内部的视频采集芯片21都包括：控制模块111、驱动模块112、感光模块113、取样模块114、输出模块115和倍频模块116；

所述控制模块111，其用于接收外部的触发信号，发送触发信号至驱动模块112；

所述驱动模块112，其用于接收控制模块的触发信号，并驱动感光模块113工作；

所述感光模块113，其用于接收外界的光信号，并将该光信号转换为电信号；

所述取样模块114，其用于对感光模块的电信号进行取样处理，并将处理完的电信号发送至输出模块115；

所述输出模块115，其用于将该电信号转换为数字信号，并进行输出。

所述倍频模块116，其用于将外部输入的触发信号的频率进行增倍处理，再发送至控制模块111。

具体的，请参阅图4，其为视频采集芯片的外部端口示意图。

所述视频采集芯片外部设有：用于接收电压的电源端口101、用于输出视频信号的视频信号端口102、用于输出行场信号的行场信号端口103、用于接收参考电压电频的参考信号端口104、用于接收外部时钟信号的时钟信号端口105和用于接收外部工作模式命令的通讯命令端口106。

请同时参阅图5，其为视频采集芯片的电源部分的电路图。具体的，视频采集芯片中的电源部分同时采用三种电压，分别为2.7V、1.8V，和1.2V。

请同时参阅图6-8，其分别为视频采集芯片的2.7V、1.8V和1.2V的电路图。具体的，视频采集芯片的三种电压的输入端口101都外接有一用于稳压的滤波电路；所述滤波电路包括一个电感和至少一个电容；所述电感一端与外部电源连接，另一端分别与每个电容连接，所述每个电容的另一端与接地；所述电感与电容连接的一端接入电源端口。其中，2.7V和1.8V的电压接入电路包括四个电容，1.2V的电压接入电路包括三个电容，以滤掉不同频率的干扰信号。

请参阅图9，其为行场信号的接口放大图。进一步，所述行场信号端口103外接有一用于提供信号强度的电阻。通过该行场信号，用于控制视频输出的频率和顺序。比如：可以控制视频信号在屏幕上的显示频率和显示顺序，可以是从上之下每行输出，也可以是从左至右输出。

请参阅图10，其为视频采集芯片的参考信号端口的局部放大图。进一步，所述参考信号端口104外接有作为电压电频参考基准的电容。在本实施例中，所述参考信号端口有7个，每个端口都外接一个1uF的电容。

请参阅图11，其为视频采集芯片的时钟电路的电路图。所述时钟信号端口105外接一时钟电路，其包括一钟振芯片；所述钟振芯片的电源端通过一滤波电路与电源连接，该钟振芯片的输出端通过一调试电路与所述时钟信号端口连接；所述滤波电路包括由一电感和电容串联组成，所述电感的一端与电源连接，另一端与电容连接，且该电容的另一端接地；所述钟振芯片的电源端与连接与电感和电容之间；所述调试电路由电阻和电容组成；该调试电路的电阻的一端与钟振的输出端连接，另一端与电容连接，且该电容的另一端接地；所述时钟信号端口连接于该电阻与电容之间。

请参阅图12，其为视频采集芯片的配置电路的电路图。进一步，所述通讯命令端口106，其外接有一工作模式配置电路；所述配置电路由两个电阻串联组成，所述通讯命令端口连接于两电阻之间。

请参阅图13，其为第一信号转换芯片的内部电路连接示意图。

所述第一信号转换芯片13包括：控制器131、数据读取器132、信号格式转换器133、并行器134、数据输出器135、锁相回路136和时钟数据恢复器137；

所述控制器131，其用于接收外部的触发信号，并控制数据读取器132、信号格式转换器133、并行器134和数据输出器135的工作；

所述数据读取器132，其用于将视频采集芯片所采集的LVDS视频传输信号，并发送至信号格式转换器133；

所述信号格式转换器133，其用于将LVDS视频信号转换为bt1120的视频信号，并发送至并行器134；

所述并行器134，其用于将串行数据转换为并行数据，并发送至数据输出器135；

所述数据输出器135，用于将bt1120视频信号数据输出。

所述锁相回路136，分别与信号格式转换器133和并行器134连接，用于统一整合时脉信号。

所述时钟数据恢复器137，其与数据读取器132连接，用于从传输信道的失真和噪声中恢复数据。

请参阅图14，其为第一信号转换芯片的外部端口连接示意图。

另外，为了为了适应该第一信号转换芯片的应用，进一步在所述信号转换芯片外部设有：用于接收LVDS视频信号的信号接收端口301、用于输出bt1120视频信号的视频信号端口302和行场信号端口303。

请参阅图15，其为第二信号转换芯片的信号接收端口的局部放大图。所述信号接收端口301，其与所述数据读取器132连接；具体的，该信号接收端口包括了4个引脚，用于接收图像处理芯片输出的LVDS视频信号。

请参阅图16，其为第二信号转换芯片的视频信号端口的局部放大图。所述视频信号端口302包括了20个输出引脚，用于输出bt1120视频信号，且该视频信号端口与该数据输出器连接。

请参阅图17，其为第二信号转换芯片的行场信号端口的局部放大图。所述行场信号端口303包括了一行信号输出引脚和一场信号输出引脚；所述行场信号端口303用于控制视频输出的频率和顺序。比如：可以控制视频信号在屏幕上的显示频率和显示顺序，可以是从上之下每行输出，也可以是从左至右输出。

请参阅图18，其为第二信号转换芯片的内部电路连接示意图。

所述第二信号转换芯片14包括：数据缓冲器141、低噪音锁相环142、ASI同步编码器143、串行器144、串行影像扰频器145、电缆驱动器146和底噪音锁相环147；

所述数据缓冲器141，用于接收第一信号转换芯片的BT1120信号，并发送至ASI同步编码器142；

所述低噪音锁相环142，其与数据缓冲器连接，用于保持频率和相位的稳定；

所述ASI同步编码器143，用于将该BT1120信号进行编码处理，转换为SDI信号，并发送至串行器144；

所述串行器144，用于将并行信号转换为串行信号，并发送至串行影像扰频器145；

所述串行影像扰频器145，用于对信号数据进行加密处理，并发送至电缆驱动器146；

所述电缆驱动器146，用于将该SDI信号发送至主机30。

请参阅图19，其为第二信号转换芯片的外部端口连接示意图。

另外，为了为了适应该第一信号转换芯片的应用，进一步在所述信号转换芯片外部设有：用于为芯片进行供电的电源端口401、用于接收第一信号转换芯片的BT1120信号的信号接收端口402,、用于输出SDI信号的信号输出端口403，以及用于芯片复位的复位端口404。

请同时参阅图20，其为第二信号转换芯片的电源端口的局部放大图。所述电源端口401包括8个接入电源的引脚，其中接入的电源为1.2V。

请同时参阅图21，其为第二信号转换芯片的信号接收端口的局部放大图。所述信号接收端口402包括20个信号接入引脚。

请同时参阅图22，其为第二信号转换芯片的信号输出端口局部放大图。所述信号输出端口403用于输出SDI信号，且该端口包括一复位引脚和两个输出引脚。

请同时参阅图23，其为第二信号转换芯片的复位端口的局部放大图。所述复位端口外接通过一电阻R83和电容C73接地；同时，电源VCC通过一电阻R84接在电阻R83和电容C73之间。

请参阅图24，其为第三信号转换芯片的内部电路连接示意图。

所述第三信号转换芯片31包括：电缆均衡器311、数据恢复器312、晶体振荡器313、串行影像解扰器314、并行器315、ASI同步解码器316、数据提取器317和数据缓冲器318；

所述电缆均衡器311，用于接收SDI信号并进行校正处理，再发送至数据恢复器312；

所述数据恢复器312，用于从传输信道的失真和噪声中恢复数据，并发送至串行影像解扰器314；

所述晶体振荡器313，用于为数据恢复器312提供脉冲时钟信号；

所述串行影像解扰器314，用于将信号数据进行解密，并发送至并行器315；

所述并行器315，用于将串行信号数据转换为并行信号数据，并发送至ASI同步解码器316；

所述ASI同步解码器316，用于对数据进行解码，转换为BT1120信号，并发送至数据提取器317；

所述数据提取器317，用于将解码后的数据进行提取，并发送至数据缓冲器318；

所述数据缓冲器318，用于将接收的信号进行发出。

请同时参阅图25，其为第三信号转换芯片的外部端口连接示意图。

进一步，为了适应第三信号转换芯片的应用，现需要针对该芯片的外部端口进行配置，具体的，所述第三信号转换芯片的外部设有：用于为芯片供电的电源端口501、用于接收SDI信号的信号输入端口502、用于输出BT1120信号的信号输出端口503、用于接收外部通讯命令的通讯端口504，以及用于接收时钟信号的时钟信号端口505；所述时钟信号端口505外接有一晶振，用于提供时钟信号。

请同时参阅图26，其为电源端口的局部放大图。所述电源端口包括15个电源输入引脚，其中输入的电源电压包括1.2V和3.3V两种。而为了实现电压的转换，本实施例还提供电压转换电路。具体请参阅图27，其为3.3V转换为1.2V的电压转换电路。所述电压转换电路包括一电压转换器；所述电压转换器的输入端与3.3V电压连接；具体的，该3.3V的电压通过一电感L9与电压转换器的输入端IN连接，且在该电感与电压转换器的IN端，通过两个并联的电容接地，以起到滤波的作用。所述电压转换器的输出端OUT输出1.2V电压；具体的，该1.2V的输出电压通过两并联的电容接地，以起到滤波的作用。

请参阅图28，其为信号输入端口的局部放大图。所述信号输入端口502用于接收SDI信号，且该SDI信号通过连接电感、电容和电阻进行阻抗匹配，以提高传输功率。

请参阅图29，其为信号输出端口的局部放大图。所述信号输出端口503用于输出BT1120信号，该信号输出端口包括20个BT1120的信号输出引脚，以及行场信号输出引脚。

请参阅图30，其为第四信号转换芯片的内部电路连接示意图。

所述第四信号转换芯片32包括：模数转换器321、模拟信号处理控制器322、多标准的数据限幅器323、数据旁路采样滤波器324、色度和亮度的对比度饱和度控制电路325、同步电路326、时钟发生器327和格式输出器328；

所述模数转换器321，用于接收CVBS信号，并将该模拟信号转换为数字信号，并发至模拟信号处理控制器322；

所述模拟信号处理控制器322，用于接收该BT656数字信号，并同时发送至多标准的数据限幅器323、数据旁路采样滤波器324，以及色度和亮度的对比度饱和度控制电路325；

所述多标准的数据限幅器323，用于保持信号传输的稳定性，并发送至格式输出器328；

所述数据旁路采样滤波器324，用于过滤干扰信号，并发送至格式输出器328；

所述色度和亮度的对比度饱和度控制电路325，用于控制影像数据的色度、亮度的对比饱和度，并发送至格式输出器328；

所述同步电路326分别与色度和亮度的对比度饱和度控制电路325和时钟发生器327连接，为色度和亮度的对比度饱和度控制电路325提供脉冲时钟信号，使其与主***同步运行；

所述格式输出器328，用于将信号格式转换为BT656，并将该信号输出。

请同时参阅图31，其为第四信号芯片的外部端口连接示意图。

进一步，为了适应第四信号转换芯片的应用，现需要针对该芯片的外部端口进行配置，具体的，所述第四信号转换芯片的外部设有：用于为芯片供电的电源端口601、用于接收CVBS信号的信号输入端口602、用于输出BT656信号的信号输出端口603、用于接收外部通讯命令的通讯端口604，以及用于接收时钟信号的时钟信号端口605；所述时钟信号端口605外接有一晶振，用于提供时钟信号。

请同时参阅图32，其为第四信号芯片的电压滤波电路图。所述电压信号端口外接有一电压滤波电路。所输入的.33V的电压通过该滤波电路接入该第四信号芯片的电源端口。

请同时参阅图33，其为CVBS信号输入电路图。所述信号输入端口603用于接收CVBS信号；所述CVBS信号在输入时，通过连接电阻和电容，进行主抗匹配，提供输入时的信号功率。

请参阅图34，其为图像增强芯片的内部电路连接示意图。

所述图像增强芯片内部包括：数据接收器331、降噪处理器332、动态存储器333、图像增强器334、像素自适应校对器335、数据输出器336、静态存储器337、控制器338、视频信号倍增器339、存储信号倍增器3310和时钟发生器3311。

所述数据接收器331，其用于接收图像数据信号，并发送至降噪处理器332；

所述数据接收器331接收到的图像数据信号，发送至降噪处理器332进行降噪处理，再转发至动态存储器333。

所述动态存储器333在接收到降噪处理器2处理后的图像数据后，再转发至图像增强器334。

所述图像增强器334，其包括一图像边缘增强电路；所述图像边缘增强电路用于增强图像边缘的清晰度。进一步，所述图像增强器先将处理后的图像数据发送至所述像素自适应校对器335，由该像素自适应校对器335进行像素适应校对，再发送至数据输出器336。

所述数据输出器336，其用于接收图像增强器处理后的图像数据，并进行数据输出；

所述静态存储器337，其用于存储图像增强器的驱动数据，以驱动该图像增强器的工作；

所述控制器338，其用于接收外部触发信号，并相应控制数据接收器、图像增强其和数据输出器的工作状态；

所述时钟发生器3311，其用于为中心处理芯片产生时钟信号。进一步，所述时钟发生器，将产生的时钟信号分别发送至视频信号倍增器339和存储信号倍增器3310，并由该视频信号倍增器339将时钟信号发送至数据接收器，由该存储信号倍增器3310将时钟信号发送至动态存储器和静态存储器。

请同时参阅图35和图36，其分别为图像增强芯片的外部连接电路图。

进一步，所述图像增强芯片外部设有：用于接收供电电压的电源端口、用于接收图像信号的信号接收端口701、用于输出视频信号的视频信号端口702、用于接收外部时钟信号的时钟信号端口703、用于输出行场信号的行场信号端口704。

具体的，在本实施例中，所述电源端口外接的电压包含3.3V、1.8V和1.2V三种电压。请参阅图37，其为3.3V电压的稳压滤波电路的电路图。所述滤波电路包括一个电感和至少一个电容；所述电感一端与外部电源连接，另一端分别与每个电容连接，所述每个电容的另一端与接地；所述电感与电容连接的一端接入电源端口。

请参阅图38-39，其分别为3.3V转换为1.8V的电源转换电路图和3.3V转换为1.2V的转换电路图。在本实施例中，通过一电源转换电路，将3.3V的电压分别转换为1.8V和1.2V的电压。具体的，所述电源转换电路包括一电源转换芯片；所述电源转换芯片的输入端接入3.3V的电压，输出端分别输出1.8V和1.2V的电压，以对图像增强芯片进行供电。

请参阅图40，其为图像增强芯片的信号接收端口的局部放大图。所述信号接收端口701包括20个信号引脚，与内部的数据接收器331连接，用于接收输入的图像信号。

请参阅图41，其为图像增强芯片的视频信号端口的局部放大图。所述视频信号端口702包括20个信号引脚，其与内部的数据输出器336连接，用于输出图像信号。

请参阅图42，其为图像增强芯片的时钟电路的电路图。进一步，所述时钟信号端口703外接一时钟电路，其包括一钟振芯片；所述钟振芯片的电源端通过一滤波电路与电源连接，该钟振芯片的输出端与所述时钟信号端口连接；所述滤波电路包括由一电感和电容串联组成，所述电感的一端与电源连接，另一端与电容连接，且该电容的另一端接地。

请参阅图43，其为图像增强芯片的行场信号端口的局部放大图。所述行场信号端口704包括一个行信号引脚和一个场信号引脚。所述行场信号端口704用于控制视频输出的频率和顺序。比如：可以控制视频信号在屏幕上的显示频率和显示顺序，可以是从上之下每行输出，也可以是从左至右输出。

相比于现有技术，本发明通过同时设置两个镜头，一个天吊式镜头，一个潜水式镜头，可以分别之上而下观察到全局的手术过程，同时，通过潜水式镜头可以观察到手术台上医生的手术的细微之处。同时，通过一主机，将两个镜头所采集的视频进行合并播放和录制，方便于医生手术过程中的观看，也可以用于手续教学视频使用。

进一步通过在图像增强芯片中划分为多个功能模块，分别并由各个功能模块独立协调工作，能够实现对图像的增强处理。同时，进一步在该图像增强器中设置一图像边缘增强电路，用以增强图像边缘的清晰度。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路，其特征在于：包括设置在手术台上方的天吊式镜头、设置在实施手术位置的潜水式镜头，以及用于接收天吊式镜头和潜水式镜头的视频信号的主机；

所述天吊式镜头内设有视频采集芯片、第一信号转换芯片和第二信号转换芯片；所述天吊式镜头采集的视频图像信号为LVDS信号；所述视频采集芯片用于采集外部的图像信息，并发送第一信号转换芯片；所述第一信号转换芯片，将该LVDS信号转换为BT1120信号，并将该BT1120信号发送至第二信号转换芯片；所述第二信号转换芯片将BT1120信号转换为SDI信号，并发送至主机中；所述主机内部设有第三信号转换芯片，用于将SDI信号转换为BT1120信号；

所述潜水式镜头内设有视频采集芯片，其用于采集外部的图像信息，并发送至主机；所述潜水式镜头采集的视频图像信号为CVBS信号；所述主机内部设有第四信号转换芯片，用于将该CVBS信号转换为BT656信号。

2.根据权利要求1所述医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路，其特征在于：所述主机内部还设有一图像增强芯片，用于接收天吊式镜头和潜水式镜头的视频信号，并进行增强处理。

3.根据权利要求1所述医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路，其特征在于：所述天吊式镜头和潜水式镜头内部的视频采集芯片都包括：控制模块、驱动模块、感光模块、取样模块和输出模块；

所述控制模块，其用于接收外部的触发信号，发送触发信号至驱动模块；

所述驱动模块，其用于接收控制模块的触发信号，并驱动感光模块工作；

所述感光模块，其用于接收外界的光信号，并将该光信号转换为电信号；

所述取样模块，其用于对感光模块的电信号进行取样处理，并将处理完的电信号发送至输出模块；

所述输出模块，其用于将该电信号转换为数字信号，并进行输出。

4.根据权利要求5所述医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路，其特征在于：所述视频采集芯片还包括一倍频模块，其用于将外部输入的触发信号的频率进行增倍处理，再发送至控制模块。

5.根据权利要求6所述医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路，其特征在于：所述视频采集芯片外部设有：用于接收供电电压的电源端口、用于输出视频信号的视频信号端口、用于输出行场信号的行场信号端口、用于接收参考电压电频的参考信号端口和一用于接收外部时钟信号的时钟信号端口。

6.根据权利要求1所述医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路，其特征在于：所述第一信号转换芯片包括：控制器、数据读取器、信号格式转换器、并行器、数据输出器；

所述控制器，其用于接收外部的触发信号，并控制数据读取器、信号格式转换器、并行器和数据输出器的工作；

所述数据读取器，其用于接收LVDS视频传输信号，并发送至信号格式转换器；

所述信号格式转换器，其用于将LVDS视频信号转换为BT1120的视频信号，并发送至并行器；

所述并行器，其用于将串行数据转换为并行数据，并发送至数据输出器；

所述数据输出器，用于将BT1120视频信号数据输出。

7.根据权利要求6所述医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路，其特征在于：所述第二信号转换芯片包括：数据缓冲器、低噪音锁相环、ASI同步编码器、串行器、串行影像扰频器、电缆驱动器和底噪音锁相环；

所述数据缓冲器，用于接收第一信号转换芯片的BT1120信号，并发送至ASI同步编码器；

所述低噪音锁相环，其与数据缓冲器连接，用于保持频率和相位的稳定；

所述ASI同步编码器，用于将该BT1120信号进行编码处理，转换为SDI信号，并发送至串行器；

所述串行器，用于将并行信号转换为串行信号，并发送至串行影像扰频器；

所述串行影像扰频器，用于对信号数据进行加密处理，并发送至电缆驱动器；

所述电缆驱动器，用于将该SDI信号发送至主机。

8.根据权利要求7所述医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路，其特征在于：所述第三信号转换芯片包括：电缆均衡器、数据恢复器、晶体振荡器、串行影像解扰器、并行器、ASI同步解码器、数据提取器和数据缓冲器；

所述电缆均衡器，用于接收SDI信号并进行校正处理，再发送至数据恢复器；

所述数据恢复器，用于从传输信道的失真和噪声中恢复数据，并发送至串行影像解扰器；

所述串行影像解扰器，用于将信号数据进行解密，并发送至并行器；

所述并行器，用于将串行信号数据转换为并行信号数据，并发送至ASI同步解码器；

所述ASI同步解码器，用于对数据进行解码，转换为BT1120信号，并发送至数据提取器；

所述数据提取器，用于将解码后的数据进行提取，并发送至数据缓冲器；

所述数据缓冲器，用于将接收的信号进行发出。

9.根据权利要求8所述医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路，其特征在于：所述第四信号转换芯片包括：模数转换器、模拟信号处理控制器、多标准的数据限幅器、数据旁路采样滤波器、色度和亮度的对比度饱和度控制电路、同步电路、时钟发生器和格式输出器；

所述模数转换器，用于接收CVBS信号，并将该模拟信号转换为数字信号，并发至模拟信号处理控制器；

所述模拟信号处理控制器，用于接收该BT656数字信号，并同时发送至多标准的数据限幅器、数据旁路采样滤波器，以及色度和亮度的对比度饱和度控制电路；

所述多标准的数据限幅器，用于保持信号传输的稳定性，并发送至格式输出器；

所述数据旁路采样滤波器，用于过滤干扰信号，并发送至格式输出器；

所述色度和亮度的对比度饱和度控制电路，用于控制影像数据的色度、亮度的对比饱和度，并发送至格式输出器；

所述同步电路分别与色度和亮度的对比度饱和度控制电路和时钟发生器连接，为色度和亮度的对比度饱和度控制电路提供脉冲时钟信号，使其与主***同步运行；

所述格式输出器，用于将信号格式转换为BT656，并将该信号输出。

10.根据权利要求2所述医疗摄像***的视频采集、传输和增强电路，其特征在于：所述图像增强芯片内部包括：数据接收器、降噪处理器、动态存储器、图像增强器、像素自适应校对器、数据输出器、静态存储器、控制器、视频信号倍增器、存储信号倍增器和时钟发生器；

所述数据接收器，其用于接收图像数据信号，并发送至降噪处理器；

所述数据接收器接收到的图像数据信号，发送至降噪处理器进行降噪处理，再转发至动态存储器；

所述动态存储器在接收到降噪处理器2处理后的图像数据后，再转发至图像增强器；

所述图像增强器，其包括一图像边缘增强电路；所述图像边缘增强电路用于增强图像边缘的清晰度，所述图像增强器先将处理后的图像数据发送至所述像素自适应校对器，由该像素自适应校对器进行像素适应校对，再发送至数据输出器；

所述数据输出器，其用于接收图像增强器处理后的图像数据，并进行数据输出；

所述静态存储器，其用于存储图像增强器的驱动数据，以驱动该图像增强器的工作；

所述控制器，其用于接收外部触发信号，并相应控制数据接收器、图像增强其和数据输出器的工作状态；

所述时钟发生器，其用于为中心处理芯片产生时钟信号，所述时钟发生器，将产生的时钟信号分别发送至视频信号倍增器和存储信号倍增器，并由该视频信号倍增器将时钟信号发送至数据接收器，由该存储信号倍增器将时钟信号发送至动态存储器和静态存储器。