DE19530401A1 - Flexibles Endoskop - Google Patents

Flexibles Endoskop

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DE19530401A1
DE19530401A1 DE19530401A DE19530401A DE19530401A1 DE 19530401 A1 DE19530401 A1 DE 19530401A1 DE 19530401 A DE19530401 A DE 19530401A DE 19530401 A DE19530401 A DE 19530401A DE 19530401 A1 DE19530401 A1 DE 19530401A1
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DE
Germany
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image
endoscope
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sensor
fiber bundle
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DE19530401A
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Klaus Dr Irion
Uwe Prof Dr Faust
Karl-Heinz Strobl
David Chatenever
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Karl Storz SE and Co KG
Original Assignee
Karl Storz SE and Co KG
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Publication date
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Priority to US09/011,939 priority patent/US6190308B1/en
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/26—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes using light guides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
    • A61B1/042—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances characterised by a proximal camera, e.g. a CCD camera
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40—Picture signal circuits
    • H04N1/401—Compensating positionally unequal response of the pick-up or reproducing head
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Endoskop gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Endoskope, die auch als flexible Endoskope bezeichnet werden, sind allgemein bekannt und werden sowohl im technischen als auch im medizinischen Bereich für die verschiedensten Anwendungen eingesetzt.
Die bekannten gattungsgemäßen flexiblen Endoskope weisen Faserbündel auf, die "geordnet" sind. Damit ist gemeint, daß die Lichteintrittsfläche und die Lichtaustrittsfläche jeder Lichtleitfaser des Faserbündels jeweils am gleichen Ort bezogen auf die Objektebene (=Bildebene des Endoskopobjektivs) und die Bildebene (=Objektebene des Bildaufnehmers) liegen.
Die Herstellung geordneter Faserbündel ist jedoch aufwendig und damit teuer. Dennoch ist der Ausschuß sehr hoch, da beispielsweise durch das "Kämmen", das für das Ordnen der Fasern erforderlich ist, einzelne Fasern beschädigt und damit zumindest teilweise blind werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein flexibles Endoskop gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß auf die Verwendung geordneter Faserbündel verzichtet werden kann.
Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegeben. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3. Ein Verfahren zum Kalibrieren eines erfindungsgemäßen Endoskops ist im Patentanspruch 4 beansprucht.
Erfindungsgemäß wird anstelle eines geordneten Faserbündels ein ungeordnetes Faserbündel verwendet. Derartige Faserbündel sind bislang im Bereich der Endoskopie lediglich für die Beleuchtung, nicht jedoch für Abbildungszwecke in Betracht gezogen worden. Durch ungeordnete Faserbündel werden die einzelnen Elmente der Objektebene nicht an demselben Ort in der Bildebene abgebildet, so daß man auf dem Bildaufnehmer ein nicht mit dem Original übereinstimmendes Bild erhält.
Die Rekonstruktion des Originalbildes erfolgt dadurch, daß eine Bildverarbeitungseinheit die einzelnen Bildelemente des von dem Bildaufnehmer erzeugten Bildes derart umsortiert, daß man beispielsweise auf einem nachgeschalteten Monitor oder einer Bildaufzeichnungs­ einheit, wie einem Monitor ein der aufgenommenen Szene entsprechendes Bild erhält, d. h. ein Bild, bei dem die einzelnen Bildelemente "richtig" angeordnet sind!
Die Zuordnung der einzelnen Bildelemente des Bildaufnehmers zu den Original-Bildorten, d. h. die Ist- Soll-Zuordnung kann beispielsweise mit dem im Anspruch 4 angegebenen Kalibrierverfahren erfolgen, nämlich indem ein Bild einer Testtafel aufgenommen wird, die eine eindeutige Zuordnung des Soll-Ortes jedes Bildelements erlaubt, und daß die Bildverarbeitungs­ einheit die Zuordnung der Ist-Orte zu den Soll-Orten ermittelt.
Bei diesem Verfahren wird die Zuordnung anhand eines speziellen Testbildes erstellt und beispielsweise in Form einer Tabelle gespeichert.
Besonders bevorzugt ist die Verwendung eines CCD-Sensors, da bei einem derartigen Sensor die Zahl der Sensorelemente größer als die Zahl der Fasern des Faserbündels ist.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Bildverarbeitungs­ einheit eignet sich darüberhinaus dazu, Fehler, die durch ausgefallene oder "schlechte" Fasern entstehen, zu kompensieren:
Hierzu ersetzt die Bildverarbeitungseinheit die Signale von Bildelementen, die von defekten Fasern beaufschlagt werden, durch die benachbarten Bildelementen zugeordneten Signale.
Da die Erfindung anhand der vorstehenden Beschreibung von einem auf dem einschlägigen Gebiet tätigen Fachmann ausgeführt werden kann, wird auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels verzichtet.

Claims (5)

1. Endoskop mit
  • - einem am distalen Ende angeordneten Endoskopobjektiv,
  • - einem Bild-Weiterleiter, der ein Faserbündel aufweist, und das Bild des vom Endoskopobjektiv erzeugte Bildes zum proximalen Ende weiterleitet, und
  • - einem Bildaufnehmer, der das zum proximalen Ende weitergeleitete Bild aufnimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß das Faserbündel ein wenigstens teilweise ungeordnetes Bündel ist, und daß das Ausgangssignal des Bildaufnehmers an eine Bildverarbeitungseinheit angelegt ist, die die Anordnung der einzelnen Elemente des Bildes derart ändert, daß das wiedergegebene Bild dem vom Endoskopobjektiv aufgenommenen Bild entspricht.
2. Endoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildaufnehmer ein CCD-Sensor ist.
3. Endoskop nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildverarbeitungsein­ heit die Signale von Bildelementen, die von defekten Fasern beaufschlagt werden, durch die benachbarten Bildelementen zugeordneten Signale ersetzt.
4. Verfahren zum Kalibrieren eines Endoskops nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bild einer Testtafel aufgenommen wird, die eine eindeutige Zuordnung des Soll-Ortes jedes Bildelements erlaubt, und daß die Bildverarbeitungseinheit die Zuordnung der Ist-Orte zu den Soll-Orten ermittelt.
DE19530401A 1995-08-17 1995-08-17 Flexibles Endoskop Ceased DE19530401A1 (de)

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DE19530401A DE19530401A1 (de) 1995-08-17 1995-08-17 Flexibles Endoskop
EP96937981A EP0845187A2 (de) 1995-08-17 1996-08-19 Endoskopie-videosystem
PCT/DE1996/001540 WO1997007627A2 (de) 1995-08-17 1996-08-19 Endoskopie-videosystem
US09/011,939 US6190308B1 (en) 1995-08-17 1996-08-19 Endoscopic video system for correcting a video image of an object to be studied
JP9508836A JPH11510973A (ja) 1995-08-17 1996-08-19 内視鏡用ビデオシステム

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2902134A1 (de) * 1978-01-20 1979-07-26 Tokyo Shibaura Electric Co Fehlerkompensiervorrichtung fuer einen festkoerper-bildabnehmer
DE3204316A1 (de) * 1981-02-09 1982-09-02 American Optical Corp., 01550 Southbridge, Mass. Fibroskop

Patent Citations (2)

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