口腔内窥镜系统的设计与实现
内窥镜系统设计
门禁语言识别及视频监控系统硬件方案设计姓名：欧志彬学号：4121161016在医学领域，内窥镜是用于人体内部器官检查的主要设备之一。
为实现人体内部器官的检测，内窥镜需要满足如下要求：第一、能够获取内部器官的形态信息；第二、能够将获取的信息传到体外，以实现医生的感知；第三、能够将获取的信息转换为图像信号，并通过一定的设备显示出来；第四、能够保存数据，实现群体信息的获取和识别，从而通过一定的方案报告病变情况。
针对以上需求，设计门禁的系统如下：一、总体设计内窥镜应该包括五个子系统，信息获取系统用于获取内部器官的图像信息；信息处理系统用于将获取的图像信息进行编码处理并转换为光线获电缆可传输的信息；信息传输系统用于将处理后的信息传输到体外；信息显示系统用于直观显示获取的内部图像情况并报告病变情况；信息存储系统用于将处理后的信息保存起来，以构建数据库。
这五个子系统组成的内窥镜系统的框图如图1所示：图1.内窥镜总体设计框图二、子系统设计在内窥镜系统中，主要需要获取的信息是图像信息，可通过一般的CCD进行图像获取。
CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。
CCD 上植入的微小光敏物质称作像素（Pixel）。
一块CCD上包含的像素数越多，其提供的画面分辨率也就越高。
CCD的作用就像胶片一样，但它是把光信号转换成电荷信号。
CCD上有许多排列整齐的光电二极管，能感应光线，并将光信号转变成电信号，经外部采样放大及模数转换电路转换成数字图像信号[1]。
CCD获取的信号最终以电信号输出，而通常用的光纤传输的信号的光信号，所以从CCD传来的信号还需要一个电光转换器件来处理信息，可通过发光二极管等器件来实现，并将信息输入光纤内部。
发光二极管是是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。
发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。
当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光[2]。
内窥镜设计方案
内窥镜设计方案内窥镜设计方案一、设计背景和目的内窥镜是一种应用于医学诊疗领域的仪器，可以通过人体的腔道进行检查、诊断和治疗。
传统的内窥镜设计存在一些问题，如操作不够灵活、画面不够清晰等。
因此，需要设计一种新的内窥镜，以解决这些问题，并提升诊疗效果。
二、设计内容和原理1. 设计内容：(1) 内窥镜镜头：采用高清晰度的摄像头，可以实时传输高质量的图像。
(2) 内窥镜材料：选择高强度、耐腐蚀的材料，确保内窥镜的可靠性和耐用性。
(3) 内窥镜长度：根据不同的检查部位，设计不同长度的内窥镜，以适应不同的情况。
(4) 内窥镜操作手柄：设计符合人体工学的手柄，使操作更加轻松、精确。
(5) 内窥镜夹持器：设计一个可调节的夹持器，方便医生对内窥镜进行固定。
2. 原理：内窥镜通过腔道进入人体，通过摄像头获取图像，然后通过光纤传输图像到显示器上，供医生观察和诊断。
医生可以通过手柄来控制内窥镜的移动和旋转，以达到最佳的检查效果。
三、设计特点和优势1. 高清晰度的图像：通过采用高质量的摄像头，可以实现高清晰度的图像传输，提供更准确的诊断结果。
2. 操作灵活方便：设计符合人体工学的手柄，使操作更加轻松、精确，减少医生的手部疲劳。
3. 可靠耐用的材料：选择高强度、耐腐蚀的材料，确保内窥镜的可靠性和耐用性，减少维修和更换的次数。
4. 多样化的长度选择：根据不同的检查部位，设计不同长度的内窥镜，以适应不同的情况，提高操作的灵活性和效率。
四、设计应用和前景该内窥镜设计方案可以应用于各种医学诊疗情况中，特别适用于消化道、呼吸道、泌尿道等部位的检查、诊断和治疗。
内窥镜的高清晰度图像和操作灵活性将大大提高医生的诊疗效果，并减少了操作的难度和时间。
这一设计方案有着广阔的应用前景，对于提升医学诊疗水平具有重要的意义。
总之，通过设计这种新型的内窥镜，可以有效解决传统内窥镜存在的一些问题，并提升医学诊疗的效果。
该设计方案具备高清晰度图像、操作灵活方便、可靠耐用等特点，在医学诊疗领域有着广泛的应用前景。
电子口腔内窥镜
浅谈口腔内窥镜在临床医学上的应用和展望摘要：口腔内窥镜在现代医疗中具有十分重要的应用价值和研究价值。
为了提高电子口腔内窥镜的图像质量以及系统的数字化程度，论文在广泛调研电子内窥镜发展动态及数字视频图像采集、存储与处理技术的基础上，根据电子内窥镜图像的特点研究了相应的图像处理算法；结合系统的技术要求重点对系统总体方案进行了设计与论证电子信息化和数字化技术的发展，渗透到了社会生活的各方面，也加快了医院信息化的进程。
医学影像数字化系统，是利用计算机及网络技术对医学影像进行数字化处理的系统，其目标是用来代替现行的模拟医学影像体系。
它主要解决医学影像的图像采集和数字化、数字化医学影像的存储和传输，影像图像的数字化处理等方面的问题。
内窥镜影像的数字化是医学影像数字化进程的一部分。
传统的内窥镜影像为模拟视频信号，不利于影像资料的采集、显示、存储、处理和传输。
本文将数字视频处理技术应用于内窥镜影像系统，突破了传统内窥镜影像在数据的处理、表达、传送和存储等方面的限制。
关键字：口腔内窥镜、数字视频、图像采集、医学影像随着科学技术的不断进步，人们开始把数字化、网络化的概念逐步应用到牙科治疗设备的开发中来。
其应用包括从图像的数字化处理技术到相应的软件开发，从患者信息的数字化到网络传递，从设备的智能化到患者的实时监测，数字化技术在在牙科治疗设备中的应用越来越广泛并正在快速发展。
以往，口腔医生一般都是使用口镜来为患者进行检查。
但这种古老的检查方法不便于患者直接了解病情，无法看到口腔内某些区域的真实情况，也不利于专家会诊和患者数据的保存和传输。
所以，电子口腔内窥镜也就应运而生了。
电子口腔内窥镜是一种可以将摄像头放入口腔内的微型设想系统。
该系统可以根据需要方便地进行近距离自适应聚焦摄像，克服口镜无法看到或看清某些区域的缺陷；可以把口腔图片储存于计算机或投影到大屏幕上，有利于专家会诊和远程医疗；同时，也便予患者了解自己的病情，配合医生的治疗。
口腔护士拍照相机内窥镜总结
口腔护士拍照相机内窥镜总结以口腔护士拍照相机内窥镜总结为标题，写一篇文章。
随着科技的不断进步和医疗技术的发展，口腔护理也进入了一个崭新的时代。
口腔护士拍照相机内窥镜正是其中一项重要的技术应用。
本文将从以下几个方面对口腔护士拍照相机内窥镜进行总结。
一、什么是口腔护士拍照相机内窥镜口腔护士拍照相机内窥镜是一种专门用于口腔疾病诊断和治疗的工具。
它由一个微型相机和灯光组成，可以通过图像传感器将口腔内部的细节清晰地显示在屏幕上。
口腔护士通过操作相机的按钮可以捕捉到高清晰度的口腔照片和视频，以便医生进行准确的诊断和治疗。
二、口腔护士拍照相机内窥镜的应用领域1. 口腔疾病诊断：口腔护士拍照相机内窥镜可以帮助医生观察口腔内部的细微病变，如龋齿、牙龈炎等。
通过拍摄口腔照片和视频，医生可以更加准确地判断病变的程度和类型，从而制定出更有效的治疗方案。
2. 口腔手术辅助：口腔护士拍照相机内窥镜可以在口腔手术中起到辅助作用。
医生可以通过观察屏幕上的显微图像，准确定位手术部位，避免损伤周围组织，提高手术的精确性和安全性。
3. 患者教育：口腔护士拍照相机内窥镜可以将患者的口腔状况实时显示在屏幕上，患者可以清晰地看到自己口腔内的问题。
口腔护士可以通过解释照片和视频，帮助患者更好地理解口腔健康知识，提高患者的口腔健康意识。
三、口腔护士拍照相机内窥镜的优势和局限性1. 优势：- 高清晰度：口腔护士拍照相机内窥镜可以提供高清晰度的口腔照片和视频，更加清晰地显示口腔内部细节。
- 实时性：口腔护士拍照相机内窥镜可以实时显示口腔内部的变化，医生可以及时观察和判断口腔疾病的发展情况。
- 便捷性：口腔护士拍照相机内窥镜体积小巧，操作简便，可以随身携带，方便口腔护士在不同场合使用。
2. 局限性：- 依赖操作人员：口腔护士拍照相机内窥镜的使用需要专业的操作人员，不当的操作可能会影响诊断的准确性。
- 局部观察：口腔护士拍照相机内窥镜只能观察口腔局部的情况，对于整体口腔健康的评估还需要结合其他检查手段。
内窥镜研究与设计
1 绪论1.1 内窥镜的国内外发展现状1.1.1 国内研究现状及主要研究内容从1980年代起，国内陆续开始自主研究，生产硬式内窥镜、光纤内窥镜，并且引进电子内窥镜技术，生产电子内窥镜系列产品。
己投放市场的产品有硬式内窥镜、光纤内窥镜、电子视频内窥镜三类产品。
(l)硬式内窥镜硬式内窥镜由成像物镜、转像透镜、导光束、目镜、外管组成。
硬式内窥镜成像原理是光学物镜成像，然后利用转像系统来传输图像。
因此，光学镜片的加工技术水平决定了硬式内窥镜的技术水平。
目前，在成像技术上，国内与国外是基本相同的。
但是，在产品外部材料和外观上，与国外同类产品相比有差距，但使用效果相同。
(2)光纤内窥镜制造光纤内窥镜关键的部件是光纤传像束，它决定产品清晰度、分辨率和使用寿命。
在光纤传像束直径相同的条件下，国外光纤传像束生产线生产的光纤传像束单丝为2万余根，国产生产线生产的光纤传像束单丝为1万根以内。
其内窥镜制造原理一样，但是光纤材料有差别。
如果采用进口光纤传像束组装内窥镜，国内与国外同类产品的差距会减小。
例如:EKG一3002型光纤工业内窥镜是一种利用纤维光学、精密机械及电子技术结合而成的新型光学仪器。
它利用光导纤维的传光、传像原理及其柔软弯曲性能，可以对设备中肉眼不易直接观察的隐蔽部位方便地进行直接快速的检查。
既不需设备解体，也不需另外照明，只要将窥头插入孔内，内部情况便可一目了然。
可直视，也可侧视。
还可手控窥头对被检查面进行连续上下左右扫描达100°。
可目视，也可照相，还可录像或电视显示，为分析故障原因提供依据。
是航天、军事、国防、无损检测、机械制造、发电、石化、汽车、兵器、交通、冶金、压力容器等领域中得心应手的直观高效的检测仪器。
EKG一3002型工业内窥镜主要技术参数:l)探头外径:Ф6.5～Ф15mm2)探测长度:1.8～4.5m3)工作距离:10～80mm4)视场角:≥100°(3)电子内窥镜国内制造商均采用进口CCD原件，组装电子工业内窥镜产品，整机主体技参数与外国产品的相接近。
内窥镜的设计研究和设计
1 绪论1.1 内窥镜的国内外发展现状1.1.1 国内研究现状及主要研究内容从1980年代起，国内陆续开始自主研究，生产硬式内窥镜、光纤内窥镜，并且引进电子内窥镜技术，生产电子内窥镜系列产品。
己投放市场的产品有硬式内窥镜、光纤内窥镜、电子视频内窥镜三类产品。
(l)硬式内窥镜硬式内窥镜由成像物镜、转像透镜、导光束、目镜、外管组成。
硬式内窥镜成像原理是光学物镜成像，然后利用转像系统来传输图像。
因此，光学镜片的加工技术水平决定了硬式内窥镜的技术水平。
目前，在成像技术上，国内与国外是基本相同的。
但是，在产品外部材料和外观上，与国外同类产品相比有差距，但使用效果相同。
(2)光纤内窥镜制造光纤内窥镜关键的部件是光纤传像束，它决定产品清晰度、分辨率和使用寿命。
在光纤传像束直径相同的条件下，国外光纤传像束生产线生产的光纤传像束单丝为2万余根，国产生产线生产的光纤传像束单丝为1万根以内。
其内窥镜制造原理一样，但是光纤材料有差别。
如果采用进口光纤传像束组装内窥镜，国内与国外同类产品的差距会减小。
例如:EKG一3002型光纤工业内窥镜是一种利用纤维光学、精密机械及电子技术结合而成的新型光学仪器。
它利用光导纤维的传光、传像原理及其柔软弯曲性能，可以对设备中肉眼不易直接观察的隐蔽部位方便地进行直接快速的检查。
既不需设备解体，也不需另外照明，只要将窥头插入孔内，内部情况便可一目了然。
可直视，也可侧视。
还可手控窥头对被检查面进行连续上下左右扫描达100°。
可目视，也可照相，还可录像或电视显示，为分析故障原因提供依据。
是航天、军事、国防、无损检测、机械制造、发电、石化、汽车、兵器、交通、冶金、压力容器等领域中得心应手的直观高效的检测仪器。
EKG一3002型工业内窥镜主要技术参数:l)探头外径:Ф6.5～Ф15mm2)探测长度:1.8～4.5m3)工作距离:10～80mm4)视场角:≥100°(3)电子内窥镜国内制造商均采用进口CCD原件，组装电子工业内窥镜产品，整机主体技参数与外国产品的相接近。
口腔内窥镜的生产技术
本技术新型公开了一种口腔内窥镜，包括插入部、设置于插入部内的摄像单元及MCU及位移信息采集模块及信号传输模块、与插入部连接的操作部；摄像单元、位移信息采集模块、信号传输模块分别与MCU连接置。
利用本技术新型，在显示装置上呈现的图像为被拍摄部分的正向直观图像，检测者能更好的对被测口腔进行操作，避免了现有口腔内窥镜检测图像颠倒或者倾斜，检测者无法正确判断的情况。
技术要求1.一种口腔内窥镜，其特征在于，包括插入部、设置于插入部内的摄像单元及MCU及位移信息采集模块及信号传输模块、与插入部连接的操作部；摄像单元、位移信息采集模块、信号传输模块分别与MCU连接；插入部用于插入到被测口腔内；摄像单元用于采集被测者口腔图像信息；位移信息采集模块用于检测插入部在每一帧图像拍摄过程中的旋转角度、旋转速率；信号传输模块用于传输信号。
2.如权利要求1所述的口腔内窥镜，其特征在于，所述位移信息采集模块为加速度传感器和/或角速度传感器和/或陀螺仪和/或重力传感器。
3.如权利要求1或2所述的口腔内窥镜，其特征在于，插入部的中轴线为摄像单元到操作部的连线。
4.如权利要求1所述的口腔内窥镜，其特征在于，还包括显示装置，用于显示摄像单元采集的图像，所述显示装置与信号传输模块连接。
5.如权利要求4所述的口腔内窥镜，其特征在于，所述显示装置为手机或电脑或平板。
6.如权利要求1所述的口腔内窥镜，其特征在于，还包括使用模式设置模块，用于用户选择自用模式或他用模式；所述自用模式为用户自检口腔的情形，他用模式为用户与被测者相对，对被测者进行口腔检测的情形。
7.如权利要求6所述的口腔内窥镜，其特征在于，使用模式设置模块包括设置于内窥镜上的选择开关。
说明书一种口腔内窥镜技术领域本技术新型属于内窥镜技术领域，尤其涉及一种具有可对内窥镜姿态变化情况进行采集的口腔内窥镜。
背景技术近年来，在插入部内置有摄像元件的内窥镜在口腔中的检查被广泛采用。
现有口腔内窥镜在使用过程中需要不断的变换位置，其采集的图像会随着插入部的颠倒、旋转而颠倒、旋转，观察功能低，检测者很难对口腔进行准确的操作。
内窥镜产品设计方案模板
内窥镜产品设计方案模板一、产品介绍内窥镜是一种用于观察体腔内部情况的医疗器械。
它由光学系统、成像传输系统、激光系统、机械臂系统等组成。
内窥镜可以在医生的操作下进入人体或动物体内，通过实时图像传输让医生观察到异常情况，并进行相关诊断或治疗。
二、市场需求分析1. 市场规模：内窥镜市场需求量迅速增长，主要驱动因素是人口老龄化、医疗技术进步和疾病发病率上升。
2. 市场竞争：内窥镜市场竞争激烈，主要竞争对手有国内外多家知名制造商，需要通过优化产品设计来提升竞争力。
三、产品设计目标1. 创新技术：整合最新的成像传输和激光技术，提高图像分辨率和视野范围，增强医生的观察和诊断能力。
2. 操作便捷：设计轻便、灵活的机械臂系统，使医生能够简单、精确地操控内窥镜。
3. 安全可靠：保证产品的材质安全性，降低患者过敏风险；加强产品结构的稳定性，提高产品的可靠性和耐用性。
四、产品设计要点1. 材质选择：采用医疗级不锈钢、高纯度玻璃等材料，确保产品无毒、无害，避免对人体产生副作用。
2. 成像传输系统：应用高清晰度CCD芯片和先进的图像处理算法，提高图像质量和分辨率。
3. 激光系统：结合激光聚焦技术，提供更精确的切割和凝固功能，可以在内窥镜操作过程中进行微创手术。
4. 机械臂系统：采用电动活塞、传感器等技术，使机械臂具备精准运动和自动稳定功能，提高内窥镜的定位精度和操控灵活度。
5. 人机界面设计：通过直观的触摸屏和简单易懂的操作界面，使医生能够快速上手操作内窥镜，提高工作效率。
6. 防护措施：在产品设计中加入防护装置，减少对人体的伤害风险，并降低机械故障的发生率。
五、产品测试和验证1. 样机制作：根据设计要求制作内窥镜样机，并提供给医生进行测试。
2. 医学实验：邀请医生和专家组成小组，对内窥镜样机进行实时测试和评估，并针对性地改进设计。
3. 安全标准验证：进行相关检测，确保产品符合医疗器械相关的安全标准和法规要求。
六、市场推广和销售1. 营销策略：制定全面的市场推广计划，结合线上线下宣传，提高品牌知名度和产品的市场份额。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第36卷第11期 光电工程V ol.36, No.11 2009年11月Opto-Electronic Engineering Nov, 2009 文章编号：1003-501X(2009)11-0075-04口腔内窥镜系统的设计与实现吴頔，张红霞，贾大功，井文才，张以谟( 天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术科学教育部重点实验室(天津大学)，天津 300072 )摘要：本文设计一种口腔内窥镜，以满足牙科医学应用。
整个系统主要由成像系统、照明系统、图像显示及处理系统三个部分组成。
系统具有显微放大的功能，并且亮度及色温可调。
文中利用光学软件设计、优化了光学成像系统，给出了系统像差曲线，并构造了光学照明系统。
论文结尾使用口腔内窥镜对两种牙齿模型进行了测试实验，系统成像分辨力高于100 lp/mm，图像清晰，可以观察到牙齿表面的细节。
实验结果表明，系统能够满足牙科医学使用要求。
关键词：口腔内窥镜；光学系统；照明系统；牙齿模型中图分类号：TH74；R781 文献标志码：A doi：10.3969/j.issn.1003-501X.2009.11.016 Design and Realization of Oral Cavity Endoscope SystemWU Di，ZHANG Hong-xia，JIA Da-gong，JING Wen-cai，ZHANG Yi-mo( College of Precision Instrument and Opto-Electronics Engineering, Key Laboratory ofOpto-Electronic Science and Technology, Ministry of Education (Tianjin University), Tianjin 300072, China ) Abstract: An oral cavity endoscope was designed to meet the practical needs of dentistry. The whole system was composed of imaging system, illuminating system, image display and processing system. The system has the function of micro-amplification, and the brightness and color temperature is adjustable. In this paper, optics software was used to design and optimize the optics imaging system, and gave out the aberration curve. The illumination system was constructed. In the ending of the papers, the oral cavity endoscope was used to test two teeth model. The system resolution is higher than 100 lp/mm and the image is clear. The details of tooth surface can be observed. The experiment results show that the system could meet the requirements of dental medical application.Key words: oral cavity endoscope; optical system; illumination system; teeth model0 引言近年来，口腔内窥镜在口腔临床医学中得到迅速普及与广泛应用[1-3]。
它通过将观测探头伸入口腔，在自备光源的照明下，由成像镜头摄取牙齿的细节，成像在COMS或CCD图像传感器上，经过光电转换和图像信号处理后送到显示器上，显示清晰放大的图像供医生观察。
目前国内口腔内窥镜多为代理国外公司的产品，自行设计研发的口腔内窥镜产品很少[4]。
市场上常见的口腔内窥镜，其成像系统一般是投影成像系统或望远成像系统。
相应的照明系统使用贴片封装式的LED，其优点是成本低，结构简单。
但是这种口腔内窥镜无法观察牙齿细节，并且不易在色温，亮度，发热等方面进行调节，同时需要复杂时序电路控制。
本文利用显微成像系统原理设计一种口腔内窥镜，目的在于观察人眼不易直接看到的牙齿细节，及时发现病变。
文中采用图像传感器配合显微成像镜头和光纤照明系统实现清晰的成像效果，并在牙齿模型上收稿日期：2009-03-03；收到修改稿日期：2009-06-11基金项目：国家自然科学基金项目(60577013)；教育部新教师博士点基金项目(200800561022)；天津市自然科学基金项目(2009F2-0019)作者简介：吴頔(1985-)，男(汉族)，辽宁盘锦人。
硕士研究生，主要从事口腔观测方面研究。
E-mail: wd101101@。
光电工程 2009年11月 76进行了相关测试。
1 口腔内窥镜系统设计口腔内窥镜系统主要由成像系统、照明系统、图像显示及处理系统三个部分组成，如图1所示。
待观察的牙齿目标通过显微成像系统成像在图像传感器上，在驱动电路的控制下，图像传感器完成图像处理并送入显示设备进行显示及存储。
在口腔环境下观察牙齿需要辅助光源照明整个视场。
因此口腔内窥镜的设计需要完成成像系统和照明系统的设计。
1.1 成像系统成像系统由一个显微放大系统和转向系统构成，成像在图像传感器上。
作为牙科用医疗仪器，口腔内窥镜的显微放大系统需要分辨 2 mm×2mm 视场内的细节，且镜头性能参数与图像传感器匹配。
为了使牙医实际应用时操作方便和口腔内窥镜的结构小型化，设计90°转向系统，所产生的镜像问题通过图像处理来解决。
在这种以图像传感器作为接收器件的成像系统中，光学镜头的设计要配合图像传感器的特性[5]。
应用于口腔内窥镜的图像传感器，要求功耗低，图像抓取灵活，感光度高，成像清晰，整体体积小。
本文采用1/4英寸130万像素COMS 图像传感器[6-7]，每个像素尺寸为2.8 μm×2.8 μm ，有效像素数1 280×1 024。
按照COMS 的特性提出镜头结构的参数，镜头的最小分辨尺寸应该和CMOS 像素大小相匹配，另外系统必须有足够大的孔径和光学系统透射比。
在对以上因素综合考虑后确定光学镜头的参数为：镜头放大 率×−=2β，焦距10'=f mm ，数值孔径12.0=NA 。
整个系统的分辨力由光学镜头分辨力和CMOS 传感器 的分辨力共同决定，在此光学系统分辨力设计为100 lp/mm 。
考虑到口腔内窥镜成像系统尺寸要求、棱镜安装要求以及成本要求等方面因素，本文选用直角反射棱镜完成90°转向功能。
在光学设计软件ZEMAX 环境下设计光学系统结构如图2所示(图中光学结构为像方到物方)：系统由两组双胶合透镜组成，两组双胶合透镜玻璃材料为k9/ZF2，直角棱镜的材料为k9，优化后的系统物距13.07 mm ，像距27.99 mm 。
口腔内窥镜光学系统是低倍显微放大系统，属于小视场系统，需要校正球差，正弦差等像差，光学系统的成像质量如下。
图2 镜头光学结构Fig.2 Optical structure of lens图3 光学传递函数曲线Fig.3 Curve of modulation transfer function 图4 场曲和畸变 Fig.4 Field curvature and distortion第36卷第11期 吴 頔 等：口腔内窥镜系统的设计与实现 77图3是调制传递函数曲线，其中横坐标是空间频率，单位为线对/毫米(lp/mm)，纵坐标是光学传递函数值。
由图可知，在空间频率150 lp/mm 时系统MTF=0.3，达到了系统的分辨力设计要求。
图4是场曲和畸变曲线图，S 代表弧矢方向，T 代表子午方向，图中场曲小于0.1 mm ，畸变小于1%，可以看出系统的像差校正满足要求。
1.2 照明系统由于目前普遍采用的LED 照明的缺点明显，考虑到口腔内窥镜仪器的体积要求及安全性、易操作性等方面，本文在口腔内窥镜的照明系统设计中采用了广泛应用于口腔照明灯的光纤照明系统[8]，用大数值孔径的传光光纤和外置高功率冷光源组成照明系统。
这种照明方式照度更高，亮度可调，而且可以通过更换色温片调整色温，采用传光光纤引入口腔照明避免了长时间使用导致的温度升高的问题。
冷光源采用了EKE 型卤素灯泡，具有涂反射冷光膜的反射杯和过滤UV 和IR 的镜片[9]。
综合考虑观察视场的照度及深入口腔内部的探头部分的体积等要求，本文将光纤端面加工成37°角出射，保证了照明视场中心和成像中心重合，如图5所示。
这种方式充分利用了物镜下方的空间，保证了探头的体积要求，在高性能外置冷光源的配合下又能完全满足照度需要。
利用该光纤照明系统进行了照度实验测试，实验表明光纤端面出光照度达到0∼3 000 Lx ，完全满足牙科观测的照度要求。
2 实验测试与结果本文采用傅科式分辨力板测定了光学系统的分辨力[10]，实验结果表明，口腔内窥镜的分辨力高于100 lp/mm ，达到了设计要求，成像效果良好。
2.1 口腔内窥镜系统观察正常牙齿模型实验测试用所设计口腔内窥镜观察正常的牙齿模型，单个正常牙齿成像的效果如图6所示。
由成像效果可见，本文设计的口腔内窥镜系统能够对牙齿细节清晰成像。
由于设计的视场较小，不能对单个牙齿完整成像。
在牙医的实际应用中，更多的是需要仔细观察牙齿某个病变部位的细节信息，对整个牙齿的观察直接(或借助反射镜)用眼睛即可实现，从实验结果可以看到口腔内窥镜系统能够很好的对人眼不能直接看清的细节进行成像，实现了显微放大的作用。
2.2 口腔内窥镜系统观察烟民病变牙齿模型实验同样，利用设计的口腔内窥镜观察烟民的病变牙齿模型，烟民牙齿模型的表面有很多牙齿缺陷，模拟了牙齿的病变情况，用口腔内窥镜系统对其观察，可清晰的观察到牙齿表面微小的病变细节，如图7所示。
图7 口腔内窥镜系统观察病变牙齿模型Fig.7Image of disease teeth model with oral cavity endoscope图6 口腔内窥镜观察正常牙齿模型Fig.6Image of normal teeth model with oral cavity endoscope图5 照明光纤示意图 Fig.5 Diagram of illuminating fiberIlluminating fiber光电工程 2009年11月783 总结本文设计的基于光纤照明的口腔内窥镜系统成像效果良好，分辨力高，实现了显微放大功能，在观察牙齿微小病变细节等方面具有实用性。