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便携式高清工业内窥镜系统的设计作者：徐进来源：《科技视界》2013年第26期徐进（衢州学院电气与信息工程学院，浙江衢州324000）【摘要】本文介绍了一种便携式高清工业内窥镜系统。采用1/6英寸CMOS图像传感器，图像分辨率达到1280×800，图像传输达到3m以上；该操作平台使用市场上主流的ARMCORTEX-A8嵌入式硬件平台，结合WindowsCE嵌入式操作系统配合7寸液晶屏。经过测试，该工业内窥镜系统图像显示流畅、清晰，符合工业内窥镜的使用要求。【关键词】高清内窥镜；便携式；嵌入式系统0前言便携式工业内窥镜是集光、机、电、图像处理软件与一体，适用于有毒、核辐射、人眼无法直接观察到的场所。各种仪器检查、管道维修、机器维护等都需要专业的视频内窥镜来辅助，可用于多种材料内部缺陷的无损结构探伤检测，可有效检测出气孔、裂纹、疏松、夹杂、未融合、未焊透等缺陷。可以方便而且迅速地检查各种机器、设备、组装物体的内部，不需要拆卸或损坏就能观察，从而大大降低劳动强度和工时以及检查成本。结合取物器能方便地把掉在管道和容器中的小物体抓取出来，因此可广泛应用于航空、汽车、船舶、石油、电力、公安等领域。1系统组成本系统的构成如下图1：该项目所研究开发的便携式高清工业内窥镜操作系统采用COMS图像传感模块，经过ARMCORTEX-A8嵌入式硬件平台，采用WindowsCE嵌入式操作系统处理，配上7寸液晶屏，用于显示用户操作界面和影像传感器的影像，背光亮度可调节，使图像显示更清晰，图像数据可实时储存在SD卡里。2CMOS图像传感模块系统采用1/6英寸CMOS图像传感器，其图像分辨率达到1280（H）×800（V），6mm。所采集的高清图像信号通过LVDS编码及传输模块，实现图像信号的传输，经过传输实验进行实际
测试，其通信传输距离可达到3.2m，本系统设计的CMOS图像传感器及LVDS编码传输模块，长度是6mm，宽度小于6mm，完全满足工业内窥镜设计需要。3嵌入式硬件平台ARMCortex-A8嵌入式硬件平台，能够将速度从600MHz提高到1GHz以上。64K到2MB的可配置容量。其接口可接入高清CMOS图像格式数据，同时可接入标准CVBS视频信号（NTSC或PAL），达到高清图像信号与标清图像信号在同一操作平台上的兼容；内置EEPROM，用于存储用户的设定值；具有用于更新程序的网络接口或其他接口（比如从SD卡更新程序）。加上其连接7寸液晶屏功耗低、高性能、一体性、便携性、体积小、质量轻等优点，背光亮度可调节，用于显示用户操作界面和影像传感器的影像，使图像显示更清晰。4WindowsCE嵌入式操作系统本系统使用WindowsCE嵌入式操作系统,使数据终端一体化，具有实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输等功能。为现场数据的真实性、有效性、实时性、可用性提供了强有力保证。5系统测试及结论设计制作了CMOS图像传感器信号设置及LVDS信号解码电路,使用ARM9的开发平台，编写了驱动程序以及应用软件，实现了RGGB信号转换为Y分量的算法，图像的放大缩小等功能。对图像信号采集及传输系统的性能进行测试，，并与模块进行了传输实验，通信传输距离达到3.2m。其达到的技术指标有：1/6英寸CMOS图像传感器，其采集的图像分辨率达到1280（H）×800（V），实现高清图像采集，且内窥镜的顶端小于6mm，整个内窥镜显得更加小，而且配合市场上主流的ARMCORTEX-A8嵌入式硬件平台，能使图像处理速度更快，其WindowsCE嵌入式操作系统配合7寸液晶屏，用于显示用户操作界面和影像传感器的影像，背光亮度可调节使图像显示更清晰。整个装置可接入高清CMOS图像格式数据，同时可接入标准CVBS视频信号（NTSC或PAL），达到高清图像信号与标清图像信号在同一操作平台上的兼容，具有SD卡接口，可采集图像或视频到SD