引言
内窥镜技术在医疗中发挥着重要作用。为确保设备安全运行，我们需要可靠的检测。Dovideq的LightControl系统提供了解决方案，结合了高效性和成本效益，以确保手术室内的完美状态。友思特 IDS的LE相机为这一使命提供了可靠支持，为患者的幸福和医院的效益保驾护航。
一、刚性内窥镜的发展挑战
**刚性内窥镜在医学诊断和治疗方面运用广泛，可以用来检查体腔和中空器官并进行微创手术。**为了避免给患者和医护人员带来风险，保持设备完美运行状态至关重要。可靠的高质量检测的首要目的是排除感染和受伤风险，同时也会排除误诊风险。在许多国家，法律要求医院定期检查和维护内窥镜，确保它们工作状态正常，彻底消除任何有害健康的细菌。此外，欧洲制定了各项指南和标准，规范刚性内窥镜的质量保证工作。这些检查由经过专门培训的工作人员进行，检查项目包括内窥镜测试、消毒测试以及各种目视检查。
荷兰Dovideq Medical Systems B.V.公司专门评估微创手术的各种仪器。当前产品系列的目标用户包括医院的中央消毒部门、内窥镜制造商和内窥镜维修公司。为了检查刚性内窥镜，Dovideq Medical Systems开发了各种自动化和网络化系统。自动内窥镜测试仪LightControl具备轻巧方便、成本低廉、速度快等诸多优点。它使用6项测试和测量参数，记录和评估内窥镜状况的详细数据。这样可以确保只有处于完美状态的内窥镜才能进入手术室。
在友思特 IDS出品的LE相机家族的支持下，LightControl系统非常高效可靠。这可以为所有人提供安全保障，让患者更加幸福安康，也可以大大提高医院的效益。
图1
**在新冠疫情爆发后，人们更为重视内窥镜和其他医疗设备的卫生无菌，充分意识到自动化检查程序的必要性。**如果内窥镜没有得到充分清洁和消毒，可能导致感染传播，如果内窥镜存在缺陷，就可能在患者检查或治疗期间带来损伤。如果内窥镜工作异常或发生损坏，图像就会出现错误，会导致误诊或错误治疗，后果也非常严重。
**内窥镜的质量缺陷和随之而来的功能损伤可能有多种原因。**除了处理失当和缺乏维护外，材料疲劳和污染等因素也会造成影响。运输不当或储存不当也会导致损坏，医疗设备的单纯老化同样会带来影响。随着时间的推移，镜片和其他光学部件可能会磨损，导致图像模糊或失真。如果细菌或其他病原体沉积在内窥镜上，会给图像质量造成不利影响，甚至有可能导致患者受到伤害，这是最糟糕的结果，因此定期对内窥镜进行消毒非常重要。然而，消毒过程也会影响医疗设备的质量和准确性，因为操作时使用的高温和化学物质可能对内窥镜的敏感部件造成伤害。热量和蒸汽可能导致镜头进入水汽，造成损坏。此外，甲醛等杀菌剂也会对金属部件产生腐蚀作用。
**由于原因多种多样，对内窥镜造成的损伤也各不相同。**为了有效应对复杂的各项检查标准，Dovideq Medical Systems开发了专利LightControl目视检查系统。Dovideq Medical Systems董事总经理Chielant de Wit解释道："在相机的帮助下，这一系统比外科医生的眼睛敏锐的多，可以准确观察灰尘颗粒、镜头破裂、杂质或颜色偏差等诸多缺陷。"
图2
二、解决方案
**LightControl在友思特 IDS的uEye LE相机的帮助下进行自动视觉检查。**价格、传感器和尺寸是选择相机型号的决定性因素。内置USB3 Vision的工业相机 U3-3860LE Rev.1.2 配备对光线非常敏感的索尼传感器，具备出色的基础功能。即使照明条件不佳且不断变化，集成了BSI技术（背面照明）的IMX290传感器也能确保出色的图像质量和干净的分色，真实再现所观察对象。
"镜头破裂"算法测量一个或多个内置镜头是否破裂。"粒子检测"算法可查找微小尘粒、潮气或其他污染物是否进入内窥镜的内部区域。进行这两种测量时，相机会拍摄多张照片，根据这些照片制作直方图。系统会与先前相关图像进行比较分析，将这些数据输入到神经网络中。
进行"光纤"测量时，系统根据发光情况，以勒克斯为单位进行测量。光纤测量根据参考值来确保内窥镜的光纤或光纤束允许足够的光通过。这可以保证内窥镜提供的图像足够清晰。
镜头的"透光性"是根据所集成友思特 IDS相机的各帧图像确定的。在操作时，测量设备使用校准光源照射像素平面。为每个像素分配一个特定的RGB值。将所有像素的合并结果转换为亮度值，并在专门开发的算法的帮助下进行评估。
"焦点测量"使用科学的哈尔小波转换来检查镜片是否完好无损且未被污染，并检查内窥镜能够提供清晰图像。在测量过程中，系统会拍摄几张照片，以了解每个镜头的状况。如果情况理想，相机通过内窥镜观察时会显示出清晰的轮廓。
"颜色校正"的目的是检测消毒过程是否导致变色。系统警告不要因颜色偏差而误解图像。这一过程使用HSV模型拍摄图像并测量颜色传输的偏差，HSV模型基于Hue（色调）、Saturation（饱和度）和Value（亮度）这3个值描述像素的颜色。颜色准确性确保仪器可以再现器官或组织的实际颜色，避免诊断或治疗出现错误。
图3 ScopeControl产品的示例说明处理过程
三、应用前景
内窥镜是重要的医疗设备，它们可以提供患者身体的清晰内部影像，帮助医生诊断和治疗各种疾病。然而，像任何医疗设备一样，内窥镜也会磨损，随着时间的推移，它们可能需要维修或更换。 目前，对内窥镜自动化智能目视检查的需求非常旺盛，预计在未来几年还会进一步增长。由于内窥镜检查越来越多，人们也越来越担心感染风险，对自动化检查技术的需求将越来越大。此外，人工智能将有助于提高检查过程的效率和准确性，并将人为错误降至最低。
卫生部门对检查的需求高速增长，检查领域使用的技术同样也在快速发展。越来越多的友思特 IDS相机能够为全球的人类健康做出贡献，友思特 IDS相机的成功应用不断证明自身价值。
图4
友思特·智能感知
虹科集团旗下子公司友思特是领先的智能感知与机器视觉解决方案提供商，致力于帮助各行业客户提高效率、改善生产质量。围绕智能制造、智能交通、医疗健康等领域，为用户提供视觉检测与识别、图像采集和FPGA图像处理，以及智慧交通、智慧城市等解决方案。
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