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不同类型工业内窥镜,如光纤、电子,成像原理有何差异?

塑料机械 浏览:19 回复:0 收藏

keniqizhongji  2025-03-31 16:38

  光纤内窥镜的成像依赖于光导纤维束。这些纤细的光导纤维由纤芯、包层和涂层组成。纤芯负责传输光信号,包层防止信号泄漏,涂层则提供耐用性和柔韧性。光导纤维束数量和等级决定了成像分辨率。当光线从外部光源通过导光束进入被检测物体内部,物体表面反射的光线进入物镜,再由导像光纤束传输到目镜端。在这个过程中,每根光纤依据光学全反射原理工作,将光线从一端传递到另一端。由于单根光纤只能传递一个光点,大量光纤集成束且两端排列位置一致形成导像束,才能完整传输图像。不过,长时间弯折使用后,光导纤维易损坏断裂,成像中会出现黑点现象,影响内窥检查效果,且光导纤维束损坏后难以修复。

  电子内窥镜的成像原理

  电子内窥镜采用 CCD(电荷耦合器件)或 CMOS(互补金属氧化物半导体)成像芯片来替代光纤内窥镜中的导像束。在电子内窥镜的探头顶端,CCD 或 CMOS 成像芯片将捕捉到的物体内表面光信号转换为电信号。以 CCD 为例,其构造是在硅衬底上排列着许多光敏二极管(像素),成像光照射在这些光敏二极管上变成电信号,随后这些电信号依样传送出去,经过图像处理中心处理后转换为视频信号,最终在监视器或显示屏上呈现出清晰的图像。电子内窥镜的图像清晰、便于观察,色彩还原真实,还具备强大的功能,如可方便地进行拍照、录像,便于记录和分析检测结果,这是光纤内窥镜难以企及的。

  两者成像原理差异总结

  光纤内窥镜通过光导纤维的全反射实现光信号传输成像,成像效果受光导纤维束的质量和数量影响较大;而电子内窥镜借助成像芯片将光信号转化为电信号成像,成像过程更依赖电子技术和图像处理技术。电子内窥镜成像分辨率高、图像质量好、功能丰富,但成本相对较高;光纤内窥镜则具有直径细、可弯曲等优势,在一些对设备尺寸和灵活性要求较高的场景中表现出色。在实际工业检测中,应根据具体检测需求,综合考虑两者的特点,选择最适合的工业内窥镜。

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