Bildschärferegelung bei Miniaturkamerasystemen

Dr.-Ing. Carl Thiede



Bei neuartigen Endoskopen erfolgt die Bildaufnahme durch Minikameras, die in die Endoskopspitze integriert sind. Sie verfügen meist über eine grosse Tiefenschärfe. Allerdings sind die Objektivlinsen starr angeordnet, so dass Nahaufnahmen, z. B. im Abstand von 10 mm, bisher nicht möglich sind. Das am Fachgebiet entwickelte Videoendoskop nutzt einen hochdynamischen Linearantrieb zur Verstellung der Fokuslinse. Durch Auswertung der Bilddaten des CCD-Chips lässt sich die Bildschärfe ermitteln (Sensorfunktion) und über die Einstellung der Fokuslinse regeln (indirekter Autofokus).

Zur Ermittlung der Bildschärfe dient ein leistungsfähiges DSP-System, das die Videobilder an mehreren Linsenpositionen digitalisiert, filtert und auswertet. Die resultierende Funktion weist an der idealen Linsenposition ein ausgeprägtes Maximum auf. Ziel ist es, den Algorithmus so zeitoptimiert zu gestalten, dass der Nutzer den Suchvorgang nicht bemerkt.

Das Autofokussystem ist nicht nur auf Anwendungen im Bereich der medizinischen Endoskopie beschränkt. Andere Einsatzgebiete betreffen z. B. die Dentaltechnik oder die Materialprüfung.


Eigenschaften

  • adaptiv integrierbares Autofokussystem für verschiedene Objektoptiken
  • hochintegriertes, robustes System
  • sicheres und schnelles Fokussieren in Bruchteilen von Sekunden
  • einfache Schnittstelle, analog Video (NTSC / PAL), 12-Bit DAC für die Motorsteuerung
  • leistungsfähiges und sehr kleines DSP-System für die Videoverarbeitung
  • Komplettsystem verfügbar