博碩士論文 93226037 詳細資訊




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姓名 李信宏(Hsin-Hung Lee)  查詢紙本館藏   畢業系所 光電科學與工程學系
論文名稱 膠囊內視鏡之照明系統設計
(Design of illumination system in capsule endoscope)
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摘要(中) 光學設計者在建構一個膠囊內視鏡的照明系統時,因為LED 的發光隨著角度而有不同,有其配光曲線,故其投光未必如預期能均勻分布在膠囊前的物面,使得感測器的成像品質降低,物面上有照明甚弱的暗處,或是光照過強的亮點,這個問題顯現在最後的影像上,會有極暗而無法辨別的區域與白色的亮點;針對這個問題,可以配合多顆LED 的排列位置與角度,而能夠改善投光,但此方法自由度有限,故考慮對前端透明的光學保護罩加以設計,不但能使投光效果大為改善,還能配合後方收光的鏡頭,亦可成為收光的透鏡之一,此乃一舉兩得之考量,本文主要對膠囊內視鏡的照明問題來進行研究,提出利用光學保護罩與LED相對距離、改變光學保護罩的曲率與形狀、LED 的排列與角度…等方法,可消除雜散光收入鏡頭,並改進原型膠囊的照明均勻度由0.12 提升至0.41,總能僅損失2%,並進而提出新的照明系統,可在彎曲目標物面0.71 的均勻度;改善照明系統可以間接提升成像的品質,輔助醫生對膠囊內視鏡攝影的活體影像資料下更正確的診斷。
摘要(英) Developing the illumination system in a capsule endoscope, it is difficult to obtain the uniform illumination on the observed object because the light intensity of LED is sensitive to package, driving current and projective angles, the LED light source location nearby imaging lenses and the strong total reflective from the dome will saturate the CMOS sensors. Those reasons induce the over blooming contrast and decrease imaging quality. The paper proposes a photometric model for analysis and design of LED illumination system in capsule endoscope. There are several key parameters resulting as illumination uniformity. Those include LED position of the imaging optical axis, LED numbers and arrangement, and the inner curvature of the
dome. It can be improved by the following. Besides it makes the lighting more uniform in sample surface, the dome cooperate with camera lenses, to let the optical dome be one lens of camera lenses is possible. It is an idea to improve lighting intensity distribution and camera lenses, and design of illumination system is main goal in this research. It can lead to new design of illumination system in capsule
endoscope. In this way, the uniformity of optimized original model is from 0.12 to 0.41, and the total intensity only loses 2%. Finally the uniformity of new design is 0.71 in curved sample surface. To improve illumination system can advance the imaging quality indirectly. It can help doctor to make a diagnosis and give treatment by vivo picture much correctly.
關鍵字(中) ★ 膠囊內視鏡
★ 照明系統
★ 發光二極體
關鍵字(英) ★ capsule endoscope
★ illumination system
★ LED
論文目次 目錄
中文摘要…………………………………………………………………… I
英文摘要…………………………………………………………………… II
誌謝………………………………………………………………………… III
目錄………………………………………………………………………… IV
圖索引……………………………………………………………………… VI
表索引……………………………………………………………………… X
第一章 緒論
1-1 研究背景與目的……………………………………………………… 1
1-2 膠囊內視鏡之照明系統……………………………………………… 2
1-3 習知技術之問題……………………………………………………… 4
第二章 基礎照明理論
2-1 幾何光學初始值計算………………………………………………… 8
2-2 輻射計量……………………………………………………………… 14
2-3 光展量 E'tendue……………………………………………………… 19
2-4 邊緣光線定理Edge-ray Principle …………………………………… 22
第三章 習知技術之最佳化設計
3-1 膠囊原型模擬條件…………………………………………………… 26
3-2 膠囊原型照明模儗…………………………………………………… 32
3-3 膠囊原型照明優化…………………………………………………… 33
3-4 優缺點分析…………………………………………………………… 42
第四章 新照明系統之設計
4-1 光學保護罩之成像考量
4-1.1 將光學保護罩設計成可配合原鏡頭……………………………… 44
4-1.2 光學保護罩與後方兩片式鏡頭一同設計………………………… 45
4-1.3 雙片複合式光學保護罩與後方兩片式鏡頭一同設計…………… 47
4-2 光學保護罩之投光設計
4-2.1 光學保護罩邊緣角度設計………………………………………… 49
4-2.2 投光優化…………………………………………………………… 52
4-2.3 光展量效率計算…………………………………………………… 56
第五章 新照明系統之模擬結果
5-1 投光於物面分布模擬………………………………………………… 57
5-2 優缺點分析…………………………………………………………… 58
第六章 新照明系統實驗與討論
6-1 實驗裝置
6-1.1 配光曲線量測裝置………………………………………………… 59
6-1.2 目標物面光強分布攝影裝置……………………………………… 61
6-2 光強度分布量測
6-2.1 配光曲線量測……………………………………………………… 62
6-2.2 目標物面光強分布攝影…………………………………………… 65
6-3 成像攝影……………………………………………………………… 66
6-4 模擬與實驗分析……………………………………………………… 67
第七章 結論與未來展望
7-1 結論…………………………………………………………………… 68
7-2 未來展望……………………………………………………………… 68
參考文獻…………………………………………………………………… 70
參考文獻 參考文獻
[1] 廖榮聖, “無線膠囊內視鏡影像資訊系統之設計,” 碩士學位論文, 2003.
[2] 張扶陽, “膠囊內視鏡術,” 台灣內科醫學會九十年會員大會學術演講論文, 2001.
[3] Hopkins H.H, Kapany N.S. “A Flexible Fiberscope, using Static Scanning,” Nature 173, pp. 39-41 ,1954.
[4] 張鳳玲,繆紹綱, “人體內的小型偵察機-膠囊內視鏡,” 科學發展394期, pp. 56-61,
2005.
[5] 鄭伊凱,陳志隆, “光學設計實例集I.”
[6] Michael, “Endoscope Illumination and Light Pipes with FRED White Paper.”
[7] http://www.givenimaging.com
[8] Uehara, “Capsule endoscope NORIKA system,” Minimally Invasive Therapy and
Allied Technologies, Vol. 12, pp. 227, 2003.
[9] Byungkyu Kim, Sunghak Lee, Jong Hyeon Park and Jong-Oh Park, “Inchworm-Like
Microrobot for Capsule Endoscope,” IEEE International Conference on Robotics and Biomimetics, August 22-26, 2004.
[10] H. J. PARK, H. W. NAM, B. S. SONG, J. L. CHOI, H. C. CHOI, J. C. PARK, M. N. Kim, J. T. Lee, and J. H. Cho, “DESIGN OF BI-DIRECTION AND
MULTI-CHANNEL MINIATURIZED TELEMETRY MODULE FOR WIRELESS
ENDOSCOPE,” 2nd Annual International IEEE-EMBS Special Topic Conference on
Microtechnologies In Medicine & Biology, 2000.
[11] 張弘, “幾何光學,” 東華書局.
[12] Virendra N. Mahajan, “Optical Imaging and Aberration,” SPIE-The International Society for Optical Engineering, 1998.
[13] Eugene Hecht, “Optics,” Addison Wesley, 2002.
[14] Robert W. Boyd, “Radiometry and the Detection of Optical Radiation,” 1983.
[15] Edward H. Stupp, Matthew S. Brennesholtz, “Projection Display,” John Wiley & Sons, 1999.
[16] Mark E. Kaminski, “LED illumination design in volume constraint environments,”Proc. SPIE, 2005.
[17] Harald Ries and Ari Rabl, “Edge-ray principle of nonimaging optics,” Optical Society of America, Vol. 11, No. 10, pp. 2627-2632, 1994.
[18] Roland Winston, Juan Minano, Pablo Benitez, With Narkis Shatz and John C. Bortz, “Nonimaging Optics,” ACADEMIC PRESS, 2005.
[19] “The ASAP™ Primer,” Breault Rssearch Organization, Inc, 2004.
[20] “ISOPLAST* 2530,” Trademark of The Dow Chemical Company.
[21] 經濟部能源委員會, “政府機關辦公室節能技術手冊,” 中華民國經濟部, 2000.
[22] TC 2-46 CIE/ISO Standards on LED Intensity Measurements, To prepare a CIE/ISO Standard on the measurement of LED intensity measurements based on CIE Pub. 127. Chair: John Scarangello(USA).
[23] A. A. Gaertner, “LED Measurement Issues.”
指導教授 歐陽盟(Mang Ou-Yang) 審核日期 2006-7-19
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