CMOS图像传感器技术在医疗领域的应用.pdf

届应用技术 CMOS图像传感器技术在医疗领域的应用 王欣听 杨丰 田野 (1．南方医科大学生物医学工程学院 2．广东东莞光阵光电科技有限公司) 摘要：在介绍CMOS图像传感器组成及特点的基础上，阐述基于CMOS的电子内窥镜原理及结构，分析 其在医疗领域的创新性应用及前景，并介绍应用 CMOS图像传感器技术开发的一次性可视腹腔穿刺器和一次性 可视人流系统。 、 关键词 ：CMOS；图像传感器；医疗影像 O 引言 功率、高分辨率的视觉恢复解决方案，利用 CMOS 成像技术实现人工视网膜功能，其最高分辨率可达 近年来，CMOS工艺技术不断提高，CMOS图像 4096像素、帧速为 19．5帧／秒6【】o 传感器的应用也越来越广泛，从数码产品扩展到工业、 本文首先阐述 CMOS图像传感器组成及特点， 医疗、智能安防等领域 [11。CMOS图像传感器与传统 在此基础上介绍基于 CMOS传感器的电子内窥镜原 电荷耦合设备 CCD 图像传感器相比，具有高度灵活 理、结构，最后介绍 COMS图像传感器在医疗领域 性、优异的静态和动态特性、高集成度等优点，能满 足工业、医疗等专业图像抓取应用的需要，特别在医 的应用，深入分析利用 CMOS图像传感器技术开发 疗图像领域提供了创新性的解决方案 的一次性可视腹腔穿刺器和一次性可视人流系统。 现有医疗影像产品主要采用光学成像技术和 l CMOS图像传感器 CCD 成像技术，但是这两项技术成本高、能耗高， 目前 ，市场上主流 图像传感器包括 CCD 和 使传统医疗影像产品的应用受到很大限制。目前，成 CMOS两种。过去 30年，CCD广泛应用于图像传感 本因素是医疗影像设备普及推广的最主要制约因素； 及捕捉，该类型传感器噪声较低，可提供 良好的图像 而且，成本高易造成产品多次性反复使用，增大了交 质量。但是，CCD 图像传感器是电荷耦合器件 ，需 叉感染风险。所以，医疗影像领域亟需低成本、低能 连续将图像数据从一个像素传送到另一个像素，需要 耗、高质量的医疗影像产品，CMOS摄像模块(CMOS 多个工作电压、外部时钟和精密的驱动、选择电路， cameramodule，CCM)技术可有效弥补上述不足。 功耗大，占据空间大。因此，CCD 图像传感器的性 CMOS 图像传感器及其在医疗领域的创新性应 能、灵活性、功耗等方面无法满足医疗器械及产品图 用已成为国内外学者的研究热 坷】。为研制一次性低 像捕捉需求。 成本电子 内窥镜，CMOS图像传感器专家赛普拉斯利； 用 CMOS加工技术成功开发小型彩色图像传感器 CMOS图像传感器的频谱范围宽、动态范围大、 BOCA，其面积仅有9mm ，由512x512个边长为6gm 功耗小、供电电压低、电路简单易于集