王丽杨+陈圣国

摘 要：医疗机器人系统中，立体影像的成像质量好坏直接决定了手术的成败。如果使CCD（Charge Coupled Device，电荷耦合器件）工作在低温状态下，由于内外温差过大，很容易导致CCD前端的通光玻璃凝结水雾，使通光率下降，成像模糊。为解决这个问题，文章提出了一种低温制冷CCD探测器在医疗机器人中的应用方法。经实验验证，该方法成像清晰、可延长器件使用寿命，对医疗机器人的应用和发展具有重要意义。

关键词：医疗机器人；CCD探测器；低温；图像

醫疗机器人集手臂、摄像机、手术仪器于一体，内置拍摄人体内立体影像的摄影机，机械手臂可连接各种精密手术器械并如手腕般灵活转动。医生通过手术台旁的计算机操纵杆精确控制机械臂，具有人手无法相比的稳定性、重现性及精确度，侵害性更小，不仅能减少疼痛及并发症，且可实现远程手术。医疗机器人中立体影像的成像质量好坏直接决定了手术的成败。

1 电荷耦合器件的特性

目前国内外市场上，CCD-DR （Charge Coupled Device-Digital Radiography， 电荷耦合器件直接数字化X射线摄影系统）仍然是DR系列产品中的重要一员，特别是在中低端市场上，CCD-DR依然占据着主导地位，作为CCD-DR的核心组成部分--CCD探测器，其成像质量的好坏直接决定CCD-DR的水平。CCD探测器图像质量的好坏受多种因素的影响，转换屏的转换效率、反射镜的质量、镜头的透光率、 CCD的工作温度、采集电路的干扰及电源的稳定性都会影响到CCD探测器最终的成像质量。在这些因素中，CCD的工作温度尤为重要。……