工业电子内窥镜项目市场分析-中经纵横

工业电子内窥镜项目市场分析

发布时间 2019-04-24 13:09:00 来源：中经纵横

第一节产品定义及发展历程

1、产品定义

工业电子内窥镜是一种利用电子技术、光学技术及精密机械技术相结合与一体的新型无损检测仪器，它主要应用于人无法到达及非可视物体内部的检测。

2、发展历程

内窥镜的历史经历了从硬性光学内窥镜到光导纤维内窥镜再到电子内窥镜的过程。从医学应用发展到广泛的工业用途，随着半导体和计算机技术的飞速发展，1983年美国人首先发明了电子内窥镜并应用于临床，被认为是内窥镜发展史上的第三个里程碑。电子内窥镜不是通过光学镜头或光导纤维传导图像，而是通过装在内窥镜先端被称为微型摄像机的光电耦合元件CCD将光能转变为电能，再经过图像处理器"重建"高清晰度的、色彩逼真的图像。全世界第一台工业内窥镜由奥林巴斯研制。

国内在20世纪70-80年代开始从国外引进工业内窥镜产品，主要用于航空航天产品内部多余物控制及一些零部件的质量检查。近年来，国内内窥镜检测已进入了实用阶段，越来越多地运用于产品生产过程的质量控制，并发展成为一种常规的检测手段。

第二节产品特点及应用领域分析

工业电子内窥镜的特点是在人眼无法直接观察到的场所进行无需解体的检查，对确定机件内部状况、故障的诊断提供了直接的依据。

工业电子内窥镜广泛应用于航空、航天、民航、石油、石化、电力、核电、铁路、船舶、冶金、锅炉、压力容器、建筑、市政、钻井、物探、考古、安防、搜救、刑侦、海关、军队等领域，在你肉眼无法观看的地方，可以随时随地使用它。工业电子内窥镜在高端工业中已经广泛的应用，根据不同的行业电子内窥镜也需要不同的要求和大小。

1、汽车用于检查发动机、油压部件，喷嘴部分的质量检查及组装检测。

2、工业机械用于检查、锅炉、热交换器;机械设备及制造装置。

3、石油化工用于工艺性配置管道，压力容器、锅炉、热交换器等设备的检查。

4、电子、电气工业用于机械动作检查、零件检查，和研究开发领域。

5、煤气帮助检查煤气管内有无生锈、腐蚀和积水、排气管口有无受伤等等。

6、航空、航天用于涡轮、叶片、燃烧室的定期检查或机体的检查，以及火箭发动机的研究开发、制造。

7、钢铁除用于设备维修保养之外，还用于管材产品的质量检查。

8、铁路、船舶用于检查涡轮、加热器、柴油机、锅炉火焰、管道的检查。

9、建筑工程用于检查钢管的锈蚀及污垢、墙壁等内部诊断、钢筋生锈的状况、桥梁接头的裂纹等到，还可用于隧道内侧的空洞、建筑模型的观察。

10、公共安全公安、海关部门可用来检查藏匿的毒品、及走私物品。

11、自来水管道用于检查排水管的锈蚀和堵塞的诊断。

12、电力用于核电、火力、水力站内各类热交换器、管道、涡轮机等的检查和保养。

13、考古用于佛像、古墓内部等观察。略……

第三节产品生产技术发展现状

1、产品原理

工业电子内窥镜可用于高温、有毒、核辐射及人眼无法直接观察到的场所的检查和观察，主要用于汽车、航空发动机、管道、机械零件等，可在不需拆卸或破坏组装及设备停止运行的情况下实现无损检测，工业电子内窥镜广泛应用于航空、汽车、船舶、电气、化学、电力、煤气、原子能、土木建筑等现代核心工业的各个部门。

工业电子内窥镜是根据石油化工、工业机械、电子电气工业、航空航天等直管道内表面的检测要求而设计、生产的新型高科技产品，它集光、机、电、图像处理软件与一体，工业内窥镜检查仪配备高分辨率彩色监视器或USB口的笔计本电脑携带更方便，观察图像更清晰，使操作者利用高倍清晰彩色CCD，将观察到的疑点及探伤部位借助独有的专业软件处理系统，进行冻结、放大、分析、测量、打印报告，极大提高判断管道内壁探伤部位的准确性。探头设计为直视和侧视两个镜头，可对管壁做360°扫描观察，使用方便、可靠。中心爬行器采用双联动、可调节式，使探头始终保持在管道的中心位置，其照明电源采用高亮度无影光源，更适合于管道内壁的检测。纤维工业内窥镜:

它通过玻璃纤维光导传像素来传送图像。它的插入部位柔软可以弯曲。

2、技术进展

电子内窥镜成像主要依赖于镜身前端装备的CCD,CCD就象一台微型摄像机将图像经过图像处理器处理后，显示在电视监视器的屏幕上。比普通光导纤维内镜的图像清晰，色泽逼真，分辨率更高，而且可供多人同时观看。世界上生产电子内镜比较著名的公司有美国的雅伦(WELCH ALLYN)和日本的奥林巴斯(OLYMPAS)等。

杭州华芯是国内唯一一家生产最小镜头直径为4mm的工业电子内窥镜厂家。 WCM 系列便携式电子内窥镜是继光纤镜之后的新一代高质量探测仪器，它是电子、光学、精密机械等技术相结合的新产品。超细的电子摄像探头加上便携式设计，使该设备成为世界上最先进的内窥镜之一

第四节产品生产工艺特点

要从影响图像质量的因素--CCD的结构、视频处理器的技术应用、电子内窥镜的工艺水平来说明工业电子内窥镜的工艺特点。

图像质量的优劣直接影响着内窥镜的使用效果，也标志着内窥镜技术不断提高、不断完善的发展进程。工业电子内窥镜的出现，使图像质量提高到一个崭新的水平，因此在工业检测领域得到了越来越广泛的应用。

1、图像质量

图像质量是电子内窥镜的本质和最重要的性能指标，也是用电子技术对图像进行合成再处理的技术基础，图像质量可分为清晰度(分辨率，由像素数量决定)、色彩还原性(逼真程度)和观察的舒适性(图像稳定性、对比度和亮度等)几个方面。决定电子内窥镜图像质量的核心部件是光电耦合元件(CCD)，它如同电子内窥镜的心脏，其基本构造是在对敏感的半导体硅片上采用高精度的光刻技术分割出数十万个栅格，每一个栅格代表一个成像元素，像素数越多，图像的分辨率越高，画面越清晰。

CCD只能感受光信号的强弱，电子内窥镜的彩色还原是通过在CCD的摄像光路中添加彩色滤光片，并对彩色视频信号进行处理后获得的。彩色滤光片的放置有以下两种方式。

(1)顺次方式。

将一块带有同样面积的红、绿、蓝三种原色滤光片的圆盘置于照明光源前，当圆盘旋转时，红、绿、蓝三种色光顺次照射被射物体，CCD摄像时所产生的三种强弱信号也依次有时间间隔地传送并储存在图像处理器中。采用顺次方式CCD的电子内窥镜的优点是由于三色光分别照射，像素数相当于原来的3倍，因而可提高分辨率，而且内窥镜易于做得细且硬性部短，缺点是滤光盘高速

旋转引起的图像闪烁，以及由于红、绿、蓝依次摄像引起的套色不准而出现的彩虹现象。目前在中国市场上，日本奥林巴斯公司和宾得公司生产的电子内窥镜都是采用像素分别为8.1万和6.25万的顺次式黑白CCD。

(2)同步方式。

在CCD的受光面上镶嵌原色和补色的滤光片，当白色光源照射到被射物体，由它发出的光作用到CCD时，由于镶嵌式滤光片的作用直接产生彩色信号，传送并储存在图像处理器中。采用同步方式CCD的电子内窥镜的优点是图像清晰，亮度高，色彩还原性好，缺点是技术难度高。由于镶嵌式滤光片的置入，为缩小内窥镜的直径和缩短先端硬性部增加了技术难度。目前在中国市场上，日本富士公司生产的电子内窥镜采用了像素为41万的同步式彩色 CCD，最高像素数达85万。

根据以上分析，同步方式CCD的技术难度要高于顺次方式CCD，但所获得的图像质量要明显优于采用顺次方式的CCD。目前，日本富士公司推出的采用同步方式CCD技术，具有857Y像素的电子内窥镜处于世界领先水平，标志着电子内窥镜技术的又一次飞跃，必将推动内窥镜诊断治疗水平再上一个新台阶。

2、视频处理器

视频(图像)处理器的作用是将电子内窥镜CCD提供的模拟信号转换为二进制代码的数字信号，并可用多种方式记录和保存图像，如用录像机录制的方式保存清晰的动态图像；用35mm照相机在监视器图像冻结的状态下拍摄保存静止图像；用激光光盘记录动态或静止的图像；用软盘记录静止图像等。略……

第五节供给分析

一、产量及其增长分析

2003-2008年我国工业电子内窥镜产量及增幅统计表

单位：台