イメージセンサを用いた高速度デイジタル撮像による声帯振動検査装置

使用图像传感器进行高速数字成像的声带振动测试装置

基本信息

批准号：
61870067
负责人：
桐谷滋
金额：
$ 2.5万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
财政年份：
1986
资助国家：
日本
起止时间：
1986 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

声帯振動の高速度撮影は、各種の発声条件における、声帯音源特性の変化の解析や臨床用の病的な声帯振動状態の観察に重要である。一般の高速度映画撮影の方法は、装置が大がかりとなる傾向があるので実用的に用いるには困難がある。そこで我々は、喉頭用内視鏡とイメージセンサを組み合せた、声帯振動像の高速度ディジタル撮影装置を開発している。本研究では、従来のプロトタイプ装置を改良し、臨床場面でも使用し得る小型専用装置を開発した。この方法では、側視鏡を一眼レフカメラボディに接続する。カメラフィルム面に相当する位置にイメージセンサを装着する。センサからの画素信号を、高速A/D変換器でディジタル化し、イメージメモリに記憶する。イメージメモリに格納した画像をCRTモニター上にスローモーションその他の形で再生表示して観察する。今回の装置では、画素数は100×100、画素走査のクロックは10MHzのイメージセンサを採用し、800コマ/秒で撮影できる。より高いフレーム・レートのためには、走査線を間引く、特殊な走査方式を考案し、100×36画素で2000コマ/秒、100×17画素で4000コマ/秒の撮影が可能となった。一方、明るい像を得るために通常の側視鏡より径のやや太い、特殊な側視鏡を製作した。これに250Wハロゲンランプ光源2台を接続し、通常の被験者で2000〜4000コマ/秒の撮影速度が達成できた。次に、小型専用装置とするため、専門のイメージメモリを製作、パーソナルコンピュータと組み合わせた装置を開発した。メモリは1MByte、約0.1秒分の画像を記憶し、パーソナルコンピュータで音声信号と併せてスローモーション表示する。表示データは検査データとしてVTRに録画して、記録・保管できる。この装置は、高速度映画撮影に比べて装置が簡便なので、声帯振動状態の臨床検査用にほぼ実用的に使用し得る。

声带振动的高速射击对于分析各种发声条件下声带源特征的变化以及观察临床实践的病理振动振动很重要。拍摄高速电影拍摄的一般方法实际上很难使用，因为该设备往往很大。因此，我们正在开发一种高速数字射击设备，用于结合喉内镜和图像传感器的声带振动。在这项研究中，已改进了常规的原型设备，并且已经开发了一种可以在临床情况下使用的小型专用装置。在这种方法中，侧面对镜头连接到单杆反射摄像机主体。将图像传感器连接到对应于相机膜表面的位置。将传感器的像素信号用高速A/D转换器数字化，并在图像内存中记忆。以慢动作或其他形式在CRT监视器上查看并显示存储在图像内存中的图像。在此设备中，像素的数量为100×100，像素扫描的时钟是10MHz图像传感器，可以以800帧/秒的方式拍摄。对于更高的帧速率，设计了一种特殊的扫描方法，该方法设计了扫描线，并且可以使用100 x 36像素的4000帧/秒钟拍摄4000帧/秒，而100 x 17像素的100 x 17像素。另一方面，我们制作了一个特殊的侧面Goscos，直径比正常的侧面锻炼稍厚，以获得明亮的图像。两个250W卤素灯光源连接到了这一点，普通受试者实现了2000至4000帧/秒的射击速度。接下来，为了使其成为小型专用设备，制作了专门的图像内存，并开发了与个人计算机结合使用的设备。内存是1MBYTE，大约0.1秒的图像，并且与个人计算机上的音频信号一起显示了慢动作。可以将显示的数据记录并存储在VTR中作为测试数据。该设备的设备比高速电影拍摄更简单，因此几乎可以用于人声线振动中的临床测试。