電子內窺鏡的成像主要依賴于鏡身前端裝備的微型圖像傳感器(charge coupled device，CCD)，CCD就象是深入人體腔內的一臺微型攝像機，它將光能轉變?yōu)殡娔?，再經過圖像處理器"重建"高清晰度的、色彩逼真的圖像顯示在監(jiān)視器屏幕上。

下面以醫(yī)用電子內窺鏡為例詳細介紹下工作原理:

醫(yī)用電子內窺鏡成像系統(tǒng)主要包括四部分(圖1):1)光學成像系統(tǒng)，2)CCD驅動、圖像采集、編碼電路(驅動CCD、控制圖像采集與編碼)，3)彩色圖像畸變實時校正系統(tǒng)(用于實時在線校正內窺鏡光學系統(tǒng)的畸變)，4)視頻驅動亮度控制系統(tǒng)(調節(jié)光源的發(fā)光亮度)。

光源發(fā)出的光通過傳光束(光纖)照射到人體內腔，從腔內反射的光進入光學系統(tǒng)，在高分辨率彩色面陣CCD上成像由CCD驅動電路控制CCD采集圖像，經編碼電路輸出標準彩色視頻信號。亮度控制系統(tǒng)根據CCD輸出的視頻信號調節(jié)光源的亮度，確保輸出圖像上沒有白色高亮度區(qū)域。由于光學系統(tǒng)存在畸變，CCD輸出帶有畸變的視頻信號，圖像畸變校正系統(tǒng)對其進行在線實時校正，并輸出校正后的標準彩色視頻信號。

內窺鏡采用電荷耦合器件CCD作為圖像傳感器。CCD圖像傳感器具有光電轉換功能， 又具有信號電荷存儲、轉移和讀出功能，其工作過程可分為四步:

（1）光積分期，即曝光時間，這時CCD像元把入射光量子按比例地轉換成光生電荷，完成光-電轉換。

（2）在光積分的同時，把每個像元產生的光電荷暫時存儲在相應的光敏二極管勢阱中， 實現(xiàn)信號電荷存儲。

（3）在曝光結束后，把存儲的光生電荷沿CCD移位寄存器轉移到輸出區(qū)， 完成電荷轉移。

（4）在讀出放大器中把每個光生電荷依次轉變成相應的視頻信號，完成信號讀出，因此CCD圖像傳感器可以看成一個光-電變換器，它能把一幅空間分布的光學圖像變換成按時間順序分布的視頻電壓信號。

當光學圖像經過物鏡成像在CCD傳感器上時，在CCD器件上將感生與投射光強相對應的光電荷(光電效應)，這些光電荷將存儲在二極管的勢阱中，經過一定時間的積累，在驅動脈沖的作用下，各光敏元的電荷包同時并行地向移位寄存器各單元轉移，在光敏元進行下一次光電荷積累的同時，在讀出脈沖的作用下，寄存器內的電荷包開始沿移位寄存器向輸出端轉移，從而獲得光電信號輸出，由此輸出的光電信號經過同步電路、同步疊加電路疊加、消除脈沖干擾、直流電平恢復與控制、線性放大、輸出功率放大、二值化處理等電路處理，從而得到全電視信號輸出。進一步的處理， 則是按使用場合和技術要求的不同而分別進行了。