本发明专利技术公开一种用于内窥镜的成像方法、装置及胶囊型医疗设备。该用于内窥镜的成像方法包括：S1在一个驱动周期内，施加2n+1个驱动电压驱动一可变焦透镜单元进行变焦，其中，每一驱动电压对应一个不同光焦度，每一光焦度对应一个对焦面，相邻对焦面之间间隔预定距离，n为大于0的整数；S2获取在每一光焦度下拍摄的图像；S3分别输出每一光焦度下的图像；S4提取至少两幅图像合并成一幅具有预定景深的景深图像。本发明专利技术还提供对应上述成像方法的用于内窥镜的成像装置以及胶囊型医疗设备。本发明专利技术不仅所成图像的景深大，而且成像清晰。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及成像
，尤其涉及一种用于内窥镜的成像方法，用于内窥镜的成像装置及具有上述成像装置的胶囊型医疗设备。
技术介绍
随着现代生活节奏的加快，消化道疾病成为人们常发病。目前临床中有采用带有插管的电子内窥镜或医用无线内窥镜(胶囊内窥镜)来进行消化道疾病的诊断。无论是电子内窥镜还是胶囊内窥镜都携带有拍摄设备，通过这些拍摄设备拍摄消化道内尤其是肠道内的病理图像。然而，由于上述拍摄设备多数没有考虑消化道内场景的深度，拍摄到呈清晰图像的场景深度范围很小，这样在整个消化道尤其是肠道内需要拍摄设备拍摄大量图像，这不仅能耗增加，而且显著增大数据传输量以及后续的图像处理任务的繁重性。例如对比文件1(CN103477269B，公告日2016.01.06)公开一种液晶透镜、液晶透镜驱动方法、透镜单元、摄像机模块及胶囊型医疗设备，提出了液晶透镜的驱动方法，胶囊型医疗设备采用焦点可调的液晶透镜调成正透镜或负透镜实现成像，其还提及采用复眼液晶透镜拍摄不同角度形成立体图像，仅是采用类似双目摄像头实现立体成像的原理，然而上述成像方式不仅设备结构复杂，而且拍摄照片的清晰度在没有保证的前提下，需要拍摄大量图像，未考虑到胶囊型医疗设备的电池电量方面的问题，且大量的图像数据也对图像传输和图像处理带来较大的负担和复杂度。因此，现有技术的内窥镜等需要成像的设备在成像方式上有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于内窥镜的成像方法、装置及胶囊型医疗设备，用以解决现有技术的内窥镜在进行图像拍摄时拍摄到呈清晰图像的场景深度范围小的问题。本专利技术提供一种用于内窥镜的成像方法，所述用于内窥镜的成像方法包括以下步骤：S1在一个驱动周期内，施加2n+1个驱动电压驱动一可变焦透镜单元进行变焦，其中，每一驱动电压对应一个不同光焦度，每一光焦度对应一个对焦面，相邻对焦面之间间隔预定距离，n为大于0的整数；S2获取在每一光焦度下拍摄的图像；S3分别输出每一光焦度下的图像；S4提取至少两幅图像合并成一幅具有预定景深的景深图像。较佳地，当所述可变焦透镜单元无需偏振片实现成像时，所述用于内窥镜的成像方法在步骤S2与S3之间或S3与S4之间还包括以下步骤：S5提取光焦度为0时对应的图像作为参考图像I0；S6对每一图像按照以下方式进行处理：H2n+1＝(I2n+1–γI0)/(1-γ),其中，H2n+1表示处理后获得的图像，I2n+1表示在某一光焦度下获取的图像，γ为偏振态异向因子，表征未被所述可变焦透镜单元调制的偏振光分量在入射光中所占的比例，γ的取值范围为0≤γ＜1。较佳地，所述步骤S1具体包括：S11施加n个使所述可变焦透镜单元处于正透镜的驱动电压，得到n个正光焦度，其中有一个驱动电压对应最大正光焦度；S12施加n个使所述可变焦透镜单元处于负透镜的驱动电压，得到n个负光焦度，其中有一个驱动电压对应最大负光焦度；S13施加1个使光焦度为0的驱动电压。较佳地，所述S4中提取偶数幅图像，所述偶数幅图像分为两组：正透镜图像组和负透镜图像组，正透镜图像组中有一幅图像的光焦度占最大正光焦度比例与负透镜图像组中的一幅图像的光焦度占最大负光焦度的比例相同。较佳地，所述用于内窥镜的成像方法在所述步骤S1之前还包括以下步骤：S0依据所述内窥镜所在位置信息调节光源的亮度。较佳地，所述可变焦透镜单元为液晶透镜或液晶微透镜阵列。本专利技术还提供一种用于内窥镜的成像装置，包括：可变焦透镜单元，用于形成梯度折射率分布；主透镜单元，用于拍摄场景形成光学图像；驱动单元，在一个驱动周期内，施加2n+1个驱动电压驱动所述可变焦透镜单元进行变焦，其中，每一驱动电压对应一个不同光焦度，每一光焦度对应一个对焦面，相邻对焦面之间间隔预定距离，n为大于0的整数；图像获取单元，获取在每一光焦度下拍摄的图像；输出单元，分别输出每一光焦度下的图像；图像合成单元，提取至少两幅图像合并成一幅具有预定景深的景深图像。较佳地，当所述可变焦透镜单元无需偏振片实现成像时，所述用于内窥镜的成像装置还包括：参考图像提取单元，用于提取光焦度为0时对应的图像作为参考图像I0；图像处理单元，用于对每一图像按照以下方式进行处理：H2n+1＝(I2n+1–γI0)/(1-γ),其中，H2n+1表示处理后获得的图像，I2n+1表示在某一光焦度下获取的图像，γ为偏振态异向因子，表征未被所述可变焦透镜单元调制的偏振光分量在入射光中所占的比例。较佳地，所述驱动单元包括：第一驱动模块，用于施加n个使所述可变焦透镜单元处于正透镜的驱动电压，得到n个正光焦度，其中有一个驱动电压对应最大正光焦度；第二驱动模块，用于施加n个使所述可变焦透镜单元处于负透镜的驱动电压，得到n个负光焦度，其中有一个驱动电压对应最大负光焦度；第三驱动模块，用于施加1个使光焦度为0的驱动电压。本专利技术还提供一种胶囊型医疗设备，包括：胶囊本体，设于胶囊本体内的成像装置，其中，所述成像装置包括：可变焦透镜单元，用于形成梯度折射率分布；主透镜单元，用于拍摄场景形成光学图像；驱动单元，在一个驱动周期内，施加2n+1个驱动电压驱动所述可变焦透镜单元进行变焦，其中，每一驱动电压对应一个光焦度，每一光焦度对应一个对焦面，相邻对焦面之间间隔预定距离，n为大于0的整数；图像获取单元，获取在每一光焦度下拍摄的图像；输出单元，分别输出每一光焦度下的图像；图像合成单元，提取至少两幅图像合并成一幅具有预定景深的景深图像。较佳地，所述成像装置还包括：参考图像提取单元，用于提取光焦度为0时对应的图像作为参考图像I0；图像处理单元，用于对每一图像按照以下方式进行处理：H2n+1＝(I2n+1–γI0)/(1-γ),其中，H2n+1表示处理后获得的图像，I2n+1表示在某一光焦度下获取的图像，γ为偏振态异向因子，表征未被所述可变焦透镜单元调制的偏振光分量在入射光中所占的比例。为达成上述目的，本专利技术的用于内窥镜的成像方法、装置及胶囊型医疗设备，不仅所成图像的景深大，而且成像清晰。附图说明图1为本专利技术较佳实施方式的用于内窥镜的成像方法的流程示意图。图2为图1中步骤S1的详细流程示意图。图3为本专利技术较佳实施方式的用于内窥镜的成像装置的结构示意图。图4为本专利技术较佳实施方式的胶囊型医疗设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本专利技术实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本专利技术的保护范围之内。请参见图1，图1为本专利技术较佳实施方式的用于内窥镜的成像方法的流程示意图。如图1所示，本专利技术提供了一种用于内窥镜的成像方法，其中，内窥镜可以是带插管的医疗用内窥镜、用于工业检测的内窥镜，这些内窥镜通常需要伸入人体内部或物体内部环境中拍摄图像，为进行相关诊断或检测提供重要的参考数据。上述用于内窥镜的成像方法主要包括以下步骤：S1在一个驱动周期内，施加2n+1个驱动电压驱动一可变焦透镜单元进行变焦，其中，每一驱动电压对应一个不同光焦度，每一光焦度对应一个对焦面，相邻对焦面之间间隔预定距离，n为大于0的整数；S2获取在每一光焦度下拍摄的图像；S3分别输出每一光焦度下的图像；这个可以采用多路输出通道并行输出，也可采用一个输出通道以预设顺序输出。S4提取至少两幅图像合并成本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于内窥镜的成像方法，其特征在于，所述用于内窥镜的成像方法包括以下步骤：S1在一个驱动周期内，施加2n+1个驱动电压驱动一可变焦透镜单元进行变焦，其中，每一驱动电压对应一个不同光焦度，每一光焦度对应一个对焦面，相邻对焦面之间间隔预定距离，n为大于0的整数；S2获取在每一光焦度下拍摄的图像；S3分别输出每一光焦度下的图像；S4提取至少两幅图像合并成一幅具有预定景深的景深图像。
【技术特征摘要】
1.一种用于内窥镜的成像方法，其特征在于，所述用于内窥镜的成像方法包括以下步骤：S1在一个驱动周期内，施加2n+1个驱动电压驱动一可变焦透镜单元进行变焦，其中，每一驱动电压对应一个不同光焦度，每一光焦度对应一个对焦面，相邻对焦面之间间隔预定距离，n为大于0的整数；S2获取在每一光焦度下拍摄的图像；S3分别输出每一光焦度下的图像；S4提取至少两幅图像合并成一幅具有预定景深的景深图像。2.如权利要求1所述的用于内窥镜的成像方法，其特征在于，当所述可变焦透镜单元无需偏振片实现成像时，所述用于内窥镜的成像方法在步骤S2与S3之间或S3与S4之间还包括以下步骤：S5提取光焦度为0时对应的图像作为参考图像I0；S6对每一图像按照以下方式进行处理：H2n+1＝(I2n+1–γI0)/(1-γ),其中，H2n+1表示处理后获得的图像，I2n+1表示在某一光焦度下获取的图像，γ为偏振态异向因子，表征未被所述可变焦透镜单元调制的偏振光分量在入射光中所占的比例。3.如权利要求1所述的用于内窥镜的成像方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：S11施加n个使所述可变焦透镜单元处于正透镜的驱动电压，得到n个正光焦度，其中有一个驱动电压对应最大正光焦度；S12施加n个使所述可变焦透镜单元处于负透镜的驱动电压，得到n个负光焦度，其中有一个驱动电压对应最大负光焦度；S13施加1个使光焦度为0的驱动电压。4.如权利要求3所述的用于内窥镜的成像方法，其特征在于，所述S4中提取偶数幅图像，所述偶数幅图像分为两组：正透镜图像组和负透镜图像组，正透镜图像组中有一幅图像的光焦度占最大正光焦度比例与负透镜图像组中的一幅图像的光焦度占最大负光焦度的比例相同。5.如权利要求1至4任一项所述的用于内窥镜的成像方法，其特征在于，所述用于内窥镜的成像方法在所述步骤S1之前还包括以下步骤：S0依据所述内窥镜所在位置信息调节光源的亮度。6.如权利要求1至4任一项所述的用于内窥镜的成像方法，其特征在于，所述可变焦透镜单元为液晶透镜或液晶微透镜阵列。7.一种用于内窥镜的成像装置，其特征在于，包括：可变焦透镜单元，用于形成梯度折射率分布；主透镜单元，用于拍摄场景形成光学图像；驱动单元，在一个驱动周期内，施加2n+1个驱动电压驱动所述可变焦透镜单元进行变焦，其中，每一驱动电压对应一个不同光焦度...
【专利技术属性】
技术研发人员：李其昌，
申请(专利权)人：成都英赛景泰光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51
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