调焦反馈的荧光导航内窥镜系统及激光功率自动调整方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于调焦反馈的荧光导航内窥镜系统及激光功率自动调整方法，通过读取自动调焦后电机的位置数据，实时调整输出光功率，在满足图像亮度同时，可避免组织长时间收到大功率密度激光照射，减轻激光对生物组织的伤害。

【技术实现步骤摘要】
调焦反馈的荧光导航内窥镜系统及激光功率自动调整方法
本专利技术涉及一种荧光导航内窥镜，尤其涉及的是一种基于调焦反馈的荧光导航内窥镜系统及激光功率自动调整方法。
技术介绍
在一些功能性的内窥镜成像系统中，会使用到激光作为特殊照明光源，如ICG荧光成像，为保证整体功能成像效果，系统需要的激光功率比较大。现有的系统设定的输出激光功率为恒定值，当需要靠近组织观察细节时，照明面积变小，单位面积接收到的光功率（即辐射照度）会增大，从而会造成灼伤或其他光生物安全问题。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于调焦反馈的荧光导航内窥镜系统及激光功率自动调整方法，旨在解决现有的内窥镜成像系统的输出激光功率为恒定值，靠近组织观察时容易造成灼伤或其他光生物安全的问题。本专利技术的技术方案如下：一种基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其中，具体包括以下步骤：步骤S1：光源发出的激光通过导光束耦合到内窥镜中；步骤S2：激光从内窥镜前端出射并到达被观察组织，由被观察组织反射的激光和荧光通过内窥镜收集，并经镜头聚焦后成像于相机；步骤S3：相机将光信号转换成图像信号并传输到自动对焦模块，自动对焦模块控制对焦电机前后移动，带动镜头前后移动，获取准确对焦位置；步骤S4：在完成对焦后，自动对焦模块将对焦电机的位置数据反馈到光源控制器；步骤S5：光源控制器根据对焦电机的位置数据计算出光源的激光光功率，并对光源进行调制。所述的基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其中，所述对焦电机的位置数据通过计算调焦电机的步进次数和方向来确定。所述的基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其中，所述步骤S5中，光源控制器根据对焦电机的位置数据计算出观察面距离内窥镜前端面的距离，并根据观察面距离内窥镜前端面的距离计算出光源的激光光功率，并对光源进行调制。所述的基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其中，通过对焦电机的位置数据，根据物像关系反推出观察面距离内窥镜前端面的距离。所述的基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其中，通过以下公式计算出光源的激光光功率：（式1）其中，P为光源的激光光功率，为内窥镜的最远观察距离，为观察距离为时的内窥镜前端出射光功率，D为实际观察面距离内窥镜前端面的距离。所述的基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其中，根据内窥镜的应用，选取其最远观察距离为12cm，此时，内窥镜前端出射光功率为最大值；对于D<时，光源的激光光功率为：；对于D>时，光源的激光光功率统一为；其中，P为光源的激光光功率，为内窥镜的最远观察距离，为观察距离为时的内窥镜前端出射光功率，D为观察面距离内窥镜前端面的距离。所述的基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其中，对光源的激光光功率的调整采用脉冲宽度调制的方法实现。所述的基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其中，所述脉冲调制频率为10kHz。所述的基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其中，对光源的激光光功率的调整采用幅度调制的方法实现。一种采用如上述任一项所述的基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法的荧光导航内窥镜系统，其中，包括光源，导光束，内窥镜，镜头，相机，调焦电机，自动对焦模块，光源控制器；所述镜头由调焦电机带动移动；所述自动对焦模块与光源控制器连接，自动对焦模块与调焦电机连接，相机与自动对焦模块连接；所述光源发出的激光通过导光束耦合到内窥镜中，激光从内窥镜前端出射并到达被观察组织，由被观察组织反射的激光和荧光通过内窥镜收集，并经镜头聚焦后成像于相机；相机将光信号转换成图像信号并传输到自动对焦模块，自动对焦模块控制对焦电机前后移动，带动镜头前后移动，获取准确对焦位置；在完成对焦后，自动对焦模块将对焦电机的位置数据反馈到光源控制器，光源控制器计算出观察面距离内窥镜前端面的距离，并根据观察面距离内窥镜前端面的距离计算光源的激光光功率，并对光源进行调制。本专利技术的有益效果：本专利技术通过提供一种基于调焦反馈的荧光导航内窥镜系统及激光功率自动调整方法，通过读取自动调焦后电机的位置数据，实时调整输出光功率，在满足图像亮度同时，可避免组织长时间收到大功率密度激光照射，减轻激光对生物组织的伤害。附图说明图1是本专利技术中基于调焦反馈的荧光导航内窥镜系统的结构示意图。图2是本专利技术中基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法的步骤流程图。图3是本专利技术中通过脉冲宽度调制调整输出光功率示意图。图4是本专利技术中通过幅度调制调整输出光功率示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本专利技术的不同结构。为了简化本专利技术的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本专利技术。此外，本专利技术可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本专利技术提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤S1：光源发出的激光通过导光束耦合到内窥镜中；步骤S2：激光从内窥镜前端出射并到达被观察组织，由被观察组织反射的激光和荧光通过内窥镜收集，并经镜头聚焦后成像于相机；步骤S3：相机将光信号转换成图像信号并传输到自动对焦模块，自动对焦模块控制对焦电机前后移动，带动镜头前后移动，获取准确对焦位置；步骤S4：在完成对焦后，自动对焦模块将对焦电机的位置数据反馈到光源控制器；步骤S5：光源控制器根据对焦电机的位置数据计算出光源的激光光功率，并对光源进行调制。

【技术特征摘要】
1.一种基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤S1：光源发出的激光通过导光束耦合到内窥镜中；步骤S2：激光从内窥镜前端出射并到达被观察组织，由被观察组织反射的激光和荧光通过内窥镜收集，并经镜头聚焦后成像于相机；步骤S3：相机将光信号转换成图像信号并传输到自动对焦模块，自动对焦模块控制对焦电机前后移动，带动镜头前后移动，获取准确对焦位置；步骤S4：在完成对焦后，自动对焦模块将对焦电机的位置数据反馈到光源控制器；步骤S5：光源控制器根据对焦电机的位置数据计算出光源的激光光功率，并对光源进行调制。2.根据权利要求1所述的基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其特征在于，其中，所述对焦电机的位置数据通过计算调焦电机的步进次数和方向来确定。3.根据权利要求1所述基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其特征在于，所述步骤S5中，光源控制器根据对焦电机的位置数据计算出观察面距离内窥镜前端面的距离，并根据观察面距离内窥镜前端面的距离计算出光源的激光光功率，并对光源进行调制。4.根据权利要求3所述的基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其特征在于，通过对焦电机的位置数据，根据物像关系反推出观察面距离内窥镜前端面的距离。5.根据权利要求3所述的基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其特征在于，通过以下公式计算出光源的激光光功率：（式1）其中，P为光源的激光光功率，为内窥镜的最远观察距离，为观察距离为时的内窥镜前端出射光功率，D为实际观察面距离内窥镜前端面的距离。6.根据权利要求5所述的基于调焦反馈的荧光导航内窥镜的激光功率自动调整方法，其特征在于，根据内...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾兆泰，李娜娜，王翰林，张浠，安昕，
申请(专利权)人：广东欧谱曼迪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44