内窥镜系统及用于检测内窥镜的末端与组织接触的方法技术方案

本发明专利技术提供一种内窥镜系统及用于检测内窥镜的末端与组织接触的方法，通过控制视频流增益及曝光时间，使视频流的当前亮度在目标亮度范围内，实现了内窥镜末端与组织的距离测量，且当内窥镜末端与目标组织的距离小于一预设距离时发出接触预警并触发接触判断，在检测当前亮度与曝光量比值的变化率小于阈值时，通过提取并比较输出光功率增加前后目标组织的纹理特征信息，以判断内窥镜的末端与目标组织是否接触。本发明专利技术提供的内窥镜系统通过比较目标组织的纹理特征信息在输出光功率增加前后的变化情况，来判断内窥镜的末端与目标组织是否接触，提高了接触提示的准确性，有效避免了内窥镜对目标组织检测过程中对组织造成的损伤。

【技术实现步骤摘要】
内窥镜系统及用于检测内窥镜的末端与组织接触的方法
本专利技术涉及医疗器械领域，尤其涉及一种内窥镜系统及用于检测内窥镜的末端与组织接触的方法。
技术介绍
随着医疗技术的不断发展，内窥镜作为集中传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学、软件等于一体的检测仪器，应用范围越来越广。内窥镜可以进入待检测者的体内(例如食道)，以获得待检测部位的图像，进而确定待检测部位是否存在病变。利用内窥镜可以看到X射线不能显示的病变，因此它对医生非常有用。例如，借助内窥镜医生可以观察胃内的溃疡或肿瘤，据此制定出最佳的治疗方案。在利用内窥镜进行检测时，会存在内窥镜(末端)移动得太靠近或者无意接触到待检测部位的组织的风险，这样会干扰检测，甚至损伤组织。现有技术中主要是通过控制自动曝光和照明光源的光学功率来检测内窥镜是否接触组织，然而由于人体组织具有半透明的特点，该检测方法容易产生误判。因此，需要一套采用多种手段结合的内窥镜系统来检测内窥镜是否即将接触或接触组织。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种内窥镜系统及用于检测内窥镜的末端与组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内窥镜系统，其特征在于，包括：内窥镜、照明模块，内窥镜驱动模块、内窥镜控制模块及接触检测模块，/n所述照明模块用于提供输出光，以照明目标组织，并形成反射光；/n所述内窥镜驱动模块，所述内窥镜驱动模块用于根据曝光时间和视频流增益捕获所述反射光以获取所述组织的场景，并以视频流的形式输出；/n所述内窥镜控制模块通信连接所述内窥镜驱动模块，用于基于所述视频流获得视频流的当前亮度，并通过调整所述视频流增益和所述曝光时间，使视频流的当前亮度在预设的目标亮度范围内；/n所述接触检测模块分别通信连接所述内窥镜控制模块和所述照明模块，并包括接触判断单元，当所述视频流的当前亮度在所述目标亮度范围内，且所述...

【技术特征摘要】
1.一种内窥镜系统，其特征在于，包括：内窥镜、照明模块，内窥镜驱动模块、内窥镜控制模块及接触检测模块，
所述照明模块用于提供输出光，以照明目标组织，并形成反射光；
所述内窥镜驱动模块，所述内窥镜驱动模块用于根据曝光时间和视频流增益捕获所述反射光以获取所述组织的场景，并以视频流的形式输出；
所述内窥镜控制模块通信连接所述内窥镜驱动模块，用于基于所述视频流获得视频流的当前亮度，并通过调整所述视频流增益和所述曝光时间，使视频流的当前亮度在预设的目标亮度范围内；
所述接触检测模块分别通信连接所述内窥镜控制模块和所述照明模块，并包括接触判断单元，当所述视频流的当前亮度在所述目标亮度范围内，且所述内窥镜的末端至所述目标组织的距离小于一预设距离时，所述接触判断单元用于判断当前亮度与曝光量比值的变化率与预设的阈值关系，当当前亮度与曝光量比值的变化率小于所述阈值时，控制所述照明模块增加所述输出光的功率，然后提取并比较所述输出光功率增加前后所述目标组织的纹理特征信息，以判断所述内窥镜的末端与所述目标组织是否接触。


2.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述接触检测模块还包括测距单元，当所述内窥镜的末端至所述目标组织的距离大于所述预设距离时，所述测距单元用于检测所述内窥镜的末端至所述目标组织之间的距离。


3.根据权利要求2所述的内窥镜系统，其特征在于，所述内窥镜为三维内窥镜，所述测距单元基于双目立体成像测距的方法获取所述内窥镜的末端至所述目标组织之间的距离。


4.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述内窥镜控制模块包括亮度获取单元，所述亮度获取单元用于获取所述视频流的当前亮度。


5.根据权利要求4所述的内窥镜系统，其特征在于，如果所述视频流为YUV编码，所述亮度获取单元用于取当前帧的图像中每个或者部分像素的Y值的均值或者加权值作为所述当前亮度。


6.根据权利要求4所述的内窥镜系统，其特征在于，如果所述视频流为RGB编码，所述亮度获取单元用于先获取当前帧的图像中每个像素的RGB值获取每个像素的亮度，然后取整个图像的每个或者部分像素的亮度的均值或者加权值作为所述当前亮度，或者，所述亮度获取单元用于取当前帧的图像中每个或者部分像素的G值的均值或者加权值作为所述当前亮度。


7.根据权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述内窥镜控制模块还包括曝光控制单元，所述曝光控制单元用于判断所述视频流的当前亮度是否在所述目标亮度范围内，如果所述视频流的当前亮度不在所述目标亮度范围内，则所述曝光控制单元调整所述视频流增益和所述曝光时间，以使视频流的当前亮度在所述目标亮度范围内。


8.根据权利要求7所述的内窥镜系统，其特征在于，当所述当前亮度低于所述目标亮度范围的下限值时，所述曝光控制单元通过增大曝光量来调节当前亮度。


9.根据权利要求8所述的内窥镜系统，其特征在于，所述曝光控制单元判断最大曝光时间和最小视频流增益是否能够满足目标亮度范围内曝光量需求：
如果满足需求，则以最小视频流增益为基础，调整曝光时间以使所述当前亮度处于目标亮度范围内；
如果不满足需求，则提高视频流增益，判断最大曝光时间和最大视频流增益是否能够满足目标亮度范围内曝光量需求：
如果满足，则以最大曝光时间为基础，调整视频流增益，以使所述视频流的当前亮度处于所述目标亮度范围内。


10.根据权利要求7所述的内窥镜系统，其特征在于，如果当前亮度高于所述目标亮度范围的上限值时，所述曝光控制单元通过减小曝光量来调节当前亮度。


11.根据权利要求10所述的内窥镜系统，其特征在于，所述曝光控制单元判断最大曝光时间和最小视频流增益是否能够满足所述目标亮度范围内曝光量需求：
如果满足，则以最大曝光时间为基础，调整视频流增益以使所述视频流的当前亮度处于目标亮度范围内；
如果不满足，则减小曝光时间，判断最小曝光时间和最小视频流增益是否满足目标亮度范围内曝光量需求：
如果满足，则以最小视频流增益为基础，调整曝光时间以使所述视频流的当前亮度处于所述目标亮度范围内。


12.根据权利要求7所述的内窥镜系统，其特征在于，所述曝光控制单元调整所述视频流增益和所述曝光时间，不能使视频流的当前亮度在所述目标亮度范围内时，所述照明模块被控制调整所述输出光的功率。


13.根据权利要求12所述的内窥镜系统，其特征在于，所述接触检测模块还包括照明模块调节单元，所述照明模块调节单元分别与所述照明模块、所述曝光控制单元通信连接，用于根据所述曝光控制单元输出的所述视频流增益和所述曝光时间以确定所述当前亮度是否在所述目标亮度范围内，并用于通过所述照明模块调整所述输出光的功率。


14.根据权利要求13所述的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁向南，李倩，何裕源，何超，曹伦，
申请(专利权)人：微创上海医疗机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31