成像系统技术方案

本申请提供一种成像系统，包括光源模块、变焦模块、分光模块、可见光滤光元件、可见光图像传感器、信号光滤光元件、信号光图像传感器和图像处理模块。光源模块用于产生激发光束并传输至待测组织体；变焦模块用于调节可进入图像传感器的成像范围，确保信号光和可见光来自同一成像区域；分光模块用于将来自待测组织体的光分成第一光束和第二光束；分别经信号光图像传感器和可见光传感器转换为信号光电信号和可见光电信号；图像处理模块用于形成信号光图像和可见光图像并进行实时图像融合，生成待测组织体的带有病灶信息的图像。本申请提供的成像系统可以解决现有医学成像中存在的实时性差、成像质量差等问题。成像质量差等问题。成像质量差等问题。

【技术实现步骤摘要】
成像系统


[0001]本申请涉及医学成像技术，尤其涉及一种成像系统。

技术介绍

[0002]在医学手术中，经常需要定位病灶组织的位置，例如，在肿瘤的切除中，通过肉眼往往难以准确区分肿瘤边界，常常需要依靠医学成像技术定位肿瘤边界及其周围的前哨淋巴结的位置，以便于诊断癌细胞是否转移、对病变组织进行精确切除。
[0003]目前，近红外荧光成像技术已应用于医学导航成像系统。手术前在生物组织中注射医用荧光探针物质，如吲哚菁绿(Indocyanine green，ICG)，荧光探针物质会在病变组织位置产生聚集，手术中使用一定波长的激发光源照射生物组织，从而激发荧光探针产生荧光，通过探测荧光成像可以得到肿瘤信息，结合可见光成像可以实现肿瘤分布的手术导航成像。
[0004]现有医学导航成像系统分别采用独立的可见光成像装置和近红外荧光成像装置进行成像，再通过融合处理形成图像。由于受器件物理体积的限制，近红外成像装置和可见光成像装置需要呈一定夹角放置，且由于可见光镜头及近红外镜头变焦都需要单独调节，从而会造成可见光相机和近红外相机的成像区域难以保持一直，这也导致该方法需要后期对获得的图像进行切割和配准，影响成像结果的准确性和实时性。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种成像系统，用以解决现有技术在进行医学成像中的可见光和红外成像时存在的成像结果实时性差、质量差的问题。
[0006]一方面，本申请提供一种成像系统，包括：光源模块、变焦模块、分光模块、信号光图像传感器、可见光图像传感器、信号光滤光元件、图像处理模块，
[0007]所述光源模块，用于产生激发光束并传输至待测组织体；
[0008]所述变焦模块，设置于所述分光模块和所述待测组织体之间，用于调节进入图像传感器的光对应的成像范围；
[0009]所述分光模块，设置于变焦模块和图像传感器之间，用于根据波长分别透射和反射经过所述变焦模块的光，以得到第一光束和第二光束，所述第一光束中包含所述信号光，所述第二光束以可见光为主；
[0010]所述信号光图像传感器，用于将所述分光模块透射输出的信号光转换为信号光电信号；
[0011]所述可见光图像传感器，用于将所述分光模块反射输出的可见光转换为可见光电信号；
[0012]所述信号光滤光元件，设置于所述分光模块和所述信号光图像传感器之间；
[0013]所述图像处理模块，与所述信号光图像传感器和所述可见光图像传感器连接，用于根据所述信号光电信号和所述可见光电信号分别生成所述待测组织体的信号光图像和
可见光图像，并进行实时图像融合。
[0014]其中一个实施例中，所述分光模块、所述变焦模块和所述信号光图像传感器的几何中心点位于同一条轴线。
[0015]其中一个实施例中，所述信号光图像传感器包括信号光镜头和信号光探测器，所述可见光图像传感器包括可见光镜头和可见光探测器；
[0016]所述信号光镜头的物面与从所述变焦模块输出的所述第一光束的焦面重合；
[0017]所述可见光镜头的物面与从所述变焦模块输出的所述第二光束的焦面重合。
[0018]其中一个实施例中，所述可见光镜头和所述信号光镜头的镜头放大率满足a/α＝c/β、且且
[0019]其中，α表示所述可见光镜头的镜头放大率，β表示所述信号光镜头的镜头放大率，a和b分别表示所述可见光探测器的长和宽，c和d分别表示所述信号光探测器的长和宽，s表示所述变焦模块的像面直径。
[0020]其中一个实施例中，所述光源模块产生的所述激发光束直接照射到所述待测组织体表面；或，
[0021]所述光源模块产生的所述激发光束经过分光模块及变焦模块后照射到所述待测组织体表面。
[0022]其中一个实施例中，还包括：
[0023]补光模块，用于提供可见光，以补充照射在所述待测组织体表面的环境光；
[0024]所述可见光直接照射在所述待测组织体表面，或，所述可见光经过所述分光模块和所述变焦模块后照射至所述待测组织体表面。
[0025]其中一个实施例中，所述光源模块包括：
[0026]光源，用于产生所述激发光束；
[0027]光纤，用于传输所述光源产生的所述激发光束；
[0028]扩束元件，用于对通过所述光纤传输的激发光束进行扩束。
[0029]其中一个实施例中，所述变焦模块为手动变焦模块或自动变焦模块，所述自动变焦模块包括光谱电动变焦镜头，所述光谱电动变焦镜头的成像波段范围为400nm至1700nm。
[0030]其中一个实施例中，所述信号光为近红外光。
[0031]其中一个实施例中，所述信号光的波长范围在900nm
‑
1700nm。
[0032]其中一个实施例中，所述分光模块为长波通分光元件。
[0033]其中一个实施例中，所述分光模块与第一光束光轴呈45
°
放置。
[0034]其中一个实施例中，还包括：
[0035]可见光滤波元件，设置于所述分光模块和所述可见光图像传感器之间。
[0036]本申请提供的该成像系统将医学成像中的可见光成像装置和信号光成像装置进行共轴集成，以实现同一个装置就可以同时进行可见光成像和信号光成像。在成像过程中，通过变焦模块调整和统一可见光成像和信号光成像的范围和清晰度，再利用分光模块将可见光和信号光分离，可以保证可见光成像和信号光成像在相同时刻针对同一成像区域进行清晰成像。由此，本申请提供的成像系统不仅可以实现可见光和信号光的实时成像，还可以保障可见光成像和信号光成像在进行图像融合时不会由于图像成像清晰度、成像范围等问题无法融合、融合失误、融合时间长等。本申请提供的成像系统可以解决现有技术在进行医
学成像中的可见光和近红外光成像时存在的成像结果实时性差、质量差的问题。
附图说明
[0037]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0038]图1为本申请实施例一提供的成像系统的结构示意图。
[0039]图2为本申请实施例二提供的成像系统的结构示意图。
[0040]图3为本申请实施例二提供的成像系统的另一个结构示意图。
[0041]附图标记说明：
[0042]成像系统
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10
[0043]光源模块
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100
[0044]光源
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110
[0045]光纤
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120
[0046]扩束元件
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130
[0047]变焦模块
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200
[0048]光谱电动变焦镜头<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种成像系统，包括：光源模块、变焦模块、分光模块、信号光图像传感器、可见光图像传感器、信号光滤光元件、图像处理模块，其特征在于：所述光源模块，用于产生激发光束并传输至待测组织体；所述变焦模块，设置于所述分光模块和所述待测组织体之间，用于调节进入图像传感器的光对应的成像范围；所述分光模块，设置于变焦模块和图像传感器之间，用于根据波长分别透射和反射经过所述变焦模块的光，以得到第一光束和第二光束，所述第一光束中包含所述信号光，所述第二光束以可见光为主；所述信号光图像传感器，用于将所述分光模块透射输出的信号光转换为信号光电信号；所述可见光图像传感器，用于将所述分光模块反射输出的可见光转换为可见光电信号；所述信号光滤光元件，设置于所述分光模块和所述信号光图像传感器之间；所述图像处理模块，与所述信号光图像传感器和所述可见光图像传感器连接，用于根据所述信号光电信号和所述可见光电信号分别生成所述待测组织体的信号光图像和可见光图像，并进行实时图像融合。2.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述分光模块、所述变焦模块和所述信号光图像传感器的几何中心点位于同一条轴线。3.根据权利要求2所述的成像系统，其特征在于，所述信号光图像传感器包括信号光镜头和信号光探测器，所述可见光图像传感器包括可见光镜头和可见光探测器；所述信号光镜头的物面与从所述变焦模块输出的所述第一光束的焦面重合；所述可见光镜头的物面与从所述变焦模块输出的所述第二光束的焦面重合。4.根据权利要求3所述的成像系统，其特征在于，所述可见光镜头和所述信号光镜头的镜头放大率满足a/α＝c/β、且且其中，α表示所述可见光镜头的镜头放大率，β表示所述信号光镜头的镜头放大率，a和b分别表示所述可见光探测器的长和宽，c和d分别表示所述信号光探测器的长和宽，s表示所述变焦模块的像面直径。5.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：汪远，周丰茂，赵可为，
申请(专利权)人：南京微纳视界医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：