多光谱内窥镜图像处理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种多光谱内窥镜图像处理方法及系统。该系统包括：调制光源、导光束、图像传感器、图像处理器；调制光源包括：多个光源；多个合光棱镜，其中，所述多个合光棱镜中的第一合光棱镜用于将第一光源发出的光线反射至所述多个合光棱镜中的第二合光棱镜，所述第二合光棱镜用于将所述第一光源发出的光线反射至所述导光光束，且第二光源发送的光线透过所述第二合光棱镜并传播至所述导光光束；所述导光束用于将来自所述第二合光棱镜的光线传输至被测目标；所述图像传感器用于采集来自所述被测目标的光线；所述图像处理器用于根据所述图像传感器采集的光线，生成图像。生成图像。生成图像。

【技术实现步骤摘要】
多光谱内窥镜图像处理方法及系统


[0001]本申请涉及医疗器械
，具体涉及一种多光谱内窥镜图像处理方法及系统。

技术介绍

[0002]特殊光谱检测是医疗内窥镜系统的重要功能，能显著提高病灶与背景健康组织的对比度，提高早癌检出率和存活率。特殊光谱检测主要由AFI自体荧光、NBI窄带光和NIR红外荧光等。然而现在主流内窥镜系统结构复杂，或采用分时复用、或多光路。多光路方案通常用多镜头多传感器、多光阑孔径或复眼镜头，存在视场角受限、进光量低、占用体积大的缺点，尤其不适合介入式电子内窥镜体积受限的情况、在体外内窥镜摄像机产品形态中也受手持手柄的体积限制。
[0003]分时复用对系统时序要求严格，要求内窥镜图像处理器与特殊光谱光源硬件严格同步。且由于分时，降低了曝光时间，减少进光量进而信噪比低。对产品升级、配套使用有硬性要求，增加大量成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种多光谱内窥镜图像处理方法及系统，可以降低对硬件的要求，降低制备成本，同时可增大通光量，提高了信噪比，可以对多种荧光进行同时成像。
[0005]本专利技术提供了一种多光谱内窥镜图像处理系统，包括：调制光源、导光束、图像传感器、图像处理器；其中，
[0006]调制光源包括：
[0007]多个光源，所述多个光源中的每个光源用于发出预设类型的光线，其中，不同光源发出的光线频率不同；
[0008]与所述多个光源一一对应的多个合光棱镜，其中，所述多个合光棱镜中的第一合光棱镜用于将第一光源发出的光线反射至所述多个合光棱镜中的第二合光棱镜，所述第二合光棱镜用于将所述第一光源发出的光线反射至所述导光光束，且第二光源发送的光线透过所述第二合光棱镜并传播至所述导光光束；其中，所述第一光源为所述多个光源中对应于所述第一合光棱镜的光源，所述第二光源为所述多个光源中对应于所述第二合光棱镜的光源；
[0009]所述导光束用于将来自所述第二合光棱镜的光线传输至被测目标；
[0010]所述图像传感器用于采集来自所述被测目标的光线；
[0011]所述图像处理器用于根据所述图像传感器采集的光线，生成图像。
[0012]在一种可能的设计中，不同光源用于按照不同频率的波形调制并发出光线。
[0013]在一种可能的设计中，所述第一光源用于调制并发出第一光线，所述第二光源用于调制并发出第二光线，所述第一光线和所述第二光线均为蓝紫外光、蓝白光、红外光线中的任一种，且所述第一光线和所述第二光线不同。
[0014]在一种可能的设计中，所述调制光源还包括控制单元和多个驱动，所述多个驱动和所述多个光源一一对应；其中，所述多个驱动用于在所述控制单元的控制下，驱动对应的光源调制并发出光线。
[0015]在一种可能的设计中，所述多个光源包括第三光源，所述第三光源用于调制并发出白色光线，所述第三光源对应的第三合光棱镜用于将所述白色光线反射至所述导光光束。
[0016]在一种可能的设计中，所述系统还包括：设置在所述第二合光棱镜和所述导光光束之间的聚光镜，其中，来自所述第二合光棱镜的光线通过所述聚光镜之后，再进入所述导光光束。
[0017]在一种可能的设计中，所述系统还包括：设置在所述聚光镜和所述导光光束之间的光锥，其中，来自所述第二合光棱镜的光线依次通过所述聚光镜、所述光锥之后，再进入所述导光光束。
[0018]在一种可能的设计中，所述图像处理器的采样频率至少为所述多个光源的调制频率的2倍。
[0019]在一种可能的设计中，所述图像处理器用于识别所述图像传感器采集的光线中不同频率的光线，并根据不同频率的光线，合成图像。
[0020]第二方面，提供了一种多光谱内窥镜图像处理方法，应用于第一方面所述的系统；所述方法包括：
[0021]控制多个光源中的每个光源发出预设类型的光线，其中，不同光源发出的光线频率不同；
[0022]使用多个合光棱镜中的第一合光棱镜将第一光源发出的光线反射至的第二合光棱镜，以及使用所述多个合光棱镜中的第二合光棱镜将所述第一光源发出的光线反射至所述导光光束，且第二光源发送的光线透过所述第二合光棱镜并传播至所述导光光束；其中，所述多个光源和所述多个合光棱镜一一对应，所述第一光源为所述多个光源中对应于所述第一合光棱镜的光源，所述第二光源为所述多个光源中对应于所述第二合光棱镜的光源；与所述多个光源一一对应的多个合光棱镜，其中，
[0023]使用导光束将来自所述第二合光棱镜的光线传输至被测目标；
[0024]控制图像传感器采集来自所述被测目标的光线；
[0025]控制图像处理器根据所述图像传感器采集的光线，生成图像。
[0026]本专利技术可通过高频调制光源，高帧率图像传感器及相应的频域图像处理方法，避免了传统多光谱图像处理系统中，多个镜头对体积、或者分时频闪对硬件同步的要求，即降低了硬件制造成本，同时增大了通光量，提高了信噪比。
附图说明
[0027]图1是本专利技术提供的一种多光谱内窥镜图像处理系统的结构示意图。
[0028]图2是本专利技术提供的多光谱内窥镜图像处理系统中调制光源的结构示意图。
具体实施方式
[0029]下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明
具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0030]在进一步描述本申请具体实施方式之前，应理解，本申请的保护范围不局限于下述特定的具体实施方案；还应当理解，本申请实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本申请的保护范围；在本申请说明书和权利要求书中，除非文中另外明确指出，单数形式“一个”、“一”和“这个”包括复数形式。
[0031]当实施例给出数值范围时，应理解，除非本申请另有说明，每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义，本申请中使用的所有技术和科学术语与本
技术人员通常理解的意义相同。除实施例中使用的具体方法、设备、材料外，根据本
的技术人员对现有技术的掌握及本申请的记载，还可以使用与本申请实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本申请。
[0032]参阅图1，本专利技术提供了一种多光谱内窥镜图像处理系统，包括：调制光源1、导光束17、图像传感器2、图像处理器3。
[0033]其中，如图2所述，调制光源1包括如下部件。
[0034]多个光源，所述多个光源中的每个光源用于发出预设类型的光线，其中，不同光源发出的光线频率不同。具体而言，多个光源为多种独立可调制光源，包括但不限于蓝紫外光、蓝白光、红外光线等。每个光源可以用特定频率的波形调制光强，如正弦波、三角波。图像传感器为高帧率图像传感器，如120Hz、240Hz及以上。图像处理器为可运行频域图像处理算法的处理器，可基于FPGA、DSP、边缘计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多光谱内窥镜图像处理系统，其特征在于，包括：调制光源、导光束、图像传感器、图像处理器；其中，调制光源包括：多个光源，所述多个光源中的每个光源用于发出预设类型的光线，其中，不同光源发出的光线频率不同；与所述多个光源一一对应的多个合光棱镜，其中，所述多个合光棱镜中的第一合光棱镜用于将第一光源发出的光线反射至所述多个合光棱镜中的第二合光棱镜，所述第二合光棱镜用于将所述第一光源发出的光线反射至所述导光光束，且第二光源发送的光线透过所述第二合光棱镜并传播至所述导光光束；其中，所述第一光源为所述多个光源中对应于所述第一合光棱镜的光源，所述第二光源为所述多个光源中对应于所述第二合光棱镜的光源；所述导光束用于将来自所述第二合光棱镜的光线传输至被测目标；所述图像传感器用于采集来自所述被测目标的光线；所述图像处理器用于根据所述图像传感器采集的光线，生成图像。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，不同光源用于按照不同频率的波形调制并发出光线。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一光源用于调制并发出第一光线，所述第二光源用于调制并发出第二光线，所述第一光线和所述第二光线均为蓝紫外光、蓝白光、红外光线中的任一种，且所述第一光线和所述第二光线不同。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述调制光源还包括控制单元和多个驱动，所述多个驱动和所述多个光源一一对应；其中，所述多个驱动用于在所述控制单元的控制下，驱动对应的光源调制并发出光线。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个光源包括第三光源，所述第三光源用于调制并发出白色光线，所述第三光源对应的第三合光棱镜用于将所述白色光线反射至所述导光光...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶学松，王鹏，张宏，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：