用于分离光谱信号分量的成像方法和内窥镜系统技术方案

本发明专利技术涉及一种成像方法，用于利用唯一的图像传感器的多个颜色通道对不同光谱信号分量进行简化的图像记录，提出，通过针对性地适配、尤其通过将颜色通道中的至少一个颜色通道的灵敏度相对于图像传感器的颜色通道中的另一个颜色通道的至少一个灵敏度提高或降低，将该降低的或适配的颜色通道与所述另一个颜色通道光谱地分离，使得至少一个特定的光谱范围不再能以在其灵敏度方面适配的颜色通道探测到。由此可以实现，该适配的、尤其是降低的颜色通道在所述光谱范围中被光谱盲地探测并且由此可以光谱选择性地探测另外的与第一光谱范围不同的第二光谱范围。该第二光谱范围在此尤其可以包括荧光波长。本发明专利技术还涉及一种内窥镜系统。系统。系统。

【技术实现步骤摘要】
用于分离光谱信号分量的成像方法和内窥镜系统


[0001]本专利技术涉及一种成像方法，尤其是用于医学应用、例如视频内窥镜，其中，利用第一光谱范围内的照射光照射场景，并且由图像传感器的主颜色通道记录照射光。在此，图像传感器具有至少一个另外的颜色通道。
[0002]本专利技术还涉及一种所属的内窥镜系统，该内窥镜系统包括被设计为单芯片的图像传感器以及包括光源，该图像传感器具有至少两个颜色通道，所述颜色通道借助滤色器阵列(CFA)构成。尤其是可以由多个光源形成的该光源用于产生可见光谱的第一光谱范围内的照射光并且用于产生用于激发荧光发射的激发光，其中，荧光处于第二光谱范围中，所述第二光谱范围恰好处于第一光谱范围之外。

技术介绍

[0003]在现有技术中例如已知多种方法，利用这些方法可以借助内窥镜记录荧光并且例如以叠加(图像叠加)的形式显示在同样利用内窥镜记录的彩色图像中。为此，典型地使用具有滤色器区或滤色器阵列(CFA)的颜色传感器。通常，然后各个颜色像素的信号互相计算，因为典型地所有像素例如在红外范围(红外＝IR)中的敏感性是同样高的并且因此可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种成像方法，尤其是用于医学应用，
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其中，利用在第一光谱范围(17)中的照射光(10)照射场景，并且
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所述照射光(10)由图像传感器(7)的主颜色通道记录，
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其中，所述图像传感器(7)具有至少一个另外的颜色通道，其特征在于，
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与所述主颜色通道的灵敏度相比，所述至少一个另外的颜色通道之中的至少一个降低的颜色通道的灵敏度选择性地如此程度地降低，使得在所述第一光谱范围(17)中的照射光(10)虽然还能以所述降低的颜色通道检测到，但不再能被测量或者更确切地说产生可忽略地小的信号分量。2.根据权利要求1所述的成像方法，其中，
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借助激发光(11)激发至少一种荧光染料(9)以发射荧光(12)，并且借助所述图像传感器(7)测量或记录所述照射光(10)和所述荧光(12)，优选地，
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其中，所述图像传感器(7)被设计为单芯片，并且/或者
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其中，利用所述至少一个降低的颜色通道测量所述荧光(12)，并且/或者
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其中，所述至少一个降低的颜色通道被用于荧光成像，而所述主颜色通道同时被用于在可见波长范围中的VIS成像。3.根据权利要求1或2所述的成像方法，
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其中，在灵敏度降低之前，所述主颜色通道的和所述降低的颜色通道的相应的光谱灵敏度在至少一个光谱重叠范围(13)中重叠，在所述光谱重叠范围中，相应的灵敏度高于全谱灵敏度阈值(15)，
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尤其是：使得在灵敏度降低之前，利用所述主颜色通道和所述降低的颜色通道能够测量高于所属的全谱强度极限值的在所述至少一个重叠范围(13)中的光谱信号分量，并且/或者
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其中，在所述降低的颜色通道的灵敏度的降低之后，所述降低的颜色通道的降低的灵敏度在至少一个光谱分离范围(19)中低于所述全谱灵敏度阈值(15)，
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尤其是：使得所述至少一个降低的颜色通道在所述分离范围(19)中不再测量低于所述全谱强度极限值的来自所述第一光谱范围(17)的光。4.根据前述权利要求中任一项所述的成像方法，其中，所述至少一个重叠范围(13)处于可见光谱的第一光谱范围(17)内，
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尤其是其中，所述至少一个降低的颜色通道在灵敏度降低之后在处于所述第一光谱范围(17)之外的第二光谱范围(18)中对于高于所述强度极限值的光谱信号分量保持灵敏，
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尤其是其中，所述第二光谱范围(18)被用于所述荧光成像，
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优选其中，低于或高于所述可见光谱(VIS)中的极限波长(20)的所述降低的颜色通道对于低于所述强度极限值的光谱信号分量不再灵敏。5.根据前述权利要求中任一项所述的成像方法，其中，通过灵敏度降低来减小所述至少一个降低的颜色通道的动态范围，
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尤其是与所述灵敏度降低之前的动态范围和/或与所述主颜色通道的动态范围相比进行所述降低，
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优选其中，在以所述至少一个降低的颜色通道记录图像分量、尤其是荧光图像分量之
后，所述动态范围事后被拉伸到原始的动态范围或适配到不同的动态范围。6.根据前述权利要求中任一项所述的成像方法，其中，在第一成像模式中所述至少一个降低的颜色通道的灵敏度与在第二成像模式中的所述降低的颜色通道的灵敏度相比减小，在所述第一成像模式中所述至少一个降低的颜色通道用于荧光成像，在所述第二成像模式中所述降低的颜色通道作为用于在可见波长范围中成像的非降低的主颜色通道使用。7.根据前述权利要求中任一项所述的成像方法，其中，逐像素地进行所述至少一个降低的颜色通道的灵敏度的降低，
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优选地，
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使得仅所述图像传感器(7)的属于所述至少一个降低的颜色通道的像素被用于测量荧光，
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尤其是其中，忽略借助所述主颜色通道对所述荧光进行的并行探测，并且/或者
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使得所述至少一个降低的颜色通道的灵敏度的降低与所述主颜色通道的所使用的灵敏度无关地进行。8.根据前述权利要求中任一项所述的成像方法，其中，仅由所述至少一个降低的颜色通道的输出信号计算或导出用于将记录的荧光可视化的荧光图像分量(FLBK)，
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尤其是其中，分别由至少两个降低的颜色通道的输出信号计算或导出第一荧光图像分量(FLBK1)和第二荧光图像分量(FLBK2)。9.根据前述权利要求中任一项所述的成像方法，其中，降低所述至少一个降低的颜色通道的灵敏度，方式为：对于所述至少一个降低的颜色通道、尤其是单独地对于各个降低的颜色通道，A)提高阈值校正，并且/或者B)与用于所述主颜色通道的电子曝光时间相比，连续地和/或交替地缩短、尤其是对于各个像素缩短电子曝光时间，
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尤其是使得对于不同的像素实现不同的电子曝光时间，并且/或者C)其中，所述图像传感器(7)的各个颜色通道被顺序地读取并且连续地和/或交替地如此适配光学曝光时间，使得所述至少一个降低的颜色通道比所述主颜色通道在光学上更短地曝光，
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尤其是其中，对于至少一个主颜色通道、尤其是所述主颜色通道不降低灵敏度。10.根据前述权利要求中任一项所述的成像方法，其中，所述至少一个降低的颜色通道的灵敏度和所述主颜色通道的灵敏度——尤其是全局地和共同地——动态地降低和升高，并且所述至少一个降低的颜色通道和所述主颜色通道在不同的时间点被读取，
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尤其是：使得在不同时间点，借助具有未降低的灵敏度的所述主颜色通道测量所述第一光谱范围并且借助所述至少一个降低的颜色通道在灵敏度降低的情况下测量第二光谱范围。11.根据前述权利要求中任一项所述的成像方法，其中，所述至少一个降低的颜色通道的各个像素的灵敏度
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逐像素不同程度地降低...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：雪力光纤有限公司，
类型：发明
国别省市：