内窥成像系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种内窥成像系统，通过图像探测器在水平分布的第一位置和第二位置之间切换，即同一被观察物投影在图像探测器上的位置不同，从而输出两个位置对应的2D图像。通过图像处理器将2D图像合成3D图像。由于第一位置和第二位置的图像均是通过同一个镜头和图像探测器成像，因此两路图像之间的清晰度的差异较小；且第一位置和第二位置是沿垂直于光轴的方向分布，即二者在垂直于光轴的方向上存在视差，在竖直方向上的相对位置不会产生差异，因此能够保证融像效果，提升3D成像效果。同时，正是由于内窥成像系统中只设置了一个镜头，因此可以能够解决双光路并排布置导致内窥镜插入部尺寸较大的问题，提升患者的使用舒适度。提升患者的使用舒适度。提升患者的使用舒适度。

【技术实现步骤摘要】
内窥成像系统


[0001]本技术涉及3D成像与医疗器械
，特别是涉及一种内窥成像系统。

技术介绍

[0002]随着内窥成像技术的发展，3D(三维)内窥成像逐渐成为微创手术中不可或缺的器械。3D内窥镜相比传统2D内窥镜，可以获取场景的深度信息更能反映场景真实情况，使医生“身临其境”般感受到手术部位的状况，从而更好地掌控手术流程，大大提高了医生在进行微创手术时的准度和精度。
[0003]现有的三维内窥镜主要是基于双目立体视觉原理实现的，即先利用两个完全相同的摄像模组从不同角度拍摄被观察物的图像，再通过计算图像中对应点之间的位置视差，获得被观察物的三维信息。然而，这种三维内窥镜由于设置了双镜头，在光学元件和机械部件的加工、装调上的公差差异，使两路图像之间在相对位置和清晰度上存在差异，最终呈现出的3D图像通过人眼会较难融像。另外，这种三维内窥镜因内窥镜的插入部需要设计并排布置的两个成像光路，而导致内窥镜的插入部尺寸较大，达到普通二维内窥镜的插入部尺寸的两倍以上，影响患者的使用舒适度。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对现有的3D内窥镜存在成本较高以及尺寸较大的问题，提供一种解决上述问题的内窥成像系统。
[0005]一种内窥成像系统，包括：
[0006]镜头，用于采集单目图像；
[0007]图像探测器，用于接收所述单目图像，并将所述单目图像转化为2D图像信号；所述图像探测器具有沿垂直于光轴的方向分布的第一位置和第二位置；所述图像探测器被配置为可操作地在所述第一位置和所述第二位置之间切换；
[0008]图像处理器，用于接收所述图像探测器在所述第一位置的2D图像信号以及所述图像探测器在所述第二位置的2D图像信号，并将所述第一位置的2D图像信号和所述第二位置的2D图像信号合成3D图像信号；
[0009]3D显示器，用于接收所述3D图像信号并将所述3D图像信号显示为3D图像。
[0010]在其中一个实施例中，所述内窥成像系统包括微动控制器，所述图像探测器连接于所述微动控制器；
[0011]所述微动控制器用于驱动所述图像探测器沿所述垂直于光轴的方向移动，以在所述第一位置和所述第二位置之间切换。
[0012]在其中一个实施例中，所述图像探测器的成像频率与所述图像探测器在所述第一位置和所述第二位置之间切换的频率相同。
[0013]在其中一个实施例中，所述镜头包括镜筒、第一镜片以及与所述第一镜片间隔设置的第二镜片，所述第一镜片和所述第二镜片均连接于所述镜筒的内壁。
[0014]在其中一个实施例中，所述镜头包括调节件，所述第一镜片滑动连接于所述镜筒的内壁，所述调节件螺纹连接于所述镜筒的内壁；
[0015]所述调节件被配置为可操作地沿所述镜头的轴向移动，以推动所述第一镜片相对所述第二镜片沿所述轴向移动。
[0016]在其中一个实施例中，所述镜头还包括照明通道，所述照明通道用于容置照明光纤。
[0017]在其中一个实施例中，沿径向，所述照明通道位于所述镜筒的外侧。
[0018]一种内窥成像系统，包括：
[0019]镜头，用于采集单目图像；
[0020]图像探测器，用于接收所述单目图像，并将所述单目图像转化为2D图像信号；所述图像探测器具有沿垂直于光轴的方向分布的第一区域和第二区域；
[0021]图像处理器，用于接收所述图像探测器在所述第一区域的2D图像信号以及所述图像探测器在所述第二区域的2D图像信号，并将所述第一区域的2D图像信号和所述第二区域的2D图像信号合成3D图像信号；
[0022]3D显示器，用于接收所述3D图像信号并将所述3D图像信号显示为3D图像。
[0023]在其中一个实施例中，所述图像探测器为CMOS探测器。
[0024]在其中一个实施例中，所述图像探测器的成像频率与所述图像探测器在所述第一区域和所述第二区域之间切换的频率相同。
[0025]上述内窥成像系统，包括内窥镜、图像探测器、图像处理器和3D显示器。通过图像探测器在水平分布的第一位置和第二位置之间切换，即同一被观察物投影在图像探测器上的位置不同，从而输出第一位置对应的2D图像和第二位置对应的2D图像。通过图像处理器将两个位置的2D图像合成3D图像，并通过3D显示器显示，从而让观察者看到相应的3D图像。由于第一位置和第二位置的图像均是通过同一个镜头和图像探测器成像，因此两路图像之间的清晰度的差异较小；且第一位置和第二位置是沿垂直于光轴的方向分布，即二者在垂直于光轴的方向上存在视差，在竖直方向上的相对位置不会产生差异，因此能够保证融像效果，提升3D成像效果。同时，正是由于内窥成像系统中只设置了一个镜头，因此可以能够解决双光路并排布置导致内窥镜插入部尺寸较大的问题，提升患者的使用舒适度。
附图说明
[0026]图1为本技术第一实施例提供的内窥成像系统的示意图；
[0027]图2为图1所示的内窥成像系统中的图像探测器在第一位置和第二位置的示意图；
[0028]图3为图1所示的内窥成像系统中的镜头的局部示意图；
[0029]图4为本技术第二实施例提供的内窥成像系统的结构示意图；
[0030]图5为图4所示的内窥成像系统中的图像探测器的第一区域和第二区域的示意图；
[0031]图6为图5所示的内窥成像系统中的图像探测器的第一区域和第二区域的分体示意图。
[0032]附图标号：10、内窥成像系统；100、镜头；110、镜筒；120、第一镜片；130、第二镜片；140、照明通道；200、图像探测器；300、图像处理器；400、微动控制器；500、3D显示器。
具体实施方式
[0033]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0034]在本技术的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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技术的限制。
[0035]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至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内窥成像系统，其特征在于，包括：镜头(100)，用于采集单目图像；图像探测器(200)，用于接收所述单目图像，并将所述单目图像转化为2D图像信号；所述图像探测器(200)具有沿垂直于光轴的方向分布的第一位置和第二位置；所述图像探测器(200)被配置为可操作地在所述第一位置和所述第二位置之间切换；图像处理器(300)，用于接收所述图像探测器(200)在所述第一位置的2D图像信号以及所述图像探测器(200)在所述第二位置的2D图像信号，并将所述第一位置的2D图像信号和所述第二位置的2D图像信号合成3D图像信号；3D显示器(500)，用于接收所述3D图像信号并将所述3D图像信号显示为3D图像。2.根据权利要求1所述的内窥成像系统，其特征在于，所述内窥成像系统包括微动控制器(400)，所述图像探测器(200)连接于所述微动控制器(400)；所述微动控制器(400)用于驱动所述图像探测器(200)沿所述垂直于光轴的方向移动，以在所述第一位置和所述第二位置之间切换。3.根据权利要求2所述的内窥成像系统，其特征在于，所述图像探测器(200)的成像频率与所述图像探测器(200)在所述第一位置和所述第二位置之间切换的频率相同。4.根据权利要求1所述的内窥成像系统，其特征在于，所述镜头(100)包括镜筒(110)、第一镜片(120)以及与所述第一镜片(120)间隔设置的第二镜片(130)，所述第一镜片(120)和所述第二镜片(130)均连接于所述镜筒(110)的内壁。5.根据权利要求4所述的内窥成像系...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘正，方煜，
申请(专利权)人：武汉联影智融医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：