【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种3d荧光内窥镜、成像方法、装置及调试方法，属于内窥镜领域。
技术介绍
1、3d内窥镜成像技术现今在临床手术中应用愈发广泛。相较于传统2d成像，3d内窥镜成像技术通过提供立体图像，强化医生视野上的空间感知，手术视野更清晰、解剖层次更明显,在一定程度上克服了2d内窥镜技术的弊端。基于3d内窥镜成像的三维立体效果，医生学习手术速度更快，学习难度也更低，有利于创新术式推广及大规模应用。
2、近年来，荧光导航技术是医学影像技术的热点，可为医生在术中实时标记重要解剖结构如淋巴结、肝段、胆管以及肿瘤病灶。
3、结合3d内窥镜成像技术和荧光导航技术，可为手术操作者提供更加全面、立体的手术影像和目标部位标记信息，可极大地降低生物组织辨识的难度，降低手术操作的门槛，提高手术效率和安全性。
4、目前3d荧光内窥镜产品主要有两类方案：
5、一、设置独立的可见光套件和独立的荧光套件，通过不断研发，将各零件小型化，整合到内窥镜中。可见光套件和荧光套件均各自包括物镜、感光元件等零件，同时基于结合3d图像的需要，故可见光套件和荧光套件各自的零件还要分左目光路上的零件和右目光路上的零件。尽管经过长久的小型化，该类方案由于零件众多，导致内窥镜的体积仍然太大，不适用于造口小的微创手术。
6、二、分时成像方案，可缩小内窥镜的体积。该方案的成像方式例如，第1帧、第3帧、第5帧、第7帧采集可见光图像，第2帧、第4帧、第6帧、第8帧采集荧光图像；最后将实际上不是同一时间采集的图像融合，并同一时间显
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种3d荧光内窥镜、成像方法、装置及调试方法，使得内窥镜可以流畅地融合双目图像和荧光图像，并且内窥镜的体积较小。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、第一方面，本申请提供一种3d荧光内窥镜，包括内窥镜套管、设置在所述内窥镜套管内的物镜和感光元件，所述物镜分为左物镜和右物镜，所述物镜和所述感光元件之间设置有分光器件，所述分光器件将穿过所述左物镜和穿过所述右物镜的光束分为射至所述感光元件的左可见光束、左荧光束、右可见光束和右荧光束，所述分光器件和所述感光元件之间设置有使所述左可见光束和所述左荧光束的光程一致的左调焦镜以及使所述右可见光束和所述右荧光束的光程一致的右调焦镜。
4、本申请提供的3d荧光内窥镜可将入射到内窥镜的光分为可见光和荧光，使左可见光束、左荧光束、右可见光束和右荧光束同时成像于感光元件上，左右图像无时差，可见光图像和荧光图像也无时差，整个内窥镜只用到一个感光元件，可在较小的空间内实现时间、焦面的一致性，有利于实现3d荧光内窥镜的小型化和高灵敏度显示。
5、进一步地，所述分光器件包括二向色镜和反射镜，所述二向色镜允许荧光和可见光中的一者透过形成第一透射光束，并反射另一者形成第一反射光束，所述反射镜将所述第一反射光束继续反射，形成第二反射光束；所述左调焦镜和所述右调焦镜均为凸透镜，位于所述二向色镜和所述感光元件之间，且不与所述反射镜的光路重叠。
6、如果二向色镜能透过可见光，反射荧光，则第一透射光束为可见光，第一反射光束和第二反射光束均为荧光；如果二向色镜能透过荧光，反射可见光，则第一透射光束为荧光，第一反射光束和第二反射光束均为可见光。第二反射光束所得图像为实物的镜像的镜像，方向与实物一致，便于在成像时进行图像处理操作。
7、进一步地，所述二向色镜和所述反射镜均与所述内窥镜套管的轴线成45°夹角，有利于使射到感光元件上的光束方向与入射到物镜的光束方向一致，也与内窥镜套管的轴线方向一致，有利于进一步缩小内窥镜套管的管径。
8、进一步地，所述二向色镜允许荧光通过形成所述左荧光束和所述右荧光束，且反射可见光，所述反射镜将所述二向色镜反射出的可见光再次反射，形成所述左可见光束和所述右可见光束；所述左调焦镜将所述左荧光束的光程调节至与所述左可见光束一致，所述右调焦镜将所述右荧光束的光程调节至与所述右可见光束一致。
9、为了使荧光束（包括左荧光束和右荧光束）与可见光束的光程一致，需要依靠调焦镜（包括左调焦镜和右调焦镜）调整，经调焦镜调整后的图像会变小，故选用允许荧光通过而反射可见光的二向色镜，在感光元件分辨率有限的情况下，可减少实物图像失真，保留大量实物图像细节。
10、进一步地，所述荧光为近红外荧光。近红外荧光能够克服传统荧光组织吸收强、散射大、自发荧光存在干扰的问题，在活体成像中可实现更高的组织穿透深度和空间分辨率。
11、第二方面，本申请提供一种3d荧光内窥镜成像方法，适用于如第一方面所述的3d荧光内窥镜，包括以下步骤：
12、采集：从所述感光元件获取未融合图像；
13、裁剪：将所述未融合图像裁剪成左可见光图像、左荧光图像、右可见光图像和右荧光图像；
14、增采样：对所述左可见光图像和所述左荧光图像中像素较低的一者进行增采样，以使所述左可见光图像和所述左荧光图像的像素一致，得到左图像组；对所述右可见光图像和所述右荧光图像中像素较低的一者进行增采样，以使所述右可见光图像和所述右荧光图像的像素一致，得到右图像组；
15、融合：对所述左图像组中的所述左荧光图像进行赋色，并与所述左图像组中的所述左可见光图像匹配出荧光标记左图像；对所述右图像组中的所述右荧光图像进行赋色，并与所述右图像组中的所述右可见光图像匹配出荧光标记右图像；
16、输出：将所述荧光标记左图像和所述荧光标记右图像输出至3d显示器；或者，将所述荧光标记左图像和所述荧光标记右图整合成3d格式再输出至3d显示器。
17、第一方面的3d荧光内窥镜可在同一感光元件上同时接受到左荧光束、左可见光束、右荧光束、右可见光束的光学信息，本申请的3d荧光内窥镜成像方法可将同一感光元件上的四种图像裁剪、融合，形成可供3d显示器使用的图像信号；其中经过调焦镜调节光程的图像会比直接反射在感光元件上的图像像素更小，经过增采样后，便于后续的图像融合。
18、进一步地，在所述融合的步骤之前，还包括步骤修正：
19、以所述左图像组和所述右图像组中像素较低的一组为基准，修正另一组的像素，以使所述左图像组和所述右图像组的像素一致。
20、由于由一个物镜接收而得，左可见光图像和左荧光图像的视场一致，右可见光图像和右荧光图像的视场一致，而左物镜与右物镜的视场必然不一致，图像大小也可能因为左物镜和右物镜的尺寸误差导致不同，增加修正的步骤有利于左右图像整合成3d图像。
21、第三方面，本申请提供一种3d荧光内窥镜成像装置，用于与第一方面所述的3d荧光内窥镜中的所述感光元件连接，所述装置包括：
22、采集模块，用于从所述感光元件获取本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种3D荧光内窥镜，包括内窥镜套管、设置在所述内窥镜套管内的物镜和感光元件，其特征在于，所述物镜分为左物镜和右物镜，所述物镜和所述感光元件之间设置有分光器件，所述分光器件将穿过所述左物镜和穿过所述右物镜的光束分为射至所述感光元件的左可见光束、左荧光束、右可见光束和右荧光束，所述分光器件和所述感光元件之间设置有使所述左可见光束和所述左荧光束的光程一致的左调焦镜以及使所述右可见光束和所述右荧光束的光程一致的右调焦镜。
2.根据权利要求1所述的3D荧光内窥镜，其特征在于，所述分光器件包括二向色镜和反射镜，所述二向色镜允许荧光和可见光中的一者透过形成第一透射光束，并反射另一者形成第一反射光束，所述反射镜将所述第一反射光束继续反射，形成第二反射光束；所述左调焦镜和所述右调焦镜均为凸透镜，位于所述二向色镜和所述感光元件之间，且不与所述反射镜的光路重叠。
3.根据权利要求2所述的3D荧光内窥镜，其特征在于，所述二向色镜和所述反射镜均与所述内窥镜套管的轴线成45°夹角。
4.根据权利要求2所述的3D荧光内窥镜，其特征在于，所述二向色镜允许荧光通过形成所述左
5.根据权利要求4所述的3D荧光内窥镜，其特征在于，所述荧光为近红外荧光。
6.一种3D荧光内窥镜成像方法，其特征在于，适用于如权利要求1至5任一项所述的3D荧光内窥镜，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的3D荧光内窥镜成像方法，其特征在于，在所述融合的步骤之前，还包括步骤修正：
8.一种3D荧光内窥镜成像装置，其特征在于，用于与权利要求1至5任一项所述的3D荧光内窥镜中的所述感光元件连接，所述装置包括：
9.根据权利要求8所述的3D荧光内窥镜成像装置，其特征在于，还包括修正模块，用于以所述左图像组和所述右图像组中像素较低的一组为基准，修正另一组的像素，以使所述左图像组和所述右图像组的像素一致。
10.一种3D荧光内窥镜调试方法，其特征在于，适用于如权利要求1至5任一项所述的3D荧光内窥镜，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种3d荧光内窥镜，包括内窥镜套管、设置在所述内窥镜套管内的物镜和感光元件，其特征在于，所述物镜分为左物镜和右物镜，所述物镜和所述感光元件之间设置有分光器件，所述分光器件将穿过所述左物镜和穿过所述右物镜的光束分为射至所述感光元件的左可见光束、左荧光束、右可见光束和右荧光束，所述分光器件和所述感光元件之间设置有使所述左可见光束和所述左荧光束的光程一致的左调焦镜以及使所述右可见光束和所述右荧光束的光程一致的右调焦镜。
2.根据权利要求1所述的3d荧光内窥镜，其特征在于，所述分光器件包括二向色镜和反射镜，所述二向色镜允许荧光和可见光中的一者透过形成第一透射光束，并反射另一者形成第一反射光束，所述反射镜将所述第一反射光束继续反射，形成第二反射光束；所述左调焦镜和所述右调焦镜均为凸透镜，位于所述二向色镜和所述感光元件之间，且不与所述反射镜的光路重叠。
3.根据权利要求2所述的3d荧光内窥镜，其特征在于，所述二向色镜和所述反射镜均与所述内窥镜套管的轴线成45°夹角。
4.根据权利要求2所述的3d荧光内窥镜，其特征在于，所述二向色镜允许荧光通过形成所述左荧光束和所述右荧光束...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾兆泰，李娜娜，安昕，
申请(专利权)人：广东欧谱曼迪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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