[发明专利]内窥镜光亮度自动调节装置及其调节控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及内窥镜技术领域，特别涉及内窥镜控制装置技术领域，具体是指一种内窥镜光亮度自动调节装置及其调节控制方法。

背景技术

内窥镜是一种常用的医疗器械，被广泛地应用于各种微创手术中。常见的内窥镜由头端部、弯曲部、主软管、操作部、微型光电耦合器(可以包括CCD和CMOS，这些都适用)、图像输出接口和导光插头构成。其中头端部包括微型凸透物镜、传像光纤始端、传光光纤末端，微型凸透物镜设置于头端部的前端，用于接收来自物体表面的反射光；弯曲部是头端部与主软管的中段机械连接部件，头端部的后端与弯曲部的前端连接，弯曲部的后端与主软管的前端连接，主软管中的传像光纤后端与微型光电耦合器的输入端口连接；微型光电耦合器即微型电荷耦合图像传感器，微型光电耦合器的输出端口与图像输出接口连接；主软管中的传光光纤后端与导光插头光输出端口连接。导光插头光输入端口将冷光源光束送入传光光纤，经传光光纤将冷光源光束传输到头端部照明被观察物体或视场，被观察物体的反射光经过头端部得微型凸透物镜汇聚后，成像于传像光纤的端面上，经过传像光纤传出，再经过微型凸透目镜放大后，投射到光电耦合器的靶面上通过光电转换，把光信号转变成图像像素序列电信号，通过图像输出接口将图像信号经图像采集卡传输到信号处理器。主软管除了包裹传像光纤和传光光纤之外，还包含一根调节内窥镜头端部窥视角度的微细钢丝，微细钢丝的前端与头端部的前端机械紧固，微细钢丝的后端与操作部的调节旋钮连接。此类内窥镜能够通过操作部方便地进行控制，产生较好的成像效果。

但此类内窥镜也存在明显的缺点，当冷光源的发出的光过强时，就会造成被观察物体或视场过亮，内窥镜成像效果较差，反之亦然。因此，需要在手术过程中，对冷光源的光强进行调节，以取得最理想的成像效果。但内窥镜导光插头光输入端口进入传光光纤的冷光源的光强度无法在内窥镜的操作部进行调节，而通过冷光源处进行调节又较为麻烦，增加了利用内窥镜的手术的复杂程度。所以现有技术中亟需一种方便准确地调节内窥镜亮度的装置及方法以改善内窥镜成像效果，使其使用更为便利。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能基于内窥镜的成像效果，对冷光源进入内窥镜的光强度进行自动调节，从而避免内窥镜光亮度过亮或过暗，有效保证内窥镜的成像效果，且结构简单，应用方式简便，适用范围较为广泛的内窥镜光亮度自动调节装置及其调节控制方法。

为了实现上述的目的，本发明的内窥镜光亮度自动调节装置具有如下构成：

所述的内窥镜的光源入射口通过一光路连通一冷光源，所述的内窥镜光亮度自动调节装置包括图像处理模块、光路挡板和挡板驱动电机，所述的图像处理模块的图像信号输入端连接所述的内窥镜的图像信号输出端，所述的图像处理模块的控制信号输出端连接所述的挡板驱动电机的信号输入端，所述的光路挡板设置于所述的光路中，所述的挡板驱动电机的轴承连接所述的光路挡板的传动轴，并驱动所述的挡板在光路中移动以调节所述的内窥镜的光源入射口接收到的冷光源亮度。

该内窥镜光亮度自动调节装置中，所述的图像处理模块包括图像采集单元、信息处理单元和控制单元，所述的图像采集单元的输入端连接所述的内窥镜的图像信号输出端，所述的图像采集单元的输出端连接所述的信息处理单元的输入端，所述的信息处理单元的输出端连接所述的控制单元的输入端，所述的控制单元的控制信号输出端连接所述的挡板驱动电机的信号输入端。

该内窥镜光亮度自动调节装置中，所述的信息处理单元包括顺序连接的偏色校正子单元、亮度校正子单元和控制指令生成子单元，所述的偏色校正子单元的输入端连接所述的图像采集单元的输出端，所述的控制指令生成子单元的输出端连接所述的控制单元的输入端。

本发明还提供一种基于所述的装置实现内窥镜光亮度自动调节控制的方法，该方法包括以下步骤：

(1)所述的图像处理模块从所述的内窥镜获得图像信号；

(2)所述的图像处理模块根据所述的图像信号分析内窥镜的光亮度，并根据分析结果向所述的挡板驱动电机输出电机控制信号；

(3)所述的挡板驱动电机根据所述的电机控制信号改变其运行状态，并驱动所述的挡板在光路中移动以调节所述的内窥镜的光源入射口接收到的冷光源亮度。