[实用新型]光谱与图像双通道内窥镜系统

说明书

本实用新型公开了一种光谱与图像双通道内窥镜系统，包括内窥光纤束模块、分光模块、影像采集模块、光谱图像扫描模块，内窥光纤束模块获取待测物体的光学图像信息并传导到分光模块，分光模块中使用无限远校正物镜将光学图像信息进行准直，经过分光镜片后分为两个部分，一部分光学图像信息反射到影像采集模块，另一部分光学图像信息透射到光谱图像扫描模块，影像采集模块获取的彩色图像信息可导引光谱图像扫描模块对重点区域进行快速扫描，提高光谱数据获取的效率。本实用新型结合彩色影像与高光谱图像，有助于实现在体式的快速病灶诊断。

技术领域

本实用新型属于光学与医学成像技术领域，具体是光谱与图像双通道内窥镜系统。

背景技术

当前的内窥镜主要用于在体获取人体内部的影像信息。传统的内窥镜只能获取体内的彩色(红绿蓝三色)影像，供有经验的医生判断体内病灶情况。当前高光谱型内窥镜是一个热门的研究方向，通过获取体内的光谱图像信息，有助于病灶诊断的自动化与智能化。当前的高光谱型内窥镜主要有三种实现方式：①基于成像光谱仪的扫描成像；②基于液晶可调滤光片的连续拍照成像；③基于微米级滤光片阵列的高速成像。上述三种方法中，第一种方法的光谱分辨率高，但成像速度慢；第二种和第三种方法成像速度快，但光谱分辨率相对较低，且价格昂贵。因此，开发一种高性价比、高光谱分辨率的高光谱型内窥镜系统，是一个有意义的研究内容。

实用新型内容

1、本实用新型的目的

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出光谱与图像双通道内窥镜系统，通过光学系统的光路设计，可以同时获取彩色影像与光谱图像，以彩色影像的基础上快速的获取重点区域的光谱图像，提高光谱图像的获取速率。

2、本实用新型所采用的技术方案

本实用新型公开了一种光谱与图像双通道内窥镜系统，包括内窥光纤束模块、分光模块、影像采集模块、光谱图像扫描模块；内窥光纤束模块包括传像光纤束，分光模块包括无限远校正显微物镜、分光片，影像采集模块包括第一管透镜与高速视频相机，所述光谱图像扫描模块包括扫描振镜、电压信号发生器、第二管透镜与成像光谱仪；

内窥光纤束模块的传像光纤束出射端面与无限远校正显微物镜的物面重合，无限远校正显微物镜将光学图像准直出射到分光片，分光片将准直的光学图像信号分别反射到影像采集模块，透射至光谱图像扫描模块；

影像采集模块的第一管透镜的焦面与高速视频相机的感光面重合，第一管透镜将分光片反射的准直光学图像信号聚焦在高速视频相机的感光面处，并传送图像信号至计算机，经过计算机处理的重点区域图像信息传送到电源信号发生器，调节电压信号传送至与其连接的扫描振镜，控制扫描振镜的旋转角度；

扫描振镜将光学图像反射至第二管透镜后，通过成像光谱仪获得重点区域光谱数据。

更进一步具体实施方式中，所述的成像光谱仪，由第二管透镜、金属狭缝、准直透镜、光栅、成像镜头以及高灵敏灰度相机组成，经过扫描振镜反射的光学图像，通过第二管透镜后聚焦于金属狭缝，透过金属狭缝后，呈线状光学图像，经过准直透镜后，准直通过光栅，由光栅衍射分光后，经过成像镜头，聚焦于高灵敏灰度相机，获取线状光学图像每一个点的光谱信息，高灵敏度灰度相机获取的光谱图像信息实时保存在与其连接的计算机中。

更进一步具体实施方式中，所述的内窥光纤束模块还包括冷光源、渐变折射率透镜；冷光源与渐变折射率透镜并行设置，冷光源照射待测物体，物体反射的光学图像信息经过渐变折射率透镜后，成像于传像光纤束的入射端面，并通过传像光纤束，将光学图像信号传导到分光模块。

更进一步具体实施方式中，所述实现部分反射与部分透射的分光片是一种镀有介质膜的光学镜片。