[发明专利]一种曝光反馈型荧光导航内窥镜系统及激发光自调整方法

权利要求书

1.一种曝光反馈型荧光导航内窥镜系统，其特征在于，包括光源，导光束，内窥镜，滤波片，透镜，二向色分光镜，白光相机，荧光相机，白光相机控制模块，激发光调节模块；所述白光相机控制模块与白光相机连接，白光相机控制模块与激发光调节模块连接，激发光调节模块与光源连接；

所述光源发出激发光和白光，激发光和白光通过导光束传输并耦合到内窥镜中；白光和激发光从内窥镜前端出射并达到被观察组织，由被观察组织反射的激发光、可见光和荧光由内窥镜收集；激发光被滤波片过滤掉，荧光和可见光透过滤波片由镜头聚焦；可见光透过二向色分光镜，成像于白光相机；荧光由二向色分光镜反射，由荧光相机所探测；白光相机控制模块根据白光相机的图像计算白光相机的曝光参数，并生成控制指令，将指令传输到白光相机控制其曝光，白光相机控制模块同时将白光相机的曝光参数传输到激发光调节模块；激发光调节模块接收白光相机的曝光参数，根据白光相机的曝光参数和激发光功率的关系进行换算，获得光源的调整设置参数，生成控制指令，对光源进行调制。

2.根据权利要求1所述的曝光反馈型荧光导航内窥镜系统，其特征在于，所述白光相机的曝光参数包括快门和增益。

3.一种如权利要求1或2任一项所述的曝光反馈型荧光导航内窥镜系统的激发光自调整方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤S1：所述光源发出激发光和白光，激发光和白光通过导光束传输并耦合到内窥镜中；

步骤S2：白光和激发光从内窥镜前端出射并达到被观察组织，由被观察组织反射的激发光、可见光和荧光由内窥镜收集；

步骤S3：激发光被滤波片过滤掉，荧光和可见光透过滤波片由镜头聚焦；

步骤S4：可见光透过二向色分光镜，成像于白光相机；荧光由二向色分光镜反射，成像于荧光相机；

步骤S5：白光相机控制模块根据白光相机的图像计算白光相机的曝光参数，并生成控制指令，将指令传输到白光相机控制其曝光，白光相机控制模块同时将白光相机的曝光参数传输到激发光调节模块；

步骤S6：激发光调节模块接收到白光相机的曝光参数，根据白光相机的曝光参数和激发光功率的关系进行换算，获得光源的调整设置参数，生成控制指令，对光源进行调制。

4.根据权利要求3所述的曝光反馈型荧光导航内窥镜系统的激发光自调整方法，其特征在于，所述步骤S5-步骤S6的具体过程如下：设定内窥镜前端与被观察组织之间的距离为D，通过在不同成像距离D情况下，读取白光相机控制模块计算出的对应曝光参数，从而得到白光相机的曝光参数与距离D的关系；设系统荧光成像所需要的激光辐射照度为E₀，在不同距离D下，实测辐射照度为E，通过调整内窥镜前端出射的激光的输出光功率P，使得实测值E等于E₀，可得到内窥镜前端出射的激光的输出光功率P和距离D的关系；最终得到白光相机的曝光参数和内窥镜前端出射的激光的输出光功率P的关系。

5.根据权利要求4所述的曝光反馈型荧光导航内窥镜系统的激发光自调整方法，其特征在于，所述白光相机的曝光参数包括快门和增益。

6.根据权利要求4或5任一项所述的曝光反馈型荧光导航内窥镜系统的激发光自调整方法，其特征在于，所述白光相机的曝光参数和内窥镜前端出射的激发光功率的关系可采用档位方式，即查表方式，获取白光相机的曝光参数，通过查表获得对应的内窥镜前端出射的激发光功率。

7.根据权利要求4或5任一项所述的曝光反馈型荧光导航内窥镜系统的激发光自调整方法，其特征在于，可拟合出白光相机的曝光参数和内窥镜前端出射的激发光功率的关系曲线，获取白光相机的曝光参数，通过在关系曲线上找到对应的内窥镜前端出射的激发光功率。

8.根据权利要求4或5任一项所述的曝光反馈型荧光导航内窥镜系统的激发光自调整方法，其特征在于，通过理论计算出白光相机的曝光参数和内窥镜前端出射的激发光功率的关系公式，获取白光相机的曝光参数，通过关系公式，计算出对应的内窥镜前端出射的激发光功率。