[发明专利]基于关联成像和改进光纤束的内窥镜成像系统及方法

权利要求书

1.一种基于关联成像和改进光纤束的内窥镜成像系统，其特征在于，该成像系统包括：激光发射器、空间光调制器、计算机、3个凸透镜、光纤束、桶探测器；

所述激光发射器，用于产生激光；

所述空间光调制器，用于调制所述激光形成不同的散斑信号；

所述凸透镜一，置于激光发射器前，用于使激光平行传输；

所述凸透镜二，置于桶探测器前，用于使激光反射物体信号聚焦形成聚焦信号；

所述凸透镜三，置于光纤束前，用于使输入光纤束的激光聚焦，并使反射回来的激光平行输出；

所述桶探测器，用于接收光路上反射回来的聚焦信号，聚焦信号为目标物体光场的总光强，并将光强转换为电信号；

所述光纤束，用于投射散斑信号至目标物体上，以及为传输目标物体的反射信号；

所述计算机，用于为形成调制矩阵控制空间光调制器调制光源，接收桶探测器传输的电信号，并将调制矩阵与电信号关联计算，形成目标物体的图像。

2.根据权利要求1所述的基于关联成像和改进光纤束的内窥镜成像系统，其特征在于，所述空间光调制器选择数字微镜器件。

3.根据权利要求1所述的基于关联成像和改进光纤束的内窥镜成像系统，其特征在于，所述桶探测器选择雪崩二极管。

4.根据权利要求1所述的基于关联成像和改进光纤束的内窥镜成像系统，其特征在于，所述的调制矩阵选择Hadamard矩阵。

5.根据权利要求1所述的基于关联成像和改进光纤束的内窥镜成像系统，其特征在于，所述光纤束前段与目标物体之间保持一定探测距离。

6.一种基于关联成像和改进光纤束的内窥镜成像方法，其特征在于，所述方法应用权利要求1-5任一所述的基于关联成像和改进光纤束的内窥镜成像系统，具体步骤如下：

步骤1，激光发射器产生激光；

步骤2，决定采样次数为N，计算机产生并存储N个调制矩阵；

步骤3，计算机调用N个调制矩阵控制空间光调制器调制激光形成N个散斑信号；

步骤4，不同的散斑信号耦合后通过光纤束发射到目标物体上；

步骤5，目标物体的信号沿着光纤束的原光路反射回来，每个反射信号有一个散斑信号对应；

步骤6，反射信号通过凸透镜二进行聚焦得到聚焦信号；

步骤7，桶探测器探测每个聚焦信号，为目标物体光场的总光强，将光强转换为电信号；

步骤8，计算机接收桶探测器传输的电信号，将所得的多个电信号与存储的调制矩阵进行关联计算，得到目标物体图像。

7.根据权利要求6所述的基于关联成像和改进光纤束的内窥镜成像方法，其特征在于：步骤8中的关联计算公式为：

G(x,y)＝<(S_i-<S>)R_i(x,y)>

在公式中，G(x,y)表示待测目标物体的图像，<>表示对N次采样取平均值，S表示桶探测器检测到的N个电信号，R_i(x,y)表示第i次采样的调制矩阵，S_i表示与R_i(x,y)对应的电信号。