[发明专利]基于3D摄像头的医用内窥镜三维成像系统

说明书

本发明公开了一种基于3D摄像头的医用内窥镜三维成像系统，包括：红外光源模块、白光光源模块、红外成像模块、可见光成像模块和图像处理模块；通过所述可见光成像模块获取二维图像；通过所述红外成像模块能获取所述被测物的深度信息；所述图像处理模块将得到的所述被测物的二维图像和深度信息进行信息融合，重建得到所述被测物的三维图像。本发明通过可见光单元能获取病灶的二维图像信息，利用红外光单元能获取深度信息，利用图像处理模块进行信息融合，能生成病灶的三维图像，并在上位机中进行显示；三维图像比传统二维图像的信息更全面，三维图像可以更准确观察病灶的深度细节，辅助医生观察病灶中的血管、组织和病变结构，提高诊疗的成功率。

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，特别涉及一种基于3D摄像头的医用内窥镜三维成像系统。

背景技术

医用内窥镜采用前端微小的CCD/CMOS传感器构成探头，经由软管进入体内获取图像，在手术和诊断中可辅助医生观察病灶，方便操作，提供最直观的图像数据，放大局部细节。现有的内窥镜成像系统以二维图像内窥镜为主，采用单光源、单传感器的方式生成高清图像，可满足医生诊疗的基本要求，具有小型化、模块化的特点。但在手术中，经常存在体积较大的病灶和较深的腔体，此时二维画面观察受限，需要更多的深度信息生成三维图像来还原图像细节。但现在缺少可靠的方案来获取病灶的三维图像。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于3D摄像头的医用内窥镜三维成像系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于3D摄像头的医用内窥镜三维成像系统，包括：红外光源模块、白光光源模块、红外成像模块、可见光成像模块和图像处理模块；

所述白光光源模块发出可见光照射到被测物上，通过所述可见光成像模块获取所述被测物的二维图像；

所述红外光源模块发出红外结构光照射到所述被测物上，所述被测物反射的红外光由所述红外成像模块接收，获取所述被测物的深度信息；

所述图像处理模块将得到的所述被测物的二维图像和深度信息进行信息融合，重建得到所述被测物的三维图像。

优选的是，还包括用于显示获得的三维图像的上位机。

优选的是，所述红外光源模块包括红外光发射器、光束整型单元、光束衍射单元和光束投射单元；

所述光束整型单元包括沿入射光路依次设置的扩束元件和准直元件，所述光束衍射单元包括衍射元件，所述光束投射单元包括投射透镜组。

优选的是，所述红外光发射器产生单路红外激光，经所述扩束元件完成激光扩束，进入所述准直元件进行准直，准直后的光束再经所述衍射元件衍射，最后经过所述投射透镜组，输出调制后的红外结构光。

优选的是，所述红外光源模块还包括第一电源、与所述红外光发射器连接的第一驱动电路以及与所述第一驱动电路连接的第一控制器。

优选的是，所述白光光源模块包括白光发射器、第二电源、与所述白光发射器连接的第二驱动电路、与所述白光发射器连接的镜头组、与所述第二驱动电路连接的第二控制器以及与所述第二控制器均连接的温度检测传感器和散热器。

优选的是，所述红外成像模块包括透镜组、近红外窄带滤光片和红外CCD图像探测器；

所述被测物反射的红外光先经所述透镜组进行聚焦，消除相差、场曲和畸变干扰；然后经所述近红外窄带滤光片滤除可见光部分后照射到所述红外CCD图像探测器上，得到红外图像数据，获得所述被测物的深度信息。

优选的是，所述可见光成像模块包括光学透镜、光学补偿单元、广谱滤光片、可见光CMOS图像探测器、探测传感器、线圈以及第三控制器；