[发明专利]一种胶囊内窥镜系统和用于胶囊内窥镜的测距方法

说明书

本发明实施例公开了一种胶囊内窥镜系统和用于胶囊内窥镜的测距方法。根据本发明实施例的胶囊内窥镜系统包括：胶囊内窥镜，包括外壳以及位于所述外壳内的摄像元件，所述摄像元件采用自动曝光参数在腔体的预定位置拍摄腔壁的图像；磁球，采用磁力控制所述胶囊内窥镜在所述腔体中的位置和姿态，从而到达所述预定位置；以及测距装置，从所述胶囊内窥镜获取所述自动曝光参数获得所述预定位置相对于腔体内壁的距离。根据本发明实施例的胶囊内窥镜系统和用于胶囊内窥镜的测距方法，能够方便、快捷地得到待测距离。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种胶囊内窥镜系统和用于胶囊内窥镜的测距方法。

背景技术

内窥镜用于检测肠胃和食道的健康状况，能够帮助医生做出准确地诊断，在医疗领域得到越来越广泛地应用。在进行体内检测的过程中，明确内窥镜距离待测部位（例如为胃壁）的距离参数对医生准确知道内窥镜的位置以及拍摄区域至关重要。

在现有技术中，内窥镜使用飞行时间测距法（time of flight，TOF）进行测距。图1示出了根据现有技术的距离测量装置的测量原理示意图。如图1所示，内窥镜上设置有距离测量装置（TOF芯片）10，包括激光发射器11、接收器12和计算器13。激光发射器11给待测目标30连续发送光脉冲，接收器12接收从待测目标30返回的光。计算器13根据这些发射和接收光脉冲的飞行（往返）时间计算得到内窥镜到待测目标30的距离。现有的使用飞行时间测距法的内窥镜，由于发射角度和接收角度比较小，导致测量距离不能太小，对近距离测量不起作用。

因此，希望能有一种新的胶囊内窥镜系统和用于胶囊内窥镜的测距方法，能够克服上述问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种胶囊内窥镜系统和用于胶囊内窥镜的测距方法，从而方便、快捷地得到测试距离。

根据本发明的一方面，提供一种胶囊内窥镜系统，包括：胶囊内窥镜，包括外壳以及位于所述外壳内的摄像元件，所述摄像元件采用自动曝光参数在腔体的预定位置拍摄腔壁的图像；磁球，采用磁力控制所述胶囊内窥镜在所述腔体中的位置和姿态，从而到达所述预定位置；以及测距装置，从所述胶囊内窥镜获取所述自动曝光参数获得所述预定位置相对于腔体内壁的距离。

优选地，所述磁球控制所述胶囊内窥镜转动至第一取向的第一姿态，拍摄腔壁顶部的第一图像，以及控制所述胶囊内窥镜转动至与所述第一取向相反的第二取向的第二姿态，拍摄腔壁底部的第二图像，所述测距装置根据所述第一图像的自动曝光参数获得距离腔壁顶部的第一距离，根据所述第二图像的自动曝光参数获得距离腔壁底部的第二距离，以及根据所述第一距离和所述第二距离实现定位。

优选地，所述测距装置根据以下公式（1）从自动曝光参数中的曝光时间计算所述距离：

D=T^b 公式（1）

其中，D表示从所述摄像元件开始计算的距离，T表示曝光时间，b表示正相关系数。

优选地，所述磁球控制所述胶囊内窥镜的位置和姿态以接触腔壁并且拍摄第三图像，所述测距装置根据以下公式（7）获得所述正相关系数：

其中，D₀表示所述摄像元件至所述壳体外表面的距离,T₀表示曝光时间。

优选地，所述测距装置根据以下公式（2）从自动曝光参数中的曝光时间和数字增益计算所述距离：

其中，D表示从所述摄像元件开始计算的距离，gain表示数字增益，T表示曝光时间，b表示正相关系数。

优选地，所述测距装置根据以下公式（5）从自动曝光参数中的曝光时间和图像亮度计算所述距离：