[发明专利]双镜头校准调焦方法、三维图像适配器及内窥镜系统

说明书

本公开提供了一种双镜头校准调焦方法，包括：设置第一组镜头与第二组镜头，使得第一组镜头的光轴与第二组镜头的光轴平行且处于同一水平面中；对第一组镜头进行参数标定并且在第一组镜头进行参数标定之后锁定第一组镜头的位置；调节第二组镜头以进行参数标定，第二组镜头的参数标定与第一组镜头的参数标定对应，在第二组镜头进行参数标定之后锁定第二组镜头的位置，并且使得第二组镜头的位置相对于第一组镜头的位置相对固定；以及对第一组镜头和第二组镜头同步调焦，以得到清晰的三维图像。本公开还提供了一种三维图像适配器及内窥镜系统。

技术领域

本公开涉及双镜头校准调焦方法、三维图像适配器及内窥镜系统。

背景技术

内窥镜技术使得微创手术得以实现，大大减少了手术对病人的伤害，降低了术后风险。内窥镜的图像维度和图像分辨率可以直接被医生观察，影响着医生的手术观察、判断和动作，影响着图像信息的真实度和丰富度。图像维度分为二维(2D)图像和三维(3D)图像，图像分辨率分为高清、全高清、超高清等。目前高清的2D内窥镜系统是市场上的主流方案，常规的2D内窥镜系统仅能获得二维图像，缺少深度维度，无法真实还原术中场景。

随着高清视频技术的迅猛发展和3D视频技术的发展，医生可以通过裸眼3D显示器或者佩戴其他辅助显示设备观察到3D高清内窥镜的三维图像，这样患者人体内部被检测部位的感观更为立体，增加了手术的精确性及安全性。另外随着人机交互技术的发展，外科手术机器人的远程诊断和远程治疗，在应用了3D内窥镜技术后，能有效提高手术机器人的操作精度、安全性及可靠性。因此随着技术的发展，医疗3D内窥镜也将得到快速发展，3D内窥成像相比传统2D内窥镜的图像更加真实，能够最终取代现有的常规的2D内窥镜。

目前的3D内窥镜系统一般是由摄像机里的两个光感传感器去接收内窥镜里的两路光学系统的图像，经图像处理系统处理后，呈现真实的三维效果。与常规的2D内窥镜的图像采集系统中的适配器一样，3D内窥镜系统的三维图像适配器的作用是使内窥镜前端物镜的图像清晰地投影在摄像机的光感传感器上，实现清晰的投影。在三维图像适配器内设有两路光学镜头，光学镜头的成像对焦调节有两种方式，一种是固定位置不动达到对焦恒定的方式，一种是两路光学镜头分别调节达到对焦准确的方式。

作为图像采集系统的三维图像适配器如果采用两路光学镜头固定不动的方式，图像的最佳观察焦点不能随被观察对象的远近位置进行调节，难以获得最佳的图像清晰度。而如果采用两路光学镜头被分别调节的方式，当两组光学镜头分别随被观察对象的远近位置做调节时，因两路都进行动态调节，在图像的立体校准时难以获得同一基准，使得图像匹配困难，若要获得最佳的图像清晰度，需要两路调节精准匹配，这个调节过程在临床上过于复杂，目前应用也很少。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，提供了一种双镜头校准调焦方法、三维图像适配器及内窥镜系统。

根据本公开的一个方面，一种双镜头校准调焦方法，包括：

设置第一组镜头与第二组镜头，使得所述第一组镜头的光轴与第二组镜头的光轴平行且处于同一水平面中；

对所述第一组镜头进行参数标定并且在所述第一组镜头进行参数标定之后锁定所述第一组镜头的位置；

调节所述第二组镜头以进行参数标定，所述第二组镜头的参数标定与所述第一组镜头的参数标定对应，在所述第二组镜头进行参数标定之后锁定所述第二组镜头的位置，并且使得所述第二组镜头的位置相对于所述第一组镜头的位置相对固定；以及

对所述第一组镜头和第二组镜头同步调焦，以得到清晰的三维图像。

根据本公开的至少一个实施方式，所述第一组镜头与所述第二组镜头的系统光学参数相同，并且所述第一组镜头的参数标定与所述第二组镜头的参数标定相同。

根据本公开的至少一个实施方式，所述第一组镜头与所述第二组镜头被固定在同一固定部，以便使得所述第一组镜头与所述第二组镜头的位置相对固定。