[发明专利]一种内窥镜成像系统及方法

说明书

本发明公开了一种内窥镜成像系统及方法，涉及医疗成像技术领域，包括：内窥镜摄像机、内窥镜主机、硬管镜、导光束；所述导光束及内窥镜摄像机均与所述硬管镜相连；所述内窥镜主机与导光束连接，作为照明光源；所述导光束传输的光通过所述硬管镜出射，用于腔体内部照明；所述内窥镜摄像机，用于对腔体内部进行摄像，采集视频信号并发送至所述内窥镜主机；所述内窥镜主机，基于所述视频信号的清晰度生成控制信号并发送至所述内窥镜摄像机，对所述内窥镜摄像机进行聚焦及变倍。本发明中的内窥镜成像系统实现了机器数量的简化及镜头的轻量化，产品的可靠性及使用寿命大幅提升；通过改变液态透镜的形状，实现摄像头的自动聚焦及变倍。

技术领域

本发明涉及医疗成像技术领域，更具体的说是涉及一种内窥镜成像系统及方法。

背景技术

目前医疗领域中，内窥镜摄像系统普遍不带电动变倍及自动聚焦功能，一般是手动调节镜头的机械结构进行变倍或手动聚焦，而想要实现电动变倍及聚焦就需要增加电机、齿轮等结构，这样会导致结构比较复杂，体积比较大；此外，聚焦的速度和准度受制于电机及机械结构运动的限制，存在过快、过慢的问题，准度不容易控制，需要反复多次调整；长时间工作的稳定性受机械结构的影响较大，寿命有限，后期的故障率及维护成本较高。

主机系统一般是由光源主机+图像处理主机+显示器组成，需要三个独立的设备才能完成照明、图像采集及显示的功能，成本增加；而且使用的传输模式是低速的并行模式，摄像头与主机之间的传输线缆比较笨重、复杂，整套产品的生产成本、使用成本及维护成本都比较高。自动聚焦的控制算法和电机的精度控制等匹配响应速度不及时，有较大延迟，传统的内窥镜系统仅实现聚焦的功能，成像的距离及景深无法增加，然而医生手术过程中随着手术部位及器械的改变，对观察目标进行调整的时候，需要频繁调整聚焦位置。

因此，如何实现系统结构的简化、镜头的轻量化、电动变倍及自动聚焦，降低使用及后续的维护成本是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种内窥镜成像系统及方法，实现了机器数量的简化及镜头的轻量化，通过同轴线缆完成信号的传输及控制，成本低、易维护；通过液态透镜和光学透镜的全新结构设计，代替传统的电机及齿轮结构，产品可靠性及使用寿命大幅提升。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种内窥镜成像系统，包括：内窥镜摄像机、内窥镜主机、硬管镜、导光束；所述导光束及内窥镜摄像机均与所述硬管镜相连；

所述内窥镜主机与导光束连接，作为照明光源；

所述导光束传输的光通过所述硬管镜出射，用于腔体内部照明；

所述内窥镜摄像机，用于对腔体内部进行摄像，采集视频信号并发送至所述内窥镜主机；

所述内窥镜主机，基于所述视频信号的清晰度生成控制信号并发送至所述内窥镜摄像机，对所述内窥镜摄像机进行聚焦及变倍。

可选的，所述内窥镜摄像机上设置高速串行器，所述高速串行器将所述视频信号和控制信号转换为高速串行信号。

可选的，所述内窥镜摄像机包括依次设置的第一液态透镜、第一光学透镜、第二液态透镜、第二光学透镜、滤光片、图像传感器、液态透镜驱动板；所述第一液态透镜及第二液态透镜均通过液态透镜驱动线缆与所述液态透镜驱动板相连；

所述液态透镜驱动板，基于接收的控制信号，通过改变施加在第一液态透镜、第二液态透镜上的驱动电流，控制所述第一液态透镜及第二液态透镜的形状，对所述内窥镜摄像机进行自动聚焦及变倍。

可选的，所述内窥镜主机包括开关模块、光源驱动模块、照明模块、电源模块、图像处理模块、显示模块；

所述开关模块与电源模块相连；所述电源模块为所述光源驱动模块、图像处理模块、显示模块供电；所述光源驱动模块与照明模块连接；