[发明专利]一种电子内窥镜系统校准装置及校准方法

权利要求书

1.一种电子内窥镜系统校准装置，其特征在于，包括前端支架、镜体支架、成像支架、测标单元、工业相机及电控单元，其中镜体支架用于实现电子内窥镜镜体的支撑固定，测标单元包括静态测标单元及动态测标单元，前端支架用于实现测标单元的位姿调整，成像支架用于实现工业相机的位姿调整，工业相机用于采集电子内窥镜显示系统的显示图像，电控单元用于实现前端支架、成像支架的驱动控制以及动态测标单元的成像控制，并根据工业相机采集的图像进行测量校准；

所述静态测标单元包括一系列静态测标卡，且静态测标卡采用电子束直写技术加工而成，其分辨率范围为1～100 Lp/mm，最小加工尺寸为5μm，加工精度为±2μm，所述动态测标单元采用分辨率高于2K的超高清显示屏；

所述前端支架包括X轴调节机构、Y轴调节机构、Z轴调节机构、旋转平台及测标支架，其中测标支架用于实现测标单元的安装固定，X轴调节机构、Y轴调节机构、Z轴调节机构分别用于实现测标支架沿X、Y、Z轴三个方向的位移调整，旋转平台用于实现测标支架在水平面内的转动调整；

所述X轴调节机构、Y轴调节机构均包括由伺服电机实现位移驱动的丝杆模组，所述旋转平台包括由伺服电机实现旋转驱动的旋转臂，所述Z轴调节机构包括位于旋转臂末端的Z轴支架，所述测标支架与Z轴支架之间滑动配合，且两者的配合面上均设有条形齿，通过测标支架与Z轴支架之间的螺栓紧固实现滑动锁定；

所述成像支架包括移动小车平台及安装于移动小车平台上的多轴机械臂，通过多轴机械臂实现工业相机相对于电子内窥镜显示系统的位姿调整；

所述电控单元包括计算机、控制器，且控制器包括控制板、伺服驱动器、微型处理器，所述控制板用于接收计算机的控制指令，并通过伺服驱动器实现前端支架的驱动控制，所述计算机通过微型处理器连接动态测标单元，从而展示设定的动态测标视频，所述计算机分别与工业相机和多轴机械臂信号连接，用于实现多轴机械臂的驱动控制，并获取工业相机采集的图像。

2.根据权利要求1所述的一种电子内窥镜系统校准装置，其特征在于，所述静态测标卡上设有LED背景板，其与电控单元电连接，用于实现亮度调节。

3.一种基于权利要求1所述电子内窥镜系统校准装置的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、电子内窥镜安装：

将电子内窥镜镜体安装于镜体支架上，并通过成像支架调整工业相机的初始位置和角度，使得电子内窥镜显示系统在工业相机的视距范围内清晰显示；

B、动态测标试验：

b1、将动态测标单元安装于前端支架上，并通过前端支架调整动态测标单元的初始位置和角度，使得动态测标单元的成像中心与电子内窥镜镜体的视场中心重合，且电子内窥镜显示系统上的图像达到最清晰状态；

b2、通过电控单元控制动态测标单元展示设定的动态测标视频，进而根据工业相机采集的图像进行测量校准；

C、静态测标试验：

将静态测标单元安装在前端支架上，并通过前端支架调整静态测标单元的初始位置和角度，使得静态测标单元中心与电子内窥镜镜体的视场中心重合，且电子内窥镜显示系统上的图像达到最清晰状态，进而根据工业相机采集的图像进行测量校准。

4.根据权利要求3所述的校准方法，其特征在于，所述步骤A中在安装电子内窥镜镜体后，进一步对先端弯曲部进行拉直或弯转处理。