[发明专利]一种转折分光单元及内窥镜光学成像系统、成像方法

摘要

本发明公开了一种转折分光单元及内窥镜光学成像系统、成像方法，该转折分光单元用于使两种不同波长的光的成像焦面位置一致；该成像系统包括：光信号发射单元、光信号采集单元及摄像单元，光信号发射单元向待检测组织发射可见光以及近红外激发光，光信号采集单元采集经过待检测组织反射的可见光及受激发出的近红外荧光，摄像单元接收光信号采集单元采集的两种光，并使两种光的成像焦面位置一致。该成像方法包括：向待检测组织发射可见光以及近红外激发光；采集待检测组织反射的可见光以及受激发发出的近红外荧光；对两种光分光再合光，使两种光的成像焦面位置一致。本发明结构简单、体积小、制作成本低；能同时输出彩色及荧光图像，对软件的运算要求低。

主权项

1.一种内窥镜光学成像系统，其特征在于，包括：光信号发射单元、光信号采集单元、摄像单元、光信号转换单元、图像处理单元以及光信号控制单元；其中，所述光信号发射单元用于向待检测组织的某区域发射可见光以及近红外激发光，以使所述待检测组织将可见光反射以及使所述待检测组织的近红外荧光团受所述近红外激发光激发发射出近红外荧光；所述光信号采集单元用于采集经所述待检测组织反射的可见光以及发射出的近红外荧光；所述摄像单元包括：光信号处理单元以及图像传感器；所述光信号处理单元用于接收所述光信号采集单元采集的可见光以及近红外荧光，并对其进行处理，以使所述可见光与所述近红外荧光的成像焦面一致；所述光信号处理单元包括：转折分光单元，所述转折分光单元包括：等腰直角棱镜和平板玻璃，所述平板玻璃的厚度根据近红外荧光相对可见光成像位置的离焦量进行选择，所述平板玻璃与所述等腰直角棱镜的斜面通过光学胶胶合在一起，其中：所述等腰直角棱镜的两直角面镀有增透膜，用于使所述可见光、所述近红外激发光以及所述近红外荧光透射；所述等腰直角棱镜的斜面镀有二向色膜，用于使所述可见光反射，使所述近红外激发光以及所述近红外荧光透射；所述平板玻璃的靠近所述等腰直角棱镜的一面镀有增透膜，用于使所述近红外激发光以及所述近红外荧光透射，所述平板玻璃的另一面镀有反射膜或半透半反膜，用于使所述近红外荧光反射，使所述近红外激发光透射；所述可见光、所述近红外激发光以及所述近红外荧光从所述等腰直角棱镜的一直角面透射进入所述等腰直角棱镜，然后经所述等腰直角棱镜的斜面分光；所述可见光经所述等腰直角棱镜的斜面反射；所述近红外激发光以及所述近红外荧光经所述等腰直角棱镜的斜面透射出所述等腰直角棱镜，从所述平板玻璃的靠近所述等腰直角棱镜的面入射，所述近红外荧光经所述平板玻璃的另一面反射，所述近红外激发光经所述平板玻璃的另一面透射，所述近红外荧光依次经过所述平板玻璃的靠近所述等腰直角棱镜的面以及所述等腰直角棱镜的斜面透射进入所述等腰直角棱镜；最后所述可见光和所述近红外荧光从所述等腰直角棱镜的另一直角面透射出所述等腰直角棱镜；所述图像传感器用于接收经过所述光信号处理单元处理后的可见光以及近红外荧光；所述光信号转换单元用于将所述图像传感器接收到的所述可见光以及所述近红外荧光转换为对应的电信号，并处理成视频数据；所述图像处理单元用于接收所述光信号转换单元得到的所述视频数据；进一步地，还包括：图像显示单元，所述图像显示单元用于接收所述图像处理单元处理得到的视频数据，得到可见光图像或具有彩色背景的荧光图像，并实时显示，当所述视频数据为可见光的视频数据时，得到的为可见光图像，当所述视频数据为近红外荧光的视频数据时，得到的为具有彩色背景的荧光图像；还包括：光信号控制单元，所述光信号控制单元用于控制所述光信号发射单元发射可见光以及近红外激发光；所述光信号控制单元还用于控制所述图像处理单元接收并处理可见光的视频数据或近红外荧光的视频数据，当所述图像处理单元接收的为可见光的视频数据时，不对所述视频数据做处理，当所述图像处理单元接收的为近红外荧光的视频数据时，对所述视频数据做横向偏移处理，使其与可见光的视频数据的位置重叠，并标记荧光区域，对于非荧光区域做彩色背景处理。