[发明专利]成像装置、成像系统、手术导航系统和成像方法

权利要求书

1.一种成像装置，包括：

第一照明单元，被配置为将可见光照射到具有荧光物质的物体，

第二照明单元，被配置为将激发光照射到所述物体，使得由所述荧光物质生成荧光，

光学滤波器单元，被配置为透过所述第一照明单元照射的可见光和由所述荧光物质生成的荧光，并且遮蔽所述第二照明单元照射的激发光；

成像单元，包括：

多个成像元件，能够基于入射光生成相应的图像信号，以及

输出单元，从所述多个成像元件读取所述图像信号，并基于所读取的图像信号输出图像信息；

光学元件，被配置为将透过所述光学滤波器单元的可见光分为多个分量光束，使所分开的分量光束入射在各所述成像元件上，并且使由所述荧光物质生成的荧光入射在所述多个成像元件中的至少一个上；以及

控制装置，用于交替地照射所述可见光和所述激发光，并且交替地输出所述可见光的图像信息和所述荧光的图像信息，所述可见光的图像信息基于从各所述分量光束入射至的所述多个成像元件中读取的图像信号，所述荧光的图像信息基于从所述荧光入射至的所述多个成像元件中的至少一个读取的图像信号。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其中，

所述输出单元能够以隔行方式从各所述成像元件中读取所述图像信号，并且基于所读取的图像信号输出构成帧图像信息的第一场图像信息和第二场图像信息，

所述控制装置输出所述可见光的图像信息作为所述第一场图像信息，并且输出所述荧光的图像信息作为所述第二场图像信息。

3.根据权利要求1所述的成像装置，其中，

所述多个成像元件是以滚动快门方式生成所述图像信号的互补型金属氧化物半导体图像传感器，即CMOS图像传感器，以及

所述控制装置在所述输出单元从所述CMOS图像传感器中读取所述图像信号的期间，停止照射所述可见光和所述激发光。

4.根据权利要求1所述的成像装置，其中，

所述物体具有通过被照射第一激发光而生成第一荧光的第一荧光物质，以及通过被照射不同于所述第一激发光的第二激发光而生成第二荧光的第二荧光物质，

所述第二照明单元包括照射所述第一激发光的第一激发光照明单元和照射所述第二激发光的第二激发光照明单元，

所述光学滤波器单元包括透过所述可见光和所述第一荧光并且遮蔽所述第一激发光的第一滤波器，以及透过所述可见光和所述第二荧光并遮蔽所述第二激发光的第二滤波器，

所述光学元件将透过所述第一光学滤波器和第二光学滤波器中的一个的可见光分为多个分量光束，使所分开的所述分量光束入射在各所述成像元件上，并且使所述第一荧光和所述第二荧光入射在所述多个成像元件中的至少一个上，

所述控制装置切换所述可见光、所述第一激发光和所述第二激发光的照射，基于所述切换的定时在所述第一光学滤波器和第二光学滤波器之间交替地切换，并且交替地输出所述可见光的图像信息、所述第一荧光的图像信息和所述第二荧光的图像信息，所述第一荧光的图像信息基于从所述第一荧光入射至的至少一个成像元件中读取的至少一个图像信号，所述第二荧光的图像信息基于从所述第二荧光入射至的至少一个所述成像元件中读取的至少一个所述图像信号。

5.一种成像系统，包括：

照明装置，包括：

第一照明单元，被配置为将可见光照射到具有荧光物质的物体，和

第二照明单元，被配置为将激发光照射到所述物体，使得由所述荧光物质生成荧光；

成像装置，包括：

光学滤波器单元，被配置为透过所述第一照明单元照射的可见光和由所述荧光物质生成的荧光，并且遮蔽所述第二照明单元照射的激发光，

成像单元，包括：多个成像元件，能够基于入射光生成相应的图像信号；以及输出单元，从所述多个成像元件读取图像信号，并基于所读取的图像信号输出图像信息，和

光学元件，被配置为将透过所述光学滤波器的可见光分为多个分量光束，使所分开的分量光束入射在各所述成像元件上，并且使由所述荧光物质生成的荧光入射在所述多个成像元件中的至少一个上；以及

控制装置，用于交替地照射所述可见光和所述激发光，并且交替地输出所述可见光的图像信息和所述荧光的图像信息，所述可见光的图像信息基于从各所述分量光束入射至的所述多个成像元件中读取的图像信号，所述荧光的图像信息基于从所述荧光入射至的所述多个成像元件中的至少一个读取的图像信号。