[发明专利]基于特定空间频率内窥镜光学传递函数测量系统及其校准方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内窥镜光学传递函数的测量系统及其校准方法，尤其是一种基于特定空间频率的内窥镜光学传递函数的测量系统及其校准方法。

背景技术

内窥镜一直是常规的内、外科诊断检查的主要手段。医学影像的好坏直接影响着医生对病情的诊断和治疗，以及和病人家属的沟通，因此如何获取满意的影像、以及如何对影像的进行客观、全面的评价一直是人们研究的热点。光学传递函数（Optical Transfer Function）可用于评价光学系统的成像质量，光学传递函数在物理意义上是调制传递函数和相位传递函数的总称，调制传递函数（MTF）表示的是不同空间频率的输出与输入调制度（即对比度）之比。MTF反映了光学系统传递不同空间频率的物像信息的能力，可以客观而又精确地描述成像系统和其组成部分的信息再现率。某一空间频率的MTF值越高，说明在此空间频率下光学系统成像能力越好，对原始信息的还原能力越强，所得到的图像也越接近于原始物体。因此，自光学传递函数的概念提出以来MTF广泛用于各种光学成像系统的成像质量评价。

图1是现有技术中测量内窥镜的光学传递函数的系统，包括光源1，分划板2，成像物镜3和CCD4，在校准该调制光学传递函数时，不放被测内窥镜，仅进行光学调焦，将该系统的成像镜头调焦到分划板2上，分划板2上设置有确定空间频率的光栅，此时可观察到分划板上的光栅像，通过CCD的信号可以测量出特定空间频率的对比度将此值存储起来。然后在该系统中放置要测量的内窥镜，再将成像镜头调焦到无穷远。此时分划板上的光栅成像清晰，通过CCD的信号可以测量出可求出特定空间频率的对比度并利用下式计算

MTF(fx)=M1(fx)M2(fx)]]>

即可得出最后内窥镜的光学传递函数。

现有内窥镜光学传递函数测量系统存在如下不足：

1）测量系统安装内窥镜前后，成像物镜的共轭关系由无限共轭调整到有限共轭。有限远距离的成像物镜光学传递函数在小于其自身焦距30倍以下时，会产生一定的系统误差。物镜的传递函数本身有一定的变化。

2）另外由于CCD在测量过程和校准过程，杂光影响相差较远，光照度的变化存在一定的偏差，由于CCD响应的非线性，这在一定程度上影响对比度的变化。

3）测量结果无法溯源，准确性无法得到保证。

上述因素都会引起光学传递函数的测量准确度降低。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在问题，提出一种特定空间频率内窥镜光学传递函数测量系统及其校准方法，来提高内窥镜光学调制函数MTF测量系统的检测准确度。

本发明基于特定空间频率内窥镜光学传递函数测量系统的校准方法，依赖于一个光学传递函数精密标定的标准内窥镜，建立起内窥镜光学传递函数检测装置的溯源和校准方法。

一种基于特定空间频率内窥镜光学传递函数测量系统的校准方法，其中包括如下步骤：

1）用基于傅里叶分析的精密光学传递函数测量装置对一标准内窥镜进行光学传递函数精密标定；

2）得到0度视场不同空间频率的连续曲线；

3）取基于内窥镜检测系统的光栅特征频率的光学传递函数值MTF(f_x)

4)将标定过的内窥镜置于一内窥镜光学传递函数测量系统中，对该内窥镜光学传递函数测量系统进行校准；

5）在上述内窥镜光学传递函数测量系统中，实际测量标定过的内窥镜的最大亮度Imax和最小亮度Imin，根据公式可以计算出特定空间频率的对比度M₁(f_x)；