[发明专利]三维内窥镜及三维成像方法

权利要求书

1.一种三维内窥镜，包括成像单元和控制单元；其特征在于：

所述成像单元包括壳体，以及位于壳体内的成像传感器阵列和照明设备；

所述成像传感器阵列包括多个成像传感器，用于在所述照明设备提供的光照下采集目标对象的二维图像；

所述控制单元用于基于每个所述成像传感器采集到的所述目标对象的二维图像合成为所述目标对象的三维图像。

2.根据权利要求1所述的三维内窥镜，其特征在于，还包括柔性电缆；

所述柔性电缆连接在所述控制单元与所述成像单元之间，用于为所述成像单元提供电力供给，并将所述成像传感器阵列采集到的多个二维图像传输至所述控制单元。

3.根据权利要求1所述的三维内窥镜，其特征在于：

所述照明设备包括结构光投影单元；

所述结构光投影单元用于在所述目标对象的表面生成结构化纹理；

所述成像传感器阵列中的每个成像传感器用于采集所述结构化纹理的二维图像并传输至所述控制单元；

所述控制单元用于基于多个所述结构化纹理的二维图像对所述目标对象进行三维重建。

4.根据权利要求3所述的三维内窥镜，其特征在于：

所述结构光投影单元包括光源、模式屏幕和物镜，所述光源和所述物镜位于所述模式屏幕的两侧；

所述光源用于为所述模式屏幕提供照明；

所述模式屏幕上具有预设图案；

所述物镜用于将所述光源发出的、透过所述模式屏幕的光投射到所述目标对象的表面，使得所述目标对象的表面生成所述结构化纹理。

5.根据权利要求1所述的三维内窥镜，其特征在于：

所述成像传感器阵列包括光谱特性和偏振特性不同的多个成像传感器。

6.根据权利要求1所述的三维内窥镜，其特征在于：

所述成像传感器阵列包括两个成像传感器；

所述成像传感器分别位于所述壳体的两端，用于分别以左侧视角和右侧视角来采集所述目标对象的二维图像。

7.根据权利要求1所述的三维内窥镜，其特征在于，包括第一无线通信链路模块和第二无线通信链路模块；

所述第一无线通信链路模块置于所述成像单元内，所述第二无线通信链路模块置于所述控制单元内；

所述第一无线通信链路模块用于将所述成像传感器阵列采集的多个二维图像传输至所述第二无线通信链路模块；

所述成像单元还包括用于为所述成像单元供电的电池组。

8.根据权利要求1所述的三维内窥镜，其特征在于，还包括磁导引装置和磁导引控制器；

所述磁导引装置安装在所述成像单元上，用于在所述磁导引控制器的控制下，带动所述成像单元平移和/或任意旋转。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的三维内窥镜，其特征在于，还包括显示装置；

所述显示装置与所述控制单元连接，用于显示所述控制单元生成的所述目标对象的三维图像。

10.一种三维成像方法，其特征在于，包括：

成像传感器阵列中的多个成像传感器在照明设备提供的光照下采集目标对象的二维图像；

控制单元基于每个成像传感器采集到的所述目标对象的二维图像合成为所述目标对象的三维图像。

11.根据权利要求10所述的三维成像方法，其特征在于，还包括：

连接在控制单元与成像单元之间的柔性电缆为成像单元提供电力供给，并将成像传感器阵列采集到的多个二维图像传输至控制单元。

12.根据权利要求10所述的三维成像方法，其特征在于，

所述“成像传感器阵列中的多个成像传感器在照明设备提供的光照下采集目标对象的二维图像”具体包括：

照明设备中的结构光投影单元在所述目标对象的表面生成结构化纹理；

成像传感器阵列中的每个成像传感器采集所述结构化纹理的二维图像并传输至控制单元；

所述“控制单元基于每个传感器采集到的所述目标对象的二维图像合成为所述目标对象的三维图像”具体包括：

控制单元基于多个所述结构化纹理的二维图像对所述目标对象进行三维重建。