[发明专利]一种调焦反馈型荧光导航内窥镜系统及图像自处理方法

权利要求书

1.一种调焦反馈型荧光导航内窥镜系统，其特征在于，包括光源，导光束，内窥镜，滤波片，透镜，荧光探测装置，二向色分光镜，调焦模块，白光相机，图像处理模块，终端显示设备；所述镜头由调焦模块带动移动；所述调焦模块与图像处理模块连接，所述荧光探测装置与图像处理模块连接，图像处理模块与终端显示设备连接；

所述光源发出的激光和白光通过导光束耦合到内窥镜中，激光和白光从内窥镜前端射出并到达被观察组织，由被观察组织反射的激光、荧光和白光通过内窥镜收集，激光被滤波片过滤掉，荧光和可见光透过滤波片由透镜聚焦；可见光透过二向色分光镜，成像于白光相机；荧光由二向色分光镜反射，成像于荧光探测装置；调焦模块带动透镜前后移动至准确对焦位置；在完成对焦后，调焦模块将焦点调整距离反馈到图像处理模块；图像处理模块根据调焦模块反馈的焦点调整距离计算出荧光探测装置的原始荧光图像信号所需的补偿参数，对原始荧光图像信号进行补偿；图像处理模块将进行补偿处理后的荧光图像信号输出至终端显示模块，使得在内窥镜与被观察组织的不同工作距离下，输出的荧光图像的荧光亮度值保持一致。

2.根据权利要求1所述的调焦反馈型荧光导航内窥镜系统，其特征在于，所述荧光探测装置采用荧光相机或荧光面阵CCD。

3.根据权利要求2所述的调焦反馈型荧光导航内窥镜系统，其特征在于，所述荧光探测装置采用荧光相机。

4.根据权利要求1所述的调焦反馈型荧光导航内窥镜系统，其特征在于，所述调焦模块采用但不限于电动调焦模块或手动调焦模块或自动调焦模块。

5.根据权利要求4所述的调焦反馈型荧光导航内窥镜系统，其特征在于，所述调焦模块采用电动调焦模块。

6.根据权利要求1所述的调焦反馈型荧光导航内窥镜系统，其特征在于，所述终端显示模块采用但不限于显示器。

7.一种权利要求1-6任一项所述的调焦反馈型荧光导航内窥镜系统的图像自处理方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤S1：所述光源发出激发光和白光，激发光和白光通过导光束传输并耦合到内窥镜中；

步骤S2：白光和激光从内窥镜前端射出并达到被观察组织，由被观察组织反射的激发光、可见光和荧光由内窥镜收集；

步骤S3：激发光被滤波片过滤掉，荧光和可见光透过滤波片由镜头聚焦；

步骤S4：可见光透过二向色分光镜，成像于白光相机；荧光由二向色分光镜反射，成像于荧光探测装置；

步骤S5：调焦模块带动透镜前后移动至准确对焦位置；

步骤S6：在完成对焦后，调焦模块将焦点调整距离反馈到图像处理模块；

步骤S7：图像处理模块根据调焦模块反馈的焦点调整距离计算出荧光探测装置的原始荧光图像信号所需的补偿参数，对原始荧光图像信号进行补偿；图像处理模块将进行补偿处理后的荧光图像信号输出至终端显示模块，使得在内窥镜与被观察组织的不同工作距离下，输出的荧光图像的荧光亮度值保持一致。

8.根据权利要求7所述的调焦反馈型荧光导航内窥镜系统的图像自处理方法，其特征在于，当调焦模块采用电动调焦模块时，所述步骤S5至步骤S7的具体过程如下：通过电动调焦模块控制内部电机的转动，带动镜头前后移动至准确对焦位置；在完成对焦后，电动调焦模块将电机的步进数据反馈到荧光图像处理模块；荧光图像处理模块根据电动调焦模块的步进数据计算出荧光探测装置的原始荧光图像信号所需的补偿参数，对原始荧光图像信号进行补偿；图像处理模块将进行补偿处理后的荧光图像信号输出至终端显示模块，使得在内窥镜与被观察组织的不同工作距离下，输出的荧光图像的荧光亮度值保持一致。

9.根据权利要求8所述的调焦反馈型荧光导航内窥镜系统的图像自处理方法，其特征在于，所述电动调焦模块的步进数据是通过计算内部步进电机的步进次数和方向来确定的。

10.根据权利要求8所述的调焦反馈型荧光导航内窥镜系统的图像自处理方法，其特征在于，设定被观察组织观察面距离内窥镜前端面的距离为D，荧光图像处理模块的荧光信号补偿参数为A；所述步骤S7中，荧光相机调整模块根据电动调焦模块内部电机的步进数据计算出被观察组织观察面距离内窥镜前端面的距离D；选取不同的距离D，内窥镜对特定剂量的荧光溶液进行成像，通过调整荧光图像处理模块的荧光信号补偿参数A，使得荧光图像的灰度值在不同距离D下保持一致，最终得到荧光图像处理模块的荧光信号补偿参数A和距离D的关系。