[发明专利]一种超长景深超宽动态内窥摄像系统及方法

说明书

本发明公开了一种超长景深超宽动态内窥摄像系统及方法，包括近景相机、远景相机和图像处理单元，通过近景相机和远景相机分别获取近景组织的不过曝的高清图和远景组织的不欠曝的高清图，通过图像处理单元合成超长景深超宽动态的图像；使得可以在单帧影像中，得到超宽动态范围的图像，充分展示高亮照明和低亮照明情况下的组织细节；使得可以在单帧影像中，得到超长景深范围的图像，充分展示近景和远景的细节，无需频繁调焦，满足使用要求。

技术领域

本发明涉及内窥镜技术领域，尤其涉及的是一种超长景深超宽动态内窥摄像系统及方法。

背景技术

内窥镜摄像系统是临床微创外科手术必不可少的工具，影像质量对手术的安全进行至关重要。目前，市场上的内窥镜摄像系统为均衡分辨率等多项影像指标，其摄像景深范围有限。临床使用时，手术视野内工作距离相差较大的组织难以同时看清，需要反复调整工作距离或者焦距，带来操作不便。同时，摄像技术本身一直存在对视野内照度变化的可适应区间过窄的问题，即动态范围有限，难以同时看清亮暗差距较大的物体。而内窥镜摄像系统由内窥镜前端光纤照明，前端近处的生物组织光照密度大，远处的组织光照密度小，容易处于近处组织过曝而远处组织欠曝等不清晰状态。综上，内窥镜摄像系统受制于景深有限和动态范围过窄的缺陷，无法兼顾工作距离相差较大及照度变化较大的成像场景，为临床使用带来不便。

因此，现有的技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超长景深超宽动态内窥摄像系统及方法，旨在解决内窥镜摄像系统受制于景深有限和动态范围过窄的缺陷，无法兼顾工作距离相差较大及照度变化较大的成像场景的问题。

本发明的技术方案如下：一种超长景深超宽动态内窥摄像系统，其中，包括：

近景相机，获取近景组织的不过曝的高清图并转换成视频信号并传输到图像处理单元；

远景相机，获取远景组织的不欠曝的高清图并转换成视频信号并传输到图像处理单元；

图像处理单元，提取近景相机获得图像中的不过曝近景区域和远景相机获得图像中的不欠曝远景区域，将不过曝近景区域和不欠曝远景区域合成出超长景深超宽动态的图像并输出。

所述的超长景深超宽动态内窥摄像系统，其中，所述超长景深超宽动态内窥摄像系统还包括：

内窥镜，将照明光传导到目标组织并接收目标组织的反射光；

成像镜头，对目标组织的反射光进行聚焦；

分光棱镜，将聚焦的反射光进行分光至近景相机和远景相机；

显示器，输出超长景深超宽动态的图像。

所述的超长景深超宽动态内窥摄像系统，其在，所述近景相机成像的目标组织中的物面比远景相机成像的目标组织中的物面接近内窥镜。

所述的超长景深超宽动态内窥摄像系统，其在，所述近景相机的景深范围小于等于远景相机的景深范围。

所述的超长景深超宽动态内窥摄像系统，其在，所述分光棱镜为1:9的可见光分光棱镜。

所述的超长景深超宽动态内窥摄像系统，其中，在分光棱镜中，90%反射光通过分光棱镜反射到远景相机，10%反射光通过透过分光棱镜到达近景相机。

一种如上述任一所述的超长景深超宽动态内窥摄像系统的方法，其中，具体包括以下步骤：

S1：近景相机获取近景组织的不过曝的高清图并转换成视频信号并传输到图像处理单元，远景相机获取远景组织的不欠曝的高清图并转换成视频信号并传输到图像处理单元；