[发明专利]一种内窥镜成像方法和内窥镜成像系统

说明书

本发明公开了一种内窥镜成像方法和内窥镜成像系统，内窥镜成像方法包括如下步骤：光照、采集可见光和荧光、采集图像信号和图像处理。通过位于镜管的前端两个传感器采集人体被摄物反射的可见光和激发的荧光并生成相应的图像信号，再把图像信号传递到后端处理得到最终的内窥镜图像；相比现有技术中通过光路将可见光和荧光传递到后端再采集处理，本内窥镜解决了光路传播导致的精度下降问题，提高了成像精度，并且也省去光路成本和光路占用空间；另外，可见光和荧光独立光路设计，可见光和荧光可实现分别对焦采集，从而保证可见光图像和荧光图像清晰度一致；本内窥镜成像系统为双目立体视觉，能够获得三维信息，以补偿不同深度区域的荧光亮度。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种内窥镜成像方法和内窥镜成像系统。

背景技术

在微创手术中，应用激励光内窥镜(或荧光内窥镜)可精准定位癌的位置，进而更加精准的进行癌变组织切除。其主要原理为：通过将激励光药剂散布或注入到生物体的对象部位之后，向被摄体照射来自光源装置的激励光，通过扑捉来自癌上的荧光，来进行癌的存在诊断和恶性程度等的定性诊断。

现有技术主要通过单相机分时成像和双相机分光成像实现。分光技术主要采用在手柄端，对白光、激发光、和激励光进行分离，并采用2个或2个以上的传感器(CCD或CMOS)分别对白光和荧光单色图像感光。一种实现为一路彩色传感器一路激励光单色传感器。另一种实现为三路R、G、B单色传感器，再加一路激励光单色传感器。

现有技术需要复杂的分光和滤光技术来避免白光污染荧光单色图像或是激励光污染白光彩色图像。无论是分时或是分光，现有技术可见光、返回激励光、和激励光都是共用一套前端光学链路，由于可见光和激励光波长不同导致焦距有所差异，造成可见光图像和荧光单色图像清晰度不一致。

发明内容

本发明提供一种光路简单、成像清晰的内窥镜成像方法和内窥镜成像系统。

根据第一方面，一种实施例中提供一种内窥镜成像方法，包括如下步骤：

控制第一光源和第二光源分别发射白光和激励光，白光和激励光融合形成混合光照射到人体上；

通过位于内窥镜前端的第一传感器获取人体反射的可见光，第一传感器将可见光转为第一图像信号；同时，通过位于内窥镜前端的第二传感器获取人体被激发产生的荧光，第二传感器将荧光转为第二图像信号；

获取第一图像信号和第二图像信号，将第一图像信号转为白光彩色图像，第二图像信号转为荧光单色图像，再将白光彩色图像和荧光图像经过图像处理输出内窥镜图像。

进一步的，图像处理包括如下步骤：

将白光彩色图像转为RGB图像；

将RGB图像转为灰度图像；

将荧光单色图像和灰度图像的灰度信息进行图像归一化处理，再使用立体匹配算法获取荧光单色图像匹配到白光彩色图像的立体视差图；

根据立体视差图，将荧光单色图像重建到白光彩色图像的坐标系中得到重建荧光单色图像；

将重建荧光单色图像叠加到RGB图像上形成内窥镜图像。

进一步的，图像处理的步骤中，计算出立体视差图后，通过立体视差图计算人体内被摄物与摄像头端面的距离，进而得出不同荧光区域的深浅信息，再对距离远的荧光区域的荧光亮度进行补偿。

进一步的，荧光亮度的补偿包括如下步骤：

计算每个荧光区域的荧光光平均值，并找出平均值最高的荧光区域；

除平均值最高的荧光区域外的其他荧光区域分别乘一个与之对应的增益系数，使得其他荧光区域与平均值最高的荧光区域的荧光亮度一致。