[發(fā)明專利]具有測(cè)距功能的內(nèi)視鏡及測(cè)距方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710386601.4
• 申請(qǐng)日: 2017-05-26
• 公開（公告）號(hào): CN107544135B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 詹志俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 醫(yī)電鼎眾股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B23/24
• 分類號(hào): G02B23/24;G01B11/02;G01C3/00
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;李巖

一種內(nèi)視鏡的測(cè)距技術(shù)，主要以一內(nèi)視鏡的管體前端的觀察單元內(nèi)所設(shè)置的單波長(zhǎng)光源發(fā)射一預(yù)定波長(zhǎng)的光，經(jīng)由一繞射光柵向一待測(cè)物體投射，而藉由繞射現(xiàn)象于該待測(cè)物體表面投射出一個(gè)零階亮點(diǎn)、一正一階亮點(diǎn)以及一負(fù)一階亮點(diǎn)；再以該內(nèi)視鏡的取像單元對(duì)該待測(cè)物體取得一影像；接著以該內(nèi)視鏡的主機(jī)所具有的一計(jì)算單元依一第一運(yùn)算邏輯計(jì)算出一距離放大率；再依一第二運(yùn)算邏輯計(jì)算，而得到投射于該待測(cè)物體上的兩相鄰亮點(diǎn)之間的實(shí)際距離；最后再依一第三運(yùn)算邏輯來(lái)計(jì)算，而得到該繞射光柵與該零階亮點(diǎn)之間的距離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明與內(nèi)視鏡的距離量測(cè)技術(shù)有關(guān)，特別是指使用光干涉技術(shù)的一種具有測(cè)距功能的內(nèi)視鏡及測(cè)距方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的使用于內(nèi)視鏡的測(cè)距方法，例如WO 2015/098353 A1號(hào)專利，其公開了一種利用可移動(dòng)的連接關(guān)節(jié)(movable joint)以及可視軸(visual axis)來(lái)進(jìn)行測(cè)距的技術(shù)。此種技術(shù)雖可進(jìn)行距離量測(cè)，但在結(jié)構(gòu)上需要使用實(shí)體的連接關(guān)節(jié)，且又是可動(dòng)的，因此在控制及量測(cè)上都較為復(fù)雜。

美國(guó)US 2010/0324366 A1號(hào)專利，公開了另一種內(nèi)視鏡的測(cè)距技術(shù)，其主要利用一量測(cè)用光源(measurement light)在一被測(cè)物體的表面投射出一個(gè)預(yù)定形狀，再對(duì)該形狀取像后，計(jì)算該形狀的大小，最后再計(jì)算出內(nèi)視鏡與該被測(cè)物體之間的距離以及角度。

本發(fā)明將提出一種在內(nèi)視鏡上以光干涉/繞射的方式來(lái)量測(cè)距離的技術(shù)，而與先前技術(shù)有所不同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的乃在于提供一種具有測(cè)距功能的內(nèi)視鏡，其提供以光干涉/繞射的方式來(lái)量測(cè)距離的技術(shù)，而與先前技術(shù)有所不同。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提出一種具有測(cè)距功能的內(nèi)視鏡，包含有：一主機(jī)，藉由一管體連接于一觀察單元，該觀察單元主要具有一座管以及設(shè)于該座管內(nèi)的一單波長(zhǎng)光源、一繞射光柵(diffraction grating)、一取像單元以及一遮光隔板；該座管，前端具有一開口；該單波長(zhǎng)光源，設(shè)于該座管內(nèi)，用以經(jīng)由該開口向前發(fā)出一預(yù)定波長(zhǎng)的光；

該繞射光柵，具有多個(gè)縫隙，該繞射光柵設(shè)于該座管內(nèi)且位于該單波長(zhǎng)光源與該開口之間，使通過(guò)該等縫隙的單波長(zhǎng)光產(chǎn)生繞射現(xiàn)象，并經(jīng)由該開口投射在一待測(cè)物體上而顯示出一個(gè)零階亮點(diǎn)，以及分別位于該零階亮點(diǎn)兩側(cè)的一正一階亮點(diǎn)以及一負(fù)一階亮點(diǎn)，其中由該單波長(zhǎng)光源發(fā)射至該零階亮點(diǎn)與其兩側(cè)相鄰亮點(diǎn)之間的向量夾角依該預(yù)定波長(zhǎng)以及該繞射光柵的縫隙寬度計(jì)算而得；該取像單元，設(shè)于該座管內(nèi)，具有一影像傳感器與一透鏡組，其中該透鏡組具有一鏡頭放大率，該取像單元經(jīng)由該開口向前方取像而取得一影像，且該取像單元的取像范圍涵蓋該零階亮點(diǎn)及該正一階亮點(diǎn)以及該負(fù)一階亮點(diǎn)；該遮光隔板，設(shè)于該座管內(nèi)，將該取像單元隔開于該單波長(zhǎng)光源與該繞射光柵的組合，使該單波長(zhǎng)光源所發(fā)出的單波長(zhǎng)光不會(huì)在該座管內(nèi)部反射或折射至該取像單元；該主機(jī)具有一計(jì)算單元，該計(jì)算單元內(nèi)建有一標(biāo)準(zhǔn)亮點(diǎn)像素?cái)?shù)量，且該計(jì)算單元具有三種運(yùn)算邏輯，其第一運(yùn)算邏輯為藉由該鏡頭放大率與該影像上的任一亮點(diǎn)的像素?cái)?shù)量與該標(biāo)準(zhǔn)亮點(diǎn)像素?cái)?shù)量進(jìn)行計(jì)算，而取得一距離放大率；其第二運(yùn)算邏輯為藉由該距離放大率來(lái)計(jì)算該影像上的兩相鄰亮點(diǎn)之間的距離，進(jìn)而取得投射于該待測(cè)物體上的兩相鄰亮點(diǎn)之間的實(shí)際距離；其第三運(yùn)算邏輯為藉由該兩相鄰亮點(diǎn)之間的實(shí)際距離配合該向量夾角來(lái)計(jì)算出該繞射光柵與該零階亮點(diǎn)之間的距離。

藉此，本發(fā)明以光干涉/繞射的技術(shù)為基礎(chǔ)，藉由判斷繞射亮點(diǎn)來(lái)量測(cè)出待測(cè)物體的距離，而與先前技術(shù)有所不同。

本發(fā)明的再一目的則在于提供一種內(nèi)視鏡的測(cè)距方法，其提供以光干涉/繞射的方式來(lái)量測(cè)距離的技術(shù)，而與先前技術(shù)有所不同。