[發明專利]調焦反饋的熒光導航內窺鏡系統及激光功率自動調整方法

在審

• 申請號: 201810227373.0
• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108814525A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 顧兆泰;李娜娜;王翰林;張浠;安昕
• 申請（專利權）人: 廣東歐譜曼迪科技有限公司
• 主分類號: A61B1/00
• 分類號: A61B1/00;A61B1/05
• 代理公司: 佛山市海融科創知識產權代理事務所(普通合伙) 44377
• 代理人: 陳志超;黃家豪

1.一種基于調焦反饋的熒光導航內窺鏡的激光功率自動調整方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

步驟S1：光源發出的激光通過導光束耦合到內窺鏡中；

步驟S2：激光從內窺鏡前端出射并到達被觀察組織，由被觀察組織反射的激光和熒光通過內窺鏡收集，并經鏡頭聚焦后成像于相機；

步驟S3：相機將光信號轉換成圖像信號并傳輸到自動對焦模塊，自動對焦模塊控制對焦電機前后移動，帶動鏡頭前后移動，獲取準確對焦位置；

步驟S4：在完成對焦后，自動對焦模塊將對焦電機的位置數據反饋到光源控制器；

步驟S5：光源控制器根據對焦電機的位置數據計算出光源的激光光功率，并對光源進行調制。

2.根據權利要求1所述的基于調焦反饋的熒光導航內窺鏡的激光功率自動調整方法，其特征在于，其中，所述對焦電機的位置數據通過計算調焦電機的步進次數和方向來確定。

3.根據權利要求1所述基于調焦反饋的熒光導航內窺鏡的激光功率自動調整方法，其特征在于，所述步驟S5中，光源控制器根據對焦電機的位置數據計算出觀察面距離內窺鏡前端面的距離，并根據觀察面距離內窺鏡前端面的距離計算出光源的激光光功率，并對光源進行調制。

4.根據權利要求3所述的基于調焦反饋的熒光導航內窺鏡的激光功率自動調整方法，其特征在于，通過對焦電機的位置數據，根據物像關系反推出觀察面距離內窺鏡前端面的距離。

5.根據權利要求3所述的基于調焦反饋的熒光導航內窺鏡的激光功率自動調整方法，其特征在于，通過以下公式計算出光源的激光光功率：

（式1）

其中，P為光源的激光光功率，為內窺鏡的最遠觀察距離，為觀察距離為時的內窺鏡前端出射光功率，D為實際觀察面距離內窺鏡前端面的距離。

6.根據權利要求5所述的基于調焦反饋的熒光導航內窺鏡的激光功率自動調整方法，其特征在于，根據內窺鏡的應用，其最遠觀察距離選取為12cm，此時，內窺鏡前端出射光功率為最大值；

對于D<時，光源的激光光功率為：

；

對于D>時，光源的激光光功率統一為；

其中，P為光源的激光光功率，為內窺鏡的最遠觀察距離，為觀察距離為時的內窺鏡前端出射光功率，D為觀察面距離內窺鏡前端面的距離。

7.根據權利要求1所述的基于調焦反饋的熒光導航內窺鏡的激光功率自動調整方法，其特征在于，對光源的激光光功率的調整采用脈沖寬度調制的方法實現。

8.根據權利要求7所述的基于調焦反饋的熒光導航內窺鏡的激光功率自動調整方法，其特征在于，所述脈沖調制頻率為10kHz。

9.根據權利要求1所述的基于調焦反饋的熒光導航內窺鏡的激光功率自動調整方法，其特征在于，對光源的激光光功率的調整采用幅度調制的方法實現。

10.一種采用權利要求1-9任一項所述的基于調焦反饋的熒光導航內窺鏡的激光功率自動調整方法的熒光導航內窺鏡系統，其特征在于，包括光源，導光束，內窺鏡，鏡頭，相機，調焦電機，自動對焦模塊，光源控制器；所述鏡頭由調焦電機帶動移動；所述自動對焦模塊與光源控制器連接，自動對焦模塊與調焦電機連接，相機與自動對焦模塊連接；所述光源發出的激光通過導光束耦合到內窺鏡中，激光從內窺鏡前端出射并到達被觀察組織，由被觀察組織反射的激光和熒光通過內窺鏡收集，并經鏡頭聚焦后成像于相機；相機將光信號轉換成圖像信號并傳輸到自動對焦模塊，自動對焦模塊控制對焦電機前后移動，帶動鏡頭前后移動，獲取準確對焦位置；在完成對焦后，自動對焦模塊將對焦電機的位置數據反饋到光源控制器，光源控制器計算出觀察面距離內窺鏡前端面的距離，并根據觀察面距離內窺鏡前端面的距離計算光源的激光光功率，并對光源進行調制。