[發明專利]可見光和近紅外熒光3D融合圖像內窺鏡系統

在審

• 申請號: 201911315246.7
• 申請日: 2019-12-19
• 公開（公告）號: CN110811498A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 史成勇;張紅鑫;王泰升
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: A61B1/04
• 分類號: A61B1/04;A61B1/06;A61B1/07;A61B34/20;A61B90/00
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 王瑩

本發明涉及一種可見光和近紅外熒光3D融合圖像內窺鏡系統，屬于內窺鏡成像系統技術領域。解決了如何實現可見光彩色3D圖像和近紅外熒光3D圖像的同時獲取和顯示的問題。本發明的3D融合圖像內窺鏡系統，包括可見光近紅外激發光源、雙目內窺成像系統、分束鏡、可見光成像子系統、近紅外熒光成像子系統、圖像處理融合模塊和3D圖像顯示系統。該3D融合圖像內窺鏡系統通過分束鏡把雙目內窺成像系統所成的雙目圖像分成兩路，分別獲取可見光彩色3D圖像信息和近紅外熒光3D圖像信息，實現可見光彩色3D圖像和近紅外熒光3D圖像的實時同時獲取，經過適當的圖像處理和融合，最終實現可見光彩色3D圖像和近紅外熒光3D圖像的實時同時顯示。

技術領域

本發明屬于內窺鏡成像系統技術領域，具體涉及一種可見光和近紅外熒光3D融合圖像內窺鏡系統，該內窺鏡系統尤其適用于手術導航。

背景技術

在臨床外科手術中，如何準確判斷腫瘤組織邊緣進行精準的組織切除是手術成功與否的關鍵。當前的手術中，主要還是依靠醫生的人眼判斷，這需要醫生有充足的經驗，故對醫生自身條件要求很高。雖然現有的2D圖像內窺鏡系統可以進行腫瘤組織邊緣的實時顯示，但是該類內窺鏡系統不能實現可見光和近紅外熒光的同時顯示，需要進行工作狀態的切換，為手術流程帶來了不便，延長了手術時間。

另外，隨著內窺成像技術的發展，3D內窺成像逐漸成為微創手術中不可或缺的器械。3D內窺成像相比現有2D內窺鏡，可以獲取場景的深度信息，更能反映場景真實情況，使醫生“身臨其境”般感受到手術部位的狀況，從而更好地掌控手術流程。

但是，現有技術中沒有能夠實現可見光和近紅外熒光3D圖像的同時獲取和顯示的內窺鏡系統。

發明內容

為了解決現有技術中存在的技術問題，實現可見光和近紅外熒光3D圖像的同時獲取和顯示，本發明提出一種可見光和近紅外熒光3D融合圖像內窺鏡系統。

本發明解決上述技術問題采取的技術方案如下。

可見光和近紅外熒光3D融合圖像內窺鏡系統，包括可見光近紅外激發光源、雙目內窺成像系統、分束鏡、可見光成像子系統、近紅外熒光成像子系統、圖像處理融合模塊和3D圖像顯示系統；

所述可見光近紅外激發光源為雙目內窺成像系統同時提供可見光照明和近紅外熒光激發光照明；

所述雙目內窺成像系統采集具有水平視差的雙目圖像；

所述分束鏡將雙目圖像分成兩束，一束進入可見光成像子系統，另一束進入近紅外熒光成像子系統；

所述可見光成像子系統把經分束鏡入射的雙目圖像中的可見光信息采樣為數字圖像并傳輸至圖像處理融合模塊；

所述近紅外熒光成像子系統把經分束鏡入射的雙目圖像中的近紅外熒光信息采樣為數字圖像并傳輸至圖像處理融合模塊；

所述圖像處理融合模塊將可見光成像子系統輸出的數字圖像和近紅外熒光成像子系統輸出的數字圖像分別進行預處理，將預處理后的可見光成像子系統輸出的數字圖像和近紅外熒光成像子系統輸出的數字圖像進行圖像融合，得到的3D融合圖像，并對得到的3D融合圖像進行3D編碼后傳輸至3D圖像顯示系統；

所述3D圖像顯示系統將接收的3D編碼顯示為3D圖像。

進一步的，所述可見光近紅外激發光源為集成了可見光冷光源和近紅外熒光激發光源的光源，可見光冷光源的工作波段為400-700nm，近紅外熒光激發光源為785nm激光。

進一步的，所述雙目內窺成像系統的工作波段為400-1000nm。