CN113576383A - 一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜及成像修补方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜，包括内窥镜本体，所述内窥镜本体上设有光源模块，所述内窥镜本体的操作部设有摄像头模块用于摄像，所述内窥镜本体外侧设有光纤接口用于连接激光发射设备用于治疗；所述内窥镜本体包括照明用光纤、成像用光纤、治疗用光纤；本发明的有益效果是，能够在照明成像的同时进行治疗，使用效果佳，并且本技术方案适用于多种情况下的治疗。
Description
技术领域
本发明涉及内窥镜技术领域，特别是一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜。
背景技术
内窥镜是集中了传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学、软件等于一体的检测仪器；一个具有图像传感器、光学镜头、光源照明、机械装置等，它可以经口腔进入胃内或经其他天然孔道进入体内，由于目前现有的光学硬性内窥镜只有照明和成像的功能，其在照明成像后无法对病变位置进行治疗，功能比较单一，并且后期如果需要进行治疗的时候，常需要在人身上其他位置进行开孔，然后放入治疗用的器械，对于人体伤害大，且操作不便，并且此时在治疗时往往还需要人们再进行照明成像，方便器械更好地操作，这大大降低了工作效率，不便于人们进行使用。
鉴于上述情况，有必要对现有的光学硬性内窥镜加以改进，使其能够适应现在对内窥镜使用的需要。
发明内容
由于现在的光学硬性内窥镜在使用时只能照明、成像，其无法直接对病变位置进行治疗，效率比较低，如果后续需要治疗时还需要再通过光学硬性内窥镜找到病变位置，然后通过在其他位置开孔然后放入器械进行治疗，该种工作方式虽然也能解决问题，但是效率比较低，对人损伤比较大，不方便进行使用，因此我们在现有技术缺陷的基础上设计了一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜，能够照明、成像并且进行治疗，使用效果佳，并且操作方便。
实现上述目的本发明的技术方案为，一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜，包括内窥镜本体，所述内窥镜本体上设有光源模块，所述内窥镜本体的操作部设有摄像头模块用于摄像，所述内窥镜本体外侧设有光纤接口用于连接激光发射设备用于治疗；所述内窥镜本体包括照明用光纤、成像用光纤、治疗用光纤。
对本技术方案的进一步补充，所述光源模块通过光源接口与内窥镜本体连接，所述光源接口设置于内窥镜本体外侧且与光纤接口相对设置。
对本技术方案的进一步补充，所述光源模块与摄像头模块集成设置。
对本技术方案的进一步补充，所述摄像头模块与图像处理装置连接，所述图像处理装置与监视器连接。
对本技术方案的进一步补充，所述光源模块、摄像头模块与图像处理装置连接，所述图像处理装置与监视器连接。
对本技术方案的进一步补充，所述内窥镜本体外壁采用金属材质制成。
对本技术方案的进一步补充，所述内窥镜本体的操作部位一侧位于摄像头模块前端设有窗口保护片。
一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜成像修补方法，使用内窥镜对病变位置进行成像，然后对图像进行处理，包括以下工作步骤：
(1)、开始；
(2)、图像数据进入缓冲区读取，对每一帧图像逐行扫描，存储每一帧全部数据；
(3)、读取第一行；
(4)、根据取样特征判定是否为待修补区域；如果“是”执行步骤(5)，如果“否”转至步骤(7)执行下一步；
(5)、确定坐标；
(6)、采用插值算法重新赋予待修补区域像素值；
(7)、是否最后一行；如果“是”执行步骤(8)，反之“否”扫描下一行数据转至步骤(4)执行下一步；
(8)、输出全画幅图像；
(9)、结束。
其有益效果在于，能够在照明成像的同时进行治疗，使用效果佳，并且本技术方案适用于多种情况下的治疗；并且能够对成像的图片进行修补，以便医生更好地进行治疗。
附图说明
图1是本发明硬性内窥镜模块结构示意图；
图2是本发明软性内窥镜模块结构示意图；
图3是本发明硬性内窥镜的剖视结构示意图；
图4是本发明硬性内窥镜的立体结构示意图；
图5是本发明的图像修补流程图；
图6是本发明成像图及像素亮度图；
图7是本发明图像修补的修复过程示意图；
图中，1、内窥镜本体；2、光源模块；3、摄像头模块；4、光纤接口；5、光源接口；6、窗口保护片；7、图像处理装置；8、监视器；9、激光发射设备。
具体实施方式
由于现在的内窥镜在使用时只能照明、成像，其无法直接对病变位置进行治疗，效率比较低，如果后续需要治疗时还需要再通过内窥镜找到病变位置，然后通过在其他位置开孔然后放入器械进行治疗，该种工作方式虽然也能解决问题，但是效率比较低，对人损伤比较大，不方便进行使用，因此我们在现有技术缺陷的基础上设计了一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜。能够照明、成像并且进行治疗，使用效果佳，并且操作方便。
为了便于本领域技术人员对本技术方案更加清楚，下面将结合附图1－7详细阐述本发明的技术方案：
首先本技术方案包括常规的内窥镜本体1，本技术方案是在现有内窥镜本体1上做改变，从而能够集照明、成像、治疗为一体；其中，内窥镜本体1上设有光源模块2，所述内窥镜本体1的操作部设有摄像头模块3用于摄像，内窥镜本体1外侧设有光纤接口4用于连接激光发射设备9用于治疗；所述内窥镜本体包括照明用光纤、成像用光纤、治疗用光纤；其中，所述内窥镜本体1外壁采用金属材质制成，所述内窥镜本体1的操作部位一侧位于摄像头模块3前端设有窗口保护片6，起到保护的作用。
如图1、3、4，其中由于治疗部位不同，有些直接通过硬性内窥镜就可以进行治疗，但是有些需要软性内窥镜进行治疗，防止伤害到组织，因此我们针对不同的情况设计了两种工作方式适用于硬性内窥镜和软性内窥镜；其中针对硬性内窥镜，所述光源模块2通过光源接口5与内窥镜本体1连接，所述光源接口5设置于内窥镜本体1外侧且与光纤接口4相对设置，在照明和摄像的过程中，可以通过光纤接口4与激光发射设备连接，激光发射设备将激光通过光纤传输到内窥镜本体1上的光纤接口4，进而沿着治疗用光纤传输至内窥镜本体1最前端从而作用于病变位置治疗，例如碎石；其中，摄像头模块3与图像处理装置7连接，所述图像处理装置7与监视器8连接，在摄像头模块3摄像完后，图像处理装置7接收到信息然后进行图像处理，然后通过监视器8反馈，使得医生观察到病变的位置，方便后续医生进行治疗。
如图2，针对软性内窥镜，所述光源模块2与摄像头模块3可以集成在内窥镜本体的内部，能够在内窥镜本体1的插入部弯曲时也能很好地对相关需要观察的部位进行照明摄像然后将信息回传；所述光源模块2、摄像头模块3与图像处理装置7连接，光源模块2在照明后摄像头模块3对病变位置进行摄像获得图像数据，然后通过图像处理装置7对图像数据进行处理，然后图像处理装置7与监视器8连接，图像处理装置7工作完后，将图像反馈给监视器8，医生通过监视器8观察了解到病变位置的信息，本方案可以顺着人体的自然腔道进入到不同的部位进行治疗，例如狭小的胆胰管部位。
内窥镜本体上的照明用光纤、成像用光纤、治疗用光纤分别用于光源模块、摄像头模块、激光发射设备；其中，光源模块发出照明光通过照明用光纤传输至内窥镜本体最前端，为体内提供照明；体内携带图像信号的发射光通过成像用光纤传输至内窥镜本体的后端，被摄像头模块接收从而传输至图像处理装置进行处理然后输出；激光发射设备发射的治疗用激光通过治疗用光纤传输至内窥镜本体的最前端，为体内的病变组织提供治疗；
在工作过程中由于治疗用光纤的存在，照明光的反射光在进入内窥镜本体的最前端时，被治疗用光纤阻挡，部分发射光无法正常传输，经过映射，图像传感器无法完整获取到反射光的信号，会在图像中间形成黑点，然而黑点存在会影响内窥镜的正常观察使用，对于病变位置治疗效果不佳，因此我们设计了一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜成像修补方法，能够很好地将内窥镜成像中间的黑点进行去除，便于后续病变位置的治疗，其包括以下工作步骤：
(1)、开始；
(2)、图像数据进入缓冲区读取，对每一帧图像逐行扫描，存储每一帧全部数据；
(3)、读取第一行；
(4)、根据取样特征判定是否为待修补区域；如果“是”执行步骤(5)，如果“否”转至步骤(7)执行下一步；
(5)、确定坐标；
(6)、采用插值算法重新赋予待修补区域像素值；
(7)、是否最后一行；如果“是”执行步骤(8)，反之“否”扫描下一行数据转至步骤(4)执行下一步；
(8)、输出全画幅图像；
(9)、结束。
其中，如图7，其上的右侧照片为本技术方案的插值算法技术图，所述插值算法的公式为，f(A1)＝f(1)+2f(2)+3f(3)+4f(4)+5f(5)；如图7，左侧第一张图片中间的阴影部分为待修补区域，其中的每个未知的像素值通过周围已知的像素通过插值算法得到，如上式所示；其中f(A1)为A1区域的像素值<1>2等为权重系数，它根据BiCubic函数确定；通过上述图像修补方法修补后得到图7左侧第二张图片。
其中，待修补区域的判断方法，即待修补区域的像素亮度为0，与周围有异变，如图6。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜，其特征在于，包括内窥镜本体，所述内窥镜本体上设有光源模块，所述内窥镜本体的操作部设有摄像头模块用于摄像，所述内窥镜本体外侧设有光纤接口用于连接激光发射设备用于治疗；所述内窥镜本体包括照明用光纤、成像用光纤、治疗用光纤。
2.根据权利要求1所述的一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜，其特征在于，所述光源模块通过光源接口与内窥镜本体连接，所述光源接口设置于内窥镜本体外侧且与光纤接口相对设置。
3.根据权利要求1所述的一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜，其特征在于，所述光源模块与摄像头模块集成设置。
4.根据权利要求2所述的一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜，其特征在于，所述摄像头模块与图像处理装置连接，所述图像处理装置与监视器连接。
5.根据权利要求3所述的一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜，其特征在于，所述光源模块、摄像头模块与图像处理装置连接，所述图像处理装置与监视器连接。
6.根据权利要求1－5任一项所述的一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜，其特征在于，所述内窥镜本体外壁采用金属材质制成。
7.根据权利要求6所述的一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜，其特征在于，所述内窥镜本体的操作部位一侧位于摄像头模块前端设有窗口保护片。
8.一种集照明、成像及治疗于一体的内窥镜成像修补方法，其特征在于，使用权利要求1－7任一项权利要求所述的内窥镜对病变位置进行成像，然后对图像进行处理，包括以下工作步骤：
(1)、开始；
(2)、图像数据进入缓冲区读取，对每一帧图像逐行扫描，存储每一帧全部数据；
(3)、读取第一行；
(4)、根据取样特征判定是否为待修补区域；如果“是”执行步骤(5)，如果“否”转至步骤(7)执行下一步；
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(6)、采用插值算法重新赋予待修补区域像素值；
(7)、是否最后一行；如果“是”执行步骤(8)，反之“否”扫描下一行数据转至步骤(4)执行下一步；
(8)、输出全画幅图像；
(9)、结束。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116370840A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-07-04 | 中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院 | 一种软骨激光修复系统 |
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2021
- 2021-08-27 CN CN202110991793.8A patent/CN113576383A/zh active Pending
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| CN116370840A (zh) * | 2023-03-17 | 2023-07-04 | 中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院 | 一种软骨激光修复系统 |
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