CN116158718A - 用于内窥镜系统的成像及显示方法和内窥镜系统 - Google Patents

Abstract

一种用于内窥镜系统的成像及显示方法和内窥镜系统，该方法包括：获取待观察部位的可见光图像信号和荧光图像信号；基于可见光图像信号和/或荧光图像信号生成至少两个不同图像类型的内窥镜图像，其中，内窥镜图像至少包括第一图像类型的第一内窥镜图像，第一内窥镜图像为立体内窥镜图像，第一内窥镜图像是根据第一左路内窥镜图像和第一右路内窥镜图像生成的，第一左路内窥镜图像与第一右路内窥镜图像之间具有视差；在显示界面的至少两个显示区域中分别显示不同图像类型的内窥镜图像，其中，显示区域至少包括第一显示区域，第一内窥镜图像显示在第一显示区域中。本发明能够同时显示至少两个不同图像类型的内窥镜图像，并提供立体视觉效果。

Description

用于内窥镜系统的成像及显示方法和内窥镜系统

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，更具体地涉及一种用于内窥镜系统的成像及显示方法和内窥镜系统。

背景技术

内窥镜能够在微创手术过程中呈现患者内脏器官的组织形态、体内病变情况，便于诊断和实施手术，是现代医学诊断和治疗的重要工具之一。传统的内窥镜只提供二维平面图像，医生在手术时只能凭经验判断人体腔体内各器官的深度信息，因而只适合于简单的手术。近年来发展了能够立体观察区域的立体内窥镜，相比于传统内窥镜能够提供三维信息，更能反映场景真实情况，能够让医生在手术过程中感受到三维画面的视觉效果，提供逼真的视觉感受，帮助医生更加准确的操作内窥镜。

内窥镜成像系统通常能够进行可见光成像和荧光成像。可见光成像即在可见光照射下对待观察部位的组织进行成像，荧光成像即采集注入到组织内的荧光试剂受激发产生的荧光进行成像。立体内窥镜只能显示立体可见光图像或立体荧光图像，在立体显示模式下用户无法同时查看不同图像类型的内窥镜图像。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明实施例第一方面提供了一种用于内窥镜系统的成像及显示方法，所述方法包括：

获取待观察部位的可见光图像信号和荧光图像信号；

基于所述可见光图像信号和/或所述荧光图像信号生成至少两个不同图像类型的内窥镜图像，其中，所述内窥镜图像至少包括第一图像类型的第一内窥镜图像，所述第一内窥镜图像为立体内窥镜图像，所述第一内窥镜图像是根据第一左路内窥镜图像和第一右路内窥镜图像生成的，所述第一左路内窥镜图像与所述第一右路内窥镜图像之间具有视差；

在显示界面的至少两个显示区域中分别显示不同图像类型的所述内窥镜图像，其中，所述显示区域至少包括第一显示区域，所述第一内窥镜图像显示在所述第一显示区域中。

在一些实施例中，所述内窥镜图像还包括第二图像类型的第二内窥镜图像，所述第二内窥镜图像为立体内窥镜图像，所述第二内窥镜图像是根据第二左路内窥镜图像和第二右路内窥镜图像生成的，所述第二左路内窥镜图像与所述第二右路内窥镜图像之间具有视差；

所述显示区域还包括第二显示区域，所述第二内窥镜图像显示在所述第二显示区域中。

在一些实施例中，所述第一显示区域的面积大于所述第二显示区域的面积；

所述方法还包括：对所述第一内窥镜图像进行视差调节，以减小所述第一内窥镜图像的视差；或者，对所述第二内窥镜图像进行视差调节，以增加所述第二内窥镜图像的视差。

在一些实施例中，所述内窥镜图像还包括第三图像类型的第三内窥镜图像和第四图像类型的第四内窥镜图像，所述第三内窥镜图像和所述第四内窥镜图像为立体图像，

所述第三内窥镜图像是根据第三左路内窥镜图像和第三右路内窥镜图像生成的，所述第三左路内窥镜图像与所述第三右路内窥镜图像之间具有视差，所述第四内窥镜图像是根据第四左路内窥镜图像和第四右路内窥镜图像生成的，所述第四左路内窥镜图像与所述第四右路内窥镜图像之间具有视差；

所述显示区域还包括第三显示区域和第四显示区域，所述第三内窥镜图像显示在所述第三显示区域中，所述第四内窥镜图像显示在所述第四显示区域中，所述第一显示区域的面积大于所述第二显示区域、所述第三显示区域和所述第四显示区域的面积。

在一些实施例中，所述第一显示区域具有第一面积，所述第二显示区域、所述第三显示区域和所述第四显示区域具有第二面积，所述第一面积大于所述第二面积；

所述方法还包括：对所述第一内窥镜图像进行视差调节，以减小所述第一内窥镜图像的视差；或者，分别对所述第二内窥镜图像、所述第三内窥镜图像和所述第四内窥镜图像进行视差调节，以增加所述第二内窥镜图像、所述第三内窥镜图像和所述第四内窥镜图像的视差。

在一些实施例中，所述内窥镜图像还包括第三图像类型的第三内窥镜图像，所述第三内窥镜图像为二维内窥镜图像；

所述显示区域还包括第三显示区域，所述第三内窥镜图像显示在所述第三显示区域中。

在一些实施例中，除所述第一内窥镜图像之外，其他图像类型的所述内窥镜图像均为二维内窥镜图像。

在一些实施例中，所述第一显示区域的面积大于其他显示区域的面积。

在一些实施例中，所述至少两个显示区域的面积相同。

在一些实施例中，所述方法还包括：响应于用户的操作指令，切换不同显示区域中显示的内窥镜图像的图像类型。

在一些实施例中，所述方法还包括：通过所述内窥镜系统与其他医疗设备之间的通信连接，接收所述其他医疗设备发送的医疗图像，并将所述医疗图像显示在所述显示界面的显示区域中。

在一些实施例中，所述至少两个不同图像类型的内窥镜图像包括以下至少两个：

基于所述可见光图像信号生成的可见光图像、基于所述荧光图像信号生成的荧光图像、基于所述可见光图像信号和所述荧光图像信号生成的融合图像。

本发明实施例另一方面提供一种内窥镜系统，包括内窥镜、光源以及连接所述内窥镜的摄像主机，所述内窥镜包括插入部及操作部，所述插入部用于插入患者的待观察部位；

所述光源用于向所述待观察部位提供照明；

所述内窥镜设置有至少一个图像传感器，所述至少一个图像传感器用于采集待观察部位的可见光图像信号和荧光图像信号；

所述摄像主机用于从所述至少一个图像传感器获取所述可见光图像信号和所述荧光图像信号，以执行如上所述的方法，并得到至少两个不同图像类型的内窥镜图像；

显示器，用于显示所述至少两个不同图像类型的内窥镜图像。

根据本发明实施例的用于内窥镜系统的成像及显示方法和内窥镜系统能够同时显示至少两个不同图像类型的内窥镜图像，并提供立体视觉效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在附图中：

图1示出根据本发明一实施例的内窥镜系统的示意性框图；

图2示出根据本发明实施例的用于内窥镜系统的成像及显示方法的示意性流程图；

图3示出根据本发明一实施例的显示界面的示意图；

图4A-图4C示出根据本发明实施例的显示界面布局的示意图；

图5A和图5B示出本发明另一实施例的显示界面布局的示意图；

图6示出根据本发明一实施例的不同显示区域的视差大小的示意图；

图7示出根据本发明一实施例的视差调节的示意性原理图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本发明的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，应理解，本发明不受这里描述的示例实施例的限制。基于本发明中描述的本发明实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本发明的保护范围之内。

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的可选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

下面，首先参考图1描述根据本发明一个实施例的内窥镜系统，图1示出了根据本发明实施例的内窥镜系统100的示意性结构框图。

如图1所示，内窥镜系统100至少包括内窥镜以及连接内窥镜的摄像主机150，内窥镜包括插入部130及操作部160，插入部130用于插入患者的待观察部位，插入部130及操作部160可以是一体结构或可分离式结构；内窥镜还包括至少一个图像传感器(未图示)，示例性地，图像传感器可以设置在内窥镜的插入部130的前端。摄像主机150用于从内窥镜获取图像信号，以对其进行信号处理。此外，内窥镜系统100还包括光源110、导光束120、线缆140、光源110通过导光束120与内窥镜连接，操作部160通过线缆140连接摄像主机150，并通过导光束120连接光源110。

其中，光源110用于向待观察部位提供照明光源。光源110可以包括可见光光源和特殊光光源。示例性地，可见光光源为LED光源，可提供不同波长范围的多个单色光，多个单色光的组合光，或者宽光谱的白光光源。特殊光光源可以是对应于荧光试剂的激光光源，例如近红外光。在一些实施例中，在采用内窥镜系统进行成像之前，在待观察部位注射荧光试剂，荧光试剂吸收激光光源产生的激光后可产生荧光。

内窥镜的插入部130包括镜管、图像传感器和照明光路。镜管前端用于插入人体内，并深入到待检查部位。照明光路与导光束120对接，用于将光源110产生的光照射至目标对象的待检测部位。图像传感器具体可以包括第一图像传感器和第二图像传感器，用于将光信号转换为电信号，包括但不限于CCD传感器、CMOS传感器等。图像传感器采集的图像信号在操作部160进行初步的信号处理后发送至摄像主机150进行后续的图像处理，初步的信号处理包括放大、滤波等处理。第一图像传感器和第二图像传感器的光轴可以平行设置，也可以成一定角度设置。第一图像传感器和第二图像传感器采集的左路图像信号和右路图像信号能够对应于人左右眼观察到的立体对图像，从而模拟人眼双目立体视觉。

操作部160的另一端通过线缆140与摄像主机150连接，将图像信号通过线缆140传输到摄像主机150进行处理。在一些实施例中，操作部160也可以通过无线传输的方式将图像数据发送至摄像主机150。

在一些实施例中，摄像主机150内设有处理器，处理器获取操作部160输出的图像信号，并对图像信号进行处理，并输出处理后的图像数据。内窥镜系统100还包括显示器170，摄像主机150通过视频连接线与显示器170连接，用于将内窥镜图像发送到显示器170进行显示。

需要说明的是，图1仅是内窥镜系统100的示例，并不构成对内窥镜系统100的限定，内窥镜系统100可以包括比图1所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如内窥镜系统100还可以包括扩张器、烟雾控制装置、输入输出设备、网络接入设备等。

下面，参照图2描述本发明实施例的用于内窥镜系统的成像及显示方法。该方法可以由参照图1描述的内窥镜系统实现，具体可以由内窥镜系统的摄像主机通过控制其他部件实现。图2是本发明一实施例中的用于内窥镜系统的成像及显示方法200的示意性流程图，具体包括如下步骤：

在步骤S210，获取待观察部位的可见光图像信号和荧光图像信号；

在步骤S220，基于所述可见光图像信号和/或所述荧光图像信号生成至少两个不同图像类型的内窥镜图像，其中，所述内窥镜图像至少包括第一图像类型的第一内窥镜图像，所述第一内窥镜图像为立体内窥镜图像，所述第一内窥镜图像是根据第一左路内窥镜图像和第一右路内窥镜图像生成的，所述第一左路内窥镜图像与所述第一右路内窥镜图像之间具有视差；

在步骤S230，在显示界面的至少两个显示区域中分别显示不同图像类型的所述内窥镜图像，其中，所述显示区域至少包括第一显示区域，所述第一内窥镜图像显示在所述第一显示区域中。

本发明实施例的内窥镜系统的成像及显示方法200能够同时显示不同图像类型的内窥镜图像，并将至少一个图像类型的内窥镜图像显示为立体内窥镜图像，使用户在查看多种类型内窥镜图像的同时还能够获得立体视觉效果。

下面，首先对本发明实施例的立体内窥镜图像进行说明。内窥镜系统根据双目视差原理实现立体成像效果。双目视差原理是指人眼在观察物体时，物体分别投影到左右眼的视网膜中，形成两幅具有视差的图像，人脑根据视差可以自动计算出物体的深度信息，从而形成立体视觉效果。基于上述原理，内窥镜系统的显示器交替或同时显示具有水平视差的左路图像和右路图像，使用相应的图像分离技术使具有水平视差的左眼图像和右眼图像分别进入人的左右眼，使人脑自动融合出立体效果，得到深度信息。因此，可以理解的是，本发明实施例的立体内窥镜图像是指能够使观测者产生立体视觉效果的图像，其实质上包括输出到左眼的左路图像和输出到右眼的右路图像。

立体内窥镜图像的输出方式可以有多种，例如，可以通过双显示器输出或单显示器输出。双显示器输出包括头盔式显示器、双屏显示器等，使观测者的左右眼分别查看不同显示器上显示的左路图像和右路图像。单显示器输出主要包括主动快门式立体显示方式、被动偏振立体显示方式等。主动快门式立体显示方式需要与液晶光阀眼镜配合使用，被动偏振立体显示方式需要与偏振眼镜配合使用，二者均通过显示器与眼镜的配合实现左右眼的图像分离。

具体地，在步骤S210，获取待观察部位的可见光图像信号和荧光图像信号。示例性地，可见光图像信号包括左路可见光图像信号和右路可见光图像信号，荧光图像信号包括左路荧光图像信号和右路荧光图像信号。左路可见光图像信号和左路荧光图像信号可以是同一个图像传感器采集的，也可以是不同图像传感器采集的；类似地，右路可见光图像信号和右路荧光图像信号可以是同一个图像传感器采集的，也可以是不同图像传感器采集的。用于采集可见光图像信号和荧光图像信号的图像传感器可以设置在内窥镜插入部的前端，在内窥镜插入部插入患者的待观察部位时，图像传感器接近待观察部位，并采集待观察部位的可见光图像信号和荧光图像信号。

其中，在采集可见光图像信号时，内窥镜下系统的光源可分时提供不同波长范围的多个单色光，提供的单色光可以是蓝光、绿光、红光等；或者光源还可以提供多个单色光的组合光，或者是宽光谱的白光光源。在采集荧光图像信号时，光源提供窄带激光，以激发荧光试剂产生荧光。采用内窥镜系统对待观察部位进行成像之前，在待观察部位中注入荧光试剂，在成像过程中可以对待观察部位提供用于激发荧光试剂的特殊光照明，使得荧光试剂受激发产生荧光；待观察部位包括但不限于血液循环系统、淋巴系统和肿瘤组织等。

在步骤S220，基于可见光图像信号和/或荧光图像信号生成至少两个不同图像类型的内窥镜图像，即在至少两个不同图像类型的内窥镜图像中，每个图像类型的内窥镜图像可以是单独基于可见光图像信号生成的，也可以是单独基于荧光图像信号生成的，或者是基于可见光图像信号和荧光图像信号共同生成的。不同图像类型的内窥镜图像可以提供不同的组织相关信息，例如，荧光图像可以在肿瘤细胞等病变组织与正常组织图像之间呈现出高对比，以便于医生观察肿瘤大小、轮廓等信息，达到精准治疗的目的。

具体地，至少两个不同图像类型的内窥镜图像包括以下至少两个：基于可见光图像信号生成的可见光图像、基于荧光图像信号生成的荧光图像、基于可见光图像信号和荧光图像信号生成的融合图像。

其中，可见光图像可以是彩色的RGB图像或灰度图像。荧光图像可以是灰度图像或单色图像，也可以是根据信号强度与颜色值的映射关系得到的彩色图像。在生成可见光图像和荧光图像后，还可以基于可见光图像和荧光图像生成融合图像。具体地，可以对可见光图像与荧光图像进行融合，以得到融合图像，该融合图像既包含了可见光图像的信息，又包含了荧光图像的信息。其中，可以通过将可见光图像与荧光图像的图层进行叠加的方式生成融合图像，例如，可以将使荧光图像处理为具有一定的透明度，再将荧光图像叠加在可见光图像上，形成融合图像。或者，可以根据可见光图像上每个像素点上的像素值与荧光图像中对应像素点的像素值合成每个融合图像上的每个像素点。具体地，可以为可见光图像和荧光图像分别分配一定的权重，且权重之和为1。生成可见光图像和荧光图像后，将二者的每个像素点的像素值进行加权求和，得到融合图像的每个像素点的像素值。通过改变权重的大小，可以调整融合图像反映的信息中可见光图像信息和荧光图像信息所占的比例。

示例性地，至少两个不同图像类型的内窥镜图像可以包括不同类型的融合图像。例如，将单色荧光图像(包括但不限于绿色荧光图像)与可见光图像进行融合，可得到单色融合图像；将彩色荧光图像与可见光图像融合，可得到彩色融合图像。在一个具体的示例中，如图3所示，至少两个不同图像类型的内窥镜图像包括第一显示区域310中显示的单色融合图像、第二显示区域320中显示的可见光图像320、第三显示区域330中显示的彩色融合图像和第四显示区域340中显示的荧光图像。

本发明实施例的内窥镜图像至少包括一个图像类型的立体内窥镜图像。即至少两个图像类型的内窥镜图像至少包括第一图像类型的第一内窥镜图像，第一内窥镜图像为立体内窥镜图像，第一内窥镜图像是根据第一左路内窥镜图像和第一右路内窥镜图像生成的，第一左路内窥镜图像与第一右路内窥镜图像之间具有视差。示例性地，第一内窥镜图像可以是指可见光图像、荧光图像或融合图像中的任意一个。

在生成第一内窥镜图像时，可以分别根据第一图像传感器采集的第一图像信号生成第一左路内窥镜图像，并基于第二图像传感器采集的第二图像信号生成第一右路内窥镜图像，由于第一图像传感器和第二图像传感器对应于不同的视角，因此第一左路内窥镜图像和第一右路内窥镜图像之间具有视差。或者，可以基于第一图像信号和第二图像信号中的至少一路图像信号进行三维模拟，以得到具有视差的第一左路内窥镜图像和第一右路内窥镜图像。

示例性地，在基于可见光图像信号和/或荧光图像信号生成内窥镜图像之后，还可以对内窥镜图像进行缩放、裁切等处理，使内窥镜图像适应显示区域的大小。

在步骤S230，在显示界面的至少两个显示区域中分别显示不同图像类型的内窥镜图像。其中，显示区域至少包括第一显示区域，第一内窥镜图像显示在第一显示区域中，即显示界面中至少第一显示区域用于显示立体内窥镜图像。通过在显示界面中同时显示至少两个图像类型的内窥镜图像，并将至少一个图像类型的内窥镜图像显示为立体内窥镜图像，可以使用户在获得立体视觉效果的同时接收到更多图像类型的内窥镜图像的信息。

在本发明实施例的显示界面中，不同显示区域之间可以无缝拼接，以使得显示界面的布局更加紧凑；或者，不同显示区域之间也可以设置有一定的间隔。各显示区域的位置和大小可以固定不变，也可以允许用户进行一定程度的调整。

在一些实施例中，至少两个显示区域中的至少一个显示区域为主显示区域，具有更大的面积，其他显示区域为次级显示区域，其面积小于主显示区域的面积，并且各个次级显示区域的面积可以相等或不等。例如，在图3所示的显示界面中，第一显示区域310为主显示区域，在显示界面中占主导地位，可为用户提供更多的细节；第二显示区域320、第三显示区域330和第四显示区域340为次级显示区域，主要供用户参照查看。第二显示区域320、第三显示区域330和第四显示区域340可显示在第一显示区域310同一侧，使用户更方便查看，无需频繁切换视线。需要说明的是，本发明实施例的主显示区域不限于第一显示区域，即主显示区域中显示的内窥镜图像可以是立体内窥镜图像，也可以是二维内窥镜图像。

在另一实施例中，至少两个显示区域的面积相同，例如，参见图5A，第一显示区域510、第二显示区域520、第三显示区域530和第四显示区域540可以将显示界面四等分。当各显示区域的面积相同时，可以避免不同显示区域显示的立体内窥镜图像具有不同的视差。

显示界面中显示区域的个数也可以不限于四个，而是可以有更多或更少的显示区域，例如，在图5B中，显示界面包括第一显示区域510、第二显示区域520、第三显示区域530共三个显示区域。显示区域的个数可以固定不变，也可以允许用户根据需要进行设置。

本发明实施例的显示界面中显示有至少两个不同图像类型的内窥镜图像，即除了第一内窥镜图像以外，显示界面中显示的内窥镜图像至少还包括第二图像类型的第二内窥镜图像。在一些实施例中，第二内窥镜图像为立体内窥镜图像，即在该实施例中，显示界面中显示有至少两种不同图像类型的立体内窥镜图像。与第一内窥镜图像类似，第二内窥镜图像是根据第二左路内窥镜图像和第二右路内窥镜图像生成的，并且第二左路内窥镜图像与所述第二右路内窥镜图像之间具有视差。显示区域还包括第二显示区域，第二内窥镜图像显示在第二显示区域中。

在一些实施例中，第一显示区域的面积大于第二显示区域的面积，即不同图像类型的立体内窥镜图像显示在面积不同的显示区域中，其中第一显示区域可以是主显示区域，第二显示区域可以是次级显示区域。例如，第一显示区域中显示的第一内窥镜图像可以是2880*2160像素，第二显示区域中显示的第二内窥镜图像可以是960*720像素。

如上所述，对于立体内窥镜图像来说，其立体视觉效果的产生是通过向用户的左右眼分别输出具有视差的左路图像和右路图像，从而使人脑自动融合出立体效果。如图6所示，当不同图像类型的立体内窥镜图像显示在面积不同的显示区域中时，显示在面积较大的第一显示区域中的第一内窥镜图像(例如立体单色融合图像)具有较大的视差△1，显示在面积较小的第二显示区域中的第二内窥镜图像(例如立体可见光图像)具有较小的视差△2，从而使得第一显示区域和第二显示区域所呈现的立体效果不一致，在用户观察第一显示区域和第二显示区域时，眼睛的辐辏和调节状态不同，当视线频繁在观察第一显示区域和第二显示区域之间轮换时，眼睛将很容易疲劳并感到不适。

为了解决上述问题，本发明实施例对第一内窥镜图像进行视差调节，以减小第一内窥镜图像的视差，使得第一内窥镜图像的视差与第二内窥镜图像的视差相同或相似；或者，对第二内窥镜图像进行视差调节，以增加第二内窥镜图像的视差，使得第二内窥镜图像的视差与第一内窥镜图像的视差相同或相似。通过对第一内窥镜图像和/或第二内窥镜图像进行视差调节，可以减小不同显示区域中显示的立体内窥镜图像的视差的差异，避免用户感到不适，提高用户体验。

本发明实施例的视差调节的原理如图7所示。以减小第一内窥镜图像的视差为例，将第一右路内窥镜图像向左平移，将第一左路内窥镜图像向右平移，即可将第一内窥镜图像的视差△1减小为△2，或接近于△2。类似地，当选择增大第二内窥镜图像的视差时，可以将第二右路内窥镜图像向右平移，将第二左路内窥镜图像向左平移，从而将第二内窥镜的图像的视差△2增大为△1，或接近于△1。可选地，也可以同时减小第一内窥镜图像的视差，并增大第二内窥镜图像的视差，使得经过视差调节后二者的视差均接近于△1与△2的平均值。

上文中以第一内窥镜图像和第二内窥镜图像为例对视差调节进行了说明，可以理解的是，当显示界面中显示有更多的立体内窥镜图像时，也可以基于类似的原理进行视差调节。例如，在图6中，显示界面还包括第三显示区域和第四显示区域，第三显示区域用于显示第三图像类型的第三内窥镜图像(例如立体彩色融合图像)，第四显示区域用于显示第四图像类型的第四内窥镜图像(例如立体荧光图像)，且第三内窥镜图像和第四内窥镜图像为立体图像。其中，第三内窥镜图像是根据第三左路内窥镜图像和第三右路内窥镜图像生成的，第三左路内窥镜图像与第三右路内窥镜图像之间具有视差，第四内窥镜图像是根据第四左路内窥镜图像和第四右路内窥镜图像生成的，第四左路内窥镜图像与第四右路内窥镜图像之间具有视差。

在图6中，第一显示区域具有第一面积，第二显示区域、第三显示区域和第四显示区域具有第二面积，第一面积大于所述第二面积，即第一显示区域为主显示区域，第二显示区域、第三显示区域和第四显示区域为次级显示区域。由于第一显示区域中显示的第一内窥镜图像具有较大的视差，第二显示区域、第三显示区域和第四显示区域种显示的第二内窥镜图像、第三内窥镜图像和第四内窥镜图像具有较小的视差，因此，可以对第一内窥镜图像进行视差调节，以减小第一内窥镜图像的视差；或者，分别对第二内窥镜图像、第三内窥镜图像和第四内窥镜图像进行视差调节，以增加第二内窥镜图像、第三内窥镜图像和第四内窥镜图像的视差，从而使得第一内窥镜图像、第二内窥镜图像、第三内窥镜图像和第四内窥镜图像相同或接近。其中，由于第二显示区域、第三显示区域和第四显示区域具有相同的面积，因此当选择对第二内窥镜图像、第三内窥镜图像和第四内窥镜图像进行视差调节时，可以采用相同的视差调节参数。

在一些实施例中，除了第一显示区域和第二显示区域以外，其他的至少一个显示区域可用于显示二维内窥镜图像。例如，至少第三显示区域中显示的第三内窥镜图像可以是二维内窥镜图像。由于二维内窥镜图像不具备视差，因此即使第三显示区域与第一显示区域或第二显示区域的面积不相等，也无需对第三内窥镜图像进行视差调节。进一步地，显示界面中可以仅第一内窥镜图像为立体内窥镜图像，其他内窥镜图像均为二维内窥镜图像，此时无需进行视差调节，也可以避免用户由于视差大小不同而产生眼部不适。

综上，参见图4A至图4C，假设第一内窥镜图像为立体单色融合图像，显示在主显示区域中；可见光图像、荧光图像和彩色融合图像显示在次级显示区域中，则如图4A所示，可见光图像、荧光图像和彩色融合图像可以均为立体内窥镜图像，即显示界面中显示的所有内窥镜图像均为立体内窥镜图像；或者，如图4B所示，可见光图像、荧光图像和彩色融合图像可以均为二维内窥镜图像，即显示界面中仅第一内窥镜图像为立体内窥镜图像，其他图像类型的内窥镜图像均为二维内窥镜图像；或者，如图4C所示，可见光图像、荧光图像和彩色融合图像可以既包括立体内窥镜图像，又包括二维内窥镜图像。

在一些实施例中，还可以响应于用户的操作指令，切换不同显示区域中显示的内窥镜图像的图像类型。例如，用户可以切换主显示区域中显示的内窥镜图像的类型，以适应用户的临床实际需求。切换的方式可以是按照预设的顺序对各个显示区域显示的内窥镜图像进行轮换，或者，用户也可以直接指定当前显示区域中显示的内窥镜图像。

在一些实施例中，还可以通过内窥镜系统与其他医疗设备之间的通信连接，接收其他医疗设备发送的医疗图像，并将来自其他医疗设备的医疗图像显示在显示界面的显示区域中。其他医疗设备包括超声设备、监护设备、通气设备等。例如，可在四分屏的显示界面中，将至少一个显示区域分配给其他医疗设备。示例性地，当内窥镜系统与其他医疗设备建立了通信连接时，该显示区域用于显示其他医疗设备的医疗图像，当内窥镜系统断开与其他医疗设备的通信连接时，该显示区域可用于显示内窥镜图像，也可以不显示任何图像。

综上所述，本发明实施例的用于内窥镜系统的成像及显示方法200能够同时显示至少两个不同图像类型的内窥镜图像，为用户提供更全面的信息；同时还能够产生立体视觉效果，提供更真实的视觉感受，帮助用户更准确地进行手术。

重新参照图1，本发明实施例还提供了一种内窥镜系统100，包括内窥镜、光源110以及连接内窥镜的摄像主机150，内窥镜包括插入部130及操作部160，插入部130用于插入患者的待观察部位；110光源用于向待观察部位提供照明；内窥镜设置有至少一个图像传感器，至少一个图像传感器用于采集待观察部位的可见光图像信号和荧光图像信号，图像传感器可设置在插入部130的前端；摄像主机150用于从至少一个图像传感器获取可见光图像信号和荧光图像信号，以执行如上所述的用于内窥镜系统的成像及显示方法200，并得到至少两个不同图像类型的内窥镜图像；内窥镜成像系统还包括显示器170，用于显示至少两个不同图像类型的内窥镜图像。

关于内窥镜系统100的具体结构以及用于内窥镜系统的成像及显示方法200的具体步骤已在上文进行了描述，在此不做赘述。本发明实施例的内窥镜系统100能够同时显示至少两个不同图像类型的内窥镜图像，并提供立体视觉效果。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本发明的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本发明的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本发明的范围之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本发明的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的一些模块的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种用于内窥镜系统的成像及显示方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待观察部位的可见光图像信号和荧光图像信号；

基于所述可见光图像信号和/或所述荧光图像信号生成至少两个不同图像类型的内窥镜图像，其中，所述内窥镜图像至少包括第一图像类型的第一内窥镜图像，所述第一内窥镜图像为立体内窥镜图像，所述第一内窥镜图像是根据第一左路内窥镜图像和第一右路内窥镜图像生成的，所述第一左路内窥镜图像与所述第一右路内窥镜图像之间具有视差；

在显示界面的至少两个显示区域中分别显示不同图像类型的所述内窥镜图像，其中，所述显示区域至少包括第一显示区域，所述第一内窥镜图像显示在所述第一显示区域中。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内窥镜图像还包括第二图像类型的第二内窥镜图像，所述第二内窥镜图像为立体内窥镜图像，所述第二内窥镜图像是根据第二左路内窥镜图像和第二右路内窥镜图像生成的，所述第二左路内窥镜图像与所述第二右路内窥镜图像之间具有视差；

所述显示区域还包括第二显示区域，所述第二内窥镜图像显示在所述第二显示区域中。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一显示区域的面积大于所述第二显示区域的面积；

所述方法还包括：对所述第一内窥镜图像进行视差调节，以减小所述第一内窥镜图像的视差；或者，对所述第二内窥镜图像进行视差调节，以增加所述第二内窥镜图像的视差。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述内窥镜图像还包括第三图像类型的第三内窥镜图像和第四图像类型的第四内窥镜图像，所述第三内窥镜图像和所述第四内窥镜图像为立体图像，

所述第三内窥镜图像是根据第三左路内窥镜图像和第三右路内窥镜图像生成的，所述第三左路内窥镜图像与所述第三右路内窥镜图像之间具有视差，所述第四内窥镜图像是根据第四左路内窥镜图像和第四右路内窥镜图像生成的，所述第四左路内窥镜图像与所述第四右路内窥镜图像之间具有视差；

所述显示区域还包括第三显示区域和第四显示区域，所述第三内窥镜图像显示在所述第三显示区域中，所述第四内窥镜图像显示在所述第四显示区域中，所述第一显示区域的面积大于所述第二显示区域、所述第三显示区域和所述第四显示区域的面积。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一显示区域具有第一面积，所述第二显示区域、所述第三显示区域和所述第四显示区域具有第二面积，所述第一面积大于所述第二面积；

所述方法还包括：对所述第一内窥镜图像进行视差调节，以减小所述第一内窥镜图像的视差；或者，分别对所述第二内窥镜图像、所述第三内窥镜图像和所述第四内窥镜图像进行视差调节，以增加所述第二内窥镜图像、所述第三内窥镜图像和所述第四内窥镜图像的视差。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述内窥镜图像还包括第三图像类型的第三内窥镜图像，所述第三内窥镜图像为二维内窥镜图像；

所述显示区域还包括第三显示区域，所述第三内窥镜图像显示在所述第三显示区域中。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，除所述第一内窥镜图像之外，其他图像类型的所述内窥镜图像均为二维内窥镜图像。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一显示区域的面积大于其他显示区域的面积。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少两个显示区域的面积相同。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于用户的操作指令，切换不同显示区域中显示的内窥镜图像的图像类型。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过所述内窥镜系统与其他医疗设备之间的通信连接，接收所述其他医疗设备发送的医疗图像，并将所述医疗图像显示在所述显示界面的显示区域中。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少两个不同图像类型的内窥镜图像包括以下至少两个：

基于所述可见光图像信号生成的可见光图像、基于所述荧光图像信号生成的荧光图像、基于所述可见光图像信号和所述荧光图像信号生成的融合图像。

13.一种内窥镜系统，其特征在于，包括内窥镜、光源以及连接所述内窥镜的摄像主机，所述内窥镜包括插入部及操作部，所述插入部用于插入患者的待观察部位；

所述光源用于向所述待观察部位提供照明；

所述内窥镜设置有至少一个图像传感器，所述至少一个图像传感器用于采集待观察部位的可见光图像信号和荧光图像信号；

所述摄像主机用于从所述至少一个图像传感器获取所述可见光图像信号和所述荧光图像信号，以执行权利要求1-12中任一项所述的方法，并得到至少两个不同图像类型的内窥镜图像；

显示器，用于显示所述至少两个不同图像类型的内窥镜图像。

Images