CN117462280A - 一种可减少过曝的外视镜系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种可减少过曝的外视镜系统，其包括：台车、机械臂、照明装置、图像获取装置、图像显示装置；照明装置包括至少两个照明单元，至少部分照明单元的照明光通过第一偏振器；图像获取装置包括物镜组件和至少一个成像单元，至少一个成像单元为可见光成像单元，可见光成像单元包括聚焦镜组、第二偏振器、和第一光电转换器；机械臂的第一端部与台车连接，机械臂的第二端部与图像获取装置连接，通过机械臂可以调控图像获取装置的位置；图像显示装置可以展示图像获取装置得到的图像信息；照明装置使得常规照明光与偏振照明光叠加，同时满足图像获取装置对光强的需求和对消除过曝的需求。

Description

一种可减少过曝的外视镜系统

技术领域

本申请涉及医疗器械领域，更具体地说，涉及一种可减少过曝的外视镜系统。

背景技术

成像技术的进步对于手术外科的发展具有重要贡献，对术区进行照明和放大，是完成外科手术的有力辅助。然而在成像过程中，由于组织液或者其他液体（生理盐水）、手术工具的存在，导致照明过程中产生局部过亮的区域（即镜面反射导致的过曝），会导致无法清晰的看到术区，干扰医生的判断，阻碍手术进行。由于手术过程中术区环境复杂，存在组织液，血液，器官血管膜层等一系列可能对照明光造成反射的区域，导致医生在使用过程中图像会有很多眩目的光斑，这大大影响了手术的准确性和安全性。

目前，通常通过改变照明强度和方向，或者算法图像处理的手段，把超过阈值的光消除，但是现有手段降了手术的可靠性，容易丢失重要的信息。所以表面局部过曝给医生手术和算法识别造成的困难并没有得到解决。

为了解决或部分解决以上问题，本发明提供了一种可减少过曝的外视镜系统。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种可减少过曝的外视镜系统，其包括：

台车、机械臂、照明装置、图像获取装置、图像显示装置；

所述台车包括存储器、处理器；所述存储器可以存储程序代码和数据，所述处理器可以执行所述程序代码；

所述照明装置包括至少两个照明单元，所述照明单元包括照明组件，至少部分所述照明单元的光路通过第一偏振器；

所述图像获取装置包括物镜组件和至少一个成像单元，至少一个所述成像单元为可见光成像单元，所述可见光成像单元包括聚焦镜组、第二偏振器、和第一光电转换器；

所述机械臂的第一端部与所述台车连接，所述机械臂的第二端部与所述图像获取装置连接，通过所述机械臂可以调控所述图像获取装置的位置；

所述图像显示装置可以展示所述图像获取装置得到的图像信息；

所述照明装置使得常规照明光与偏振照明光叠加，同时满足所述图像获取装置对光强的需求和对消除过曝的需求。

可选地，本发明的外视镜系统中，经第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和第二偏振器的偏振方向之间的夹角设置为预定值；即第一偏振器和第二偏振器在一起生产阶段已经安装调试到最佳位置，在使用过程中无需调整即可使用。

可选地，本发明的外视镜系统中，所述经第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和第二偏振器的偏振方向之间的夹角可以调节从而改变所述第一光电转换器接收到的光线强度。

可选地，本发明的外视镜系统还包括反馈调节模块，反馈调节模块根据第一光电转换器接收到的光线强度反馈调节经第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和第二偏振器的偏振方向之间的夹角。

进一步地，第一偏振器和/或所述第二偏振器还包括调节单元，各调节单元分别选自机械调节结构或液晶偏振旋转器，各调节单元分别选自机械调节结构或液晶偏振旋转器，用于调节经所述第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和所述第二偏振器的偏振方向之间的夹角。

可选地，本发明的外视镜系统还包括第一反馈调节模块，所述第一反馈调节模块根据所述第一光电转换器接收到的光线强度通过所述调节单元反馈调节经所述第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和所述第二偏振器的偏振方向之间的夹角。

可选地，本发明的外视镜系统中，各照明单元分别包括照明组件、第一偏振器和第一偏振器调节结构，第一偏振器调节结构用于控制所述第一偏振器是否进入照明光路。

进一步地，还包括第二反馈调节模块，所述第二反馈调节模块根据所述第一光电转换器接收到的光线强度通过各照明单元中的第一偏振器调节结构调节进入光路的第一偏振器的数量。

可选地，本发明的外视镜系统中，照明装置的照明单元围绕所述图像获取装置设置，或者所述照明装置的照明单元与图像获取装置同轴设置；优选地，照明装置的照明单元围绕图像获取装置轴对称设置或中心对称设置。

可选地，本发明的外视镜系统中，物镜组件是可变焦物镜组件。

可选地，本发明的外视镜系统中，可见光成像单元还包括变倍镜组件。

可选地，本发明的外视镜系统中，图像获取装置包括两个可见光成像单元；进一步地，两个可见光成像单元共用同一第二偏振器。

可选地，本发明的外视镜系统中，图像获取装置还包括至少一个非可见光成像单元，所述非可见光成像单元包括滤光片和第二光电转换器。

本发明的外视镜系统中，偏振器的设定和调节可以有多种组合，优选地，同一类偏振器的偏振方向保持相同；可以通过对一类偏振器调节，进而调节光强，例如通过调节第一联动结构调节第一偏振器，或者通过调节第二联动结构调节第二偏振器，或者可以同时对第一偏振器和第二偏振进行调节，从而改变经过第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和第二偏振器的偏振方向之间的夹角；调节可以通过机械旋钮手动调节，或者通过指令和电控结构来实现电动调节。

可选地，本发明的外视镜系统设置成通过以下一种或更多种方式对各偏振器进行调节：手动调节、自动调节

进一步地，处理器执行所述自动调节的步骤如下：

A、对所述图像获取装置采集到的图像进行分析，判定是否有过曝或照明强度不符合预设强度范围；

B、在出现过曝的情况下，调节所述照明装置的第一偏振器和/或所述图像获取装置的第二偏振器，直至目标范围内过曝比例低于阈值；

C、在照明强度不符合预设强度范围的情况下，调节所述照明装置，直至目标范围内的照明强度达到所述预设强度范围。

其中，判定可以仅对目标区域进行，例如根据视野区域内的中心区域进行判定。

或者通过混合调节模式，即自动调节加手动调节来进行，先通过自动调节，然后使用者再根据自己的需求进行个性化的调节。

在另一些实施例中，本发明的外视镜系统的光源可以是复合光源，即可以产生多种不同波长的光，例如可见光、荧光激发光，荧光激发光照射到目标区域后，目标组织受到激发产生荧光，可见荧光通过可见光成像单元被捕获，非可见荧光可以通过非可见光成像单元捕获。

本发明的外视镜系统中，机械臂包括第一端部、第二端部、以及所述第一端部和所述第二端部之间的多个关节和连杆，每个所述关节设置有关节传感器。

可选地，关节传感器包括力传感器和/或角度传感器，力传感器可以感受到外力以及运动中遇到障碍物时受到的阻力。

可选地，机械臂具有7个或更多个自由度，机械臂保持图像获取装置位置不变的情况下，可以改变其他关节和关节臂的空间位置，从而为医师提供方便的操作空间。

机械臂还可以具有位置记忆功能（例如，一键置位/复位），开启时获取此刻机械臂末端的空间位置和姿态并记录，在被拖拽或执行其他操作之后，再次按键，即可将机械臂末端恢复至记录的位置和姿态。

本发明方法的优点包括但不限于以下：

1、能够显著减少照明光反射导致的过曝，使得医生可以不间断的对目标部位进行清楚的观察；

2、可以根据光电转换器接收到的光强或者图像显示装置中目标区域范围中的亮度进行反馈调节，从而使得可以在不同的条件下对目标区域进行清晰的观测，并且提供了多种支持反馈调节的方案；

3、全部使用偏振光作为光源时对光源功率的较高要求，通过常规光源与光路中加入偏振的光源的组合使用，减少了对光源功率的需求，以及散热的需要。

4、可以自动识别是否过曝，据此进行自适应的反馈调节，减轻了医生的操作负担；

5、可以结合非可见光成像单元（例如荧光成像），提供多模态的图像数据，提升观察效果，在一些情况下，成像单元还可以共用第二偏振器，减小了外视镜系统的体积、成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请中一个实施例提供的外视镜系统的示意图；

图2为本申请中一个实施例提供的外视镜系统局部的投影示意图；

图3为图2所示结构的剖视示意图；

图4为本申请中另一个实施例提供的外视镜系统局部的示意图；

图5为本申请中又一个实施例提供的外视镜系统局部的示意图；

图6为本申请中一个实施例提供的外视镜系统局部的投影示意图；

图标：

100-台车，200-机械臂，300-照明装置，301-照明单元，3011-照明组件，3012-第一偏振器，302-照明单元，3021-照明组件，3022-第一偏振器，400-图像获取装置，401-物镜，402-可见光成像单元，4021-第一光电转换器，4022-第二偏振器，4023-聚焦镜组，403-可见光成像单元，4031-第一光电转换器，4032-第二偏振器，4033-聚焦镜组，404-荧光成像单元，4041-第二光电转换器，4043-滤光片，4044-反射结构，半透膜-4024，405-荧光成像单元，4051-第二光电转换器，4053-滤光片，4054-反射结构，406-荧光成像单元，4061-第二光电转换器，4063-滤光片，4064-反射结构，4034-半透膜，500-图像显示装置。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本发明提供了一种可减少过曝的外视镜系统，包括：

台车、机械臂、照明装置、图像获取装置、图像显示装置；

台车包括存储器、处理器；存储器可以存储程序代码和数据，处理器可以执行程序代码；

照明装置包括至少两个照明单元，照明单元包括照明组件，至少部分照明单元的光路通过第一偏振器；

图像获取装置包括物镜组件和至少一个成像单元，至少一个成像单元为可见光成像单元，可见光成像单元包括聚焦镜组、第二偏振器、和第一光电转换器；

机械臂的第一端部与台车连接，机械臂的第二端部与图像获取装置连接，通过机械臂可以调控图像获取装置的位置；

图像显示装置可以展示图像获取装置得到的图像信息；

照明装置使得常规照明光与偏振照明光叠加，同时满足图像获取装置对光强的需求和对消除过曝的需求。

实施例1：

参见图1和图2，图1示意性地示出了外视镜系统的一些实施例的示意图，其中示出了：

台车100，台车100中设置了存储器、处理器、输入装置，台车100还设置有轮子和升降装置，可以通过轮子移动至需要的位置并通过安装在底部非升降装置完成固定，图像显示装置500的一个实例是3D显示器；

机械臂200，其一端与台车100连接，另一端用于连接照明装置300和图像获取装置400，

机械臂200，可以有多个关节臂和关节，从而具有多个自由度，例如可以有4个、5个、6个、7个自由度，优选地具有至少6个自由度；机械臂上可以设置一种或多种传感器，例如机械臂末端可以通过法兰设置六维力传感器，也可以在每个关节也设置力传感器和/或角度传感器，从而监测每个关节处的旋转，完成运动控制和感知外力。

在优选实施例中，处理器根据以下模式中的一种模式来控制机械臂：

-自动模式，

-协作模式，

在自动模式中，处理器通过自动计算当前位置与位置设定点之间的轨迹来将机械臂从其当前位置和取向移动到位置设定点和取向设定点，从而使得图像获取装置移动到需要的位置。

在协作模式中，处理器使机械臂在操作者施加的力的方向上移动，这些力可以施加在图像获取装置或施加机械臂的一个轴上。借助于装配在机械臂的端部和/或其每个轴的一个或多个传感器来测量和计算这些力。在协作模式中可以整合几何约束，以限制机械臂的运动，并且因此有助于医疗程序。例如，运动可以约束为在某一区域内、某一区域外、沿某一轴线或曲线、围绕某一点等。约束可以由任何类型的几何形状和相关行为来限定。在协作模式中，处理器帮助操作者将图像获取装置放置成预设的位置设定和取向设定。简而言之，拖拽机械臂末端或与机械臂末端连接的图像获取装置，机械臂可以根据力的大小和方向进行辅助运动，使得机械臂末端或者图像获取装置移动到需要的位置。

参见附图2，对照明装置300和图像获取装置400进行描述，其中照明装置300包括照明单元301、302、303、304，可以理解，照明装置300可以包括其他数量的照明单元，例如1个、3个、4个、5个、6个、7个、8个等，照明单元围绕图像获取装置400设置，优选地，可以围绕图像获取装置400设置中心对称设置或轴对称设置；其中至少部分照明单元设置了偏振器，或者照明单元设置了偏振器和偏振器调节单元，或者设置了偏振器和偏执器调节结构。

实施例2

结合图2和图3，在实施例1的基础上，对一个实施例进行描述，图2示出的照明装置300包括照明单元301、302、303、304，其中照明单元301包括一个照明组件3011和一个第一偏振器3012，照明单元302包括一个照明组件3021和一个第一偏振器3022，照明单元301、302的照明光经第一偏振器3012、3022调制后照射组织表面，照明单元303和304仅包括照明组件，照明单元303和304输出的常规照明光直接照射组织表面。当然，照明单元可以共用（或部分地共用）照明组件，例如一个照明组件（光源）发出的光经分光膜分为多束光，分别给到各照明单元（此时照明单元用于调制偏振光，以及将光源分为多路发射使得照明更加均匀）；图像获取装置400包括物镜401、可见光成像单元402和403，可见光成像单元402包括第一光电转换器4021、第二偏振器4022、聚焦镜组4023，可见光成像单元403包括第一光电转换器4031、第二偏振器4032、聚焦镜组4033；第一光电转换器4021和4031采集的信号经处理传输至图像显示装置500可以实现对手术区域的3D展示；照明单元301和302产生的偏振光和照明单元303和304产生的常规光照同时到达手术区域，然后进入图像获取装置的光路，经过第二偏振器的处理，减少过曝的区域范围后，通过光电转换器和图像显示装置进行成像显示。各第一偏振器具有相同的偏振方向度，各第二偏振器具有相同的偏振方向度；该实施例中偏振器均为固定安装，第一偏振器与第二偏振器的夹角在使用前进行验证完毕，无需在使用过程中进行调节。

在成像过程中，照明组件3011、3021发出的光经第一偏振器调制后输出偏振光，偏振光到达组织后在组织表面产生漫反射被图像获取装置400采集成像，当组织表面因镜面反射产生过曝时，偏振光镜面反射光依然是偏振光，镜面反射后的偏振光经过第二偏振器后大幅度的衰减，而漫反射的光线只有很少的衰减，从而消除过曝造成的影响，使得视野内的目标区域基本不受过曝影响。同时，照明单元303、304输出的常规光与偏振照明光叠加，避免了单纯使用偏振光作为光源需要较高的光功率、设备散热需求较高的缺陷。

进一步地，参照图4，图像获取装置400还可以包括一个荧光成像单元404，荧光成像单404包括滤光片4043和第二光电转换器4041，4024是半透膜，对于荧光波长反射，对于其他波长的光线通过，通过反射结构4044，将组织产生的荧光反射至滤光片4043，确保仅荧光可以到达第二光电转换器4041；可选地，可以在半透膜4024和第二光电转换器4041之间光路的某一位置设置第三偏振器，例如在滤光片4043与第二光电转换器4041之间设置第三偏振器，又例如，在半透膜4024与反射结构4044之间设置第三偏振器。荧光图像可以与可见光成像单元402叠加成为复合图像，然后可见光成像单元403的图像再与复合图像生成显示荧光图案的三维图像。

参照图5，在一些实施例中，图像获取装置400还可以包括两个荧光成像单元405和406，荧光成像单元405包括滤光片4053和第二光电转换器4051，荧光成像单元406包括滤光片4063和第二光电转换器4061。4024和4034是半透膜，对于荧光波长反射，对于其他波长的光线通过，通过反射结构4054和4064进行反射，将组织产生的荧光分别反射至滤光片4053和4063，使得仅荧光可以到达第二光电转换器4051和4061，可以形成3D荧光。

实施例3

在实施例1的基础上，结合图2、图3、图6对又一个实施例进行描述，图6示出的照明装置300包括照明单元301、302、303、304，其中每个照明单元包括一个照明组件、一个第一偏振器和一个偏振器调节单元（未示出）；图像获取装置400包括物镜401、可见光成像单元402和403，可见光成像单元402包括第一光电转换器4021、第二偏振器4022、聚焦镜组4023，可见光成像单元403包括第一光电转换器4031、第二偏振器4032、聚焦镜组4033；第一光电转换器4021和4031的信号传输至图像显示装置500可以实现对手术区域的3D展示；照明单元301和302产生的偏振光和照明单元303和304产生的常规光照同时到达手术区域，然后进入图像获取装置的光路，经过第二偏振器的处理，减少过曝的区域范围后，通过光电转换器和图像显示装置进行成像。

实施例4

仍然参照图3、图4，基于前述实例，在一些实施例中，偏振器包括偏振片，第一偏振器（3012，3022）包括偏振片且第二偏振器（4022，4032）包括偏振片；第一偏振器的偏振片和第二偏振器的偏振片分别设置为预设的偏振方向，即实现了经第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和第二偏振器的偏振方向之间的夹角设置为预定值。第一偏振器和第二偏振器在一起生产阶段已经安装调试到最佳位置，在使用过程中无需调整即可使用。在成像过程中，照明组件发出的光经第一偏振器调制后输出偏振光，偏振光到达组织后在组织表面产生漫反射被图像获取装置400采集成像，当组织表面因镜面反射产生过曝时，其镜面反射光依然是偏振光，设定夹角的第二偏振器可以对导致过曝的偏振光线进行较大幅度的衰减，而对其他光线只有很少的衰减，从而消除过曝造成的影响，使得视野内的目标区域基本不受过曝影响。

在另一些实例中，第一偏振器和/或第二偏振器还包括调节单元（图中未示出），调节单元用于调节对应的偏振片的偏振方向，即调节单元用于调节经第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和第二偏振器的偏振方向之间的夹角。第一偏振器和第二偏振器可以单独或者同时进行调节。调节单元是机械调节结构或液晶偏振旋转器，用于调节对应的偏振片的偏振方向，每个调节单元的结构可以是单独选择的。

进一步地，在一些实施例中，第二偏振器4022和4032之间设置有联动结构，可以同步地对所有第二偏振器的角度进行调节。当调节单元是机械调节结构时，联动结构可以是例如铰接结构，同步带、同步链接结构等，可以保证第二偏振器保持相同的偏振方向；调节单元是液晶偏振旋转器时，联动结构是电子控制模块。

进一步地，在一些实例中，外视镜还包括第一反馈调节模块，第一反馈调节模块根据第一光电转换器4021、4031接收到的光线强度通过调节单元反馈调节经第一偏振器3012、3022调制的偏振光的偏振方向和第二偏振器的偏振方向之间的夹角。进一步地，还可以仅考虑采目标区域的光线强度，从而将目标区域的图像亮度控制在预设强度范围，避免过曝。

可以理解的是，过曝即图像的局部区域亮度过高，图像的全范围亮度过高则是照明强度过高导致的，因此可以通过计算图像的相关指标，识别第一光电转换器采集的图像中亮度较高的局部区域，从而确定对第一反馈调节模块的控制策略，实现反馈调节。

实施例5

仍参照3、图6，基于前述实施例，在一些实施例中，各照明单元301、302、303、304分别包括照明组件（如3011、3021等）、第一偏振器（如3012、3022等）和第一偏振器调节结构（图中未示出），第一偏振器调节结构用于控制第一偏振器是否进入照明光路。例如，第一偏振调节结构是转动结构，第一偏振器与转动结构的转轴相对固定，通过控制转轴的转动角度调节第一偏振器的位置，使其进入或不进入照明光路。又例如，第一偏振结构是往复运动结构，第一偏振器设置在往返运动结构的移动部件上，通过控制移动部件的位置状态，使得第一偏振器进入或不进入照明光路。

通过第一偏振器调节结构能够控制照明光路中第一偏振器的数量，从而调节照明光源中常规光源和偏振光源的比例，在满足照明强度需求的同时，避免图像中出现过曝区域。

进一步地，外视镜系统还包括第二反馈调节模块，第二反馈调节模块根据第一光电转换器接收到的光线强度通过各照明单元中的第一偏振器调节结构调节进入光路的第一偏振器的数量。例如当第一光电转换器接收到的图像整体偏亮，则第二反馈调节模块控制一些照明单元中的第一偏振器调节结构，使得相应的第一偏振器进入照明光路中，即增加照明光路中第一偏振器的数量，从而降低照明强度；当第一光电转换器接收到的图像整体偏暗时，则第二反馈调节模块控制一些照明单元中的第一偏振器调节结构，使得相应的第一偏振器离开照明光路，即减少照明光路中第一偏振器的数量，从而增加照明强度。

可以理解的是，照明强度会影响到采集图像的整体亮度，即照明强度与第一光电转换器采集图像的整体灰度值相关，可以通过计算图像的相关指标从而确定对第二反馈调节模块的控制策略，实现反馈调节。

实施例6

基于前述实施例，在一些实施例中可以在手动调节模式下对各偏振器进行调节，具体地，手动调节可以是这样实现的，使用者观察图像显示装置中目标区域的图像亮度，如果没有达到预期，通过调节单元调节第一偏振器的调制的偏振光的偏振方向和第二偏振器的偏振方向之间的夹角，从而改变显示装置中目标区域的图像亮度，直至达到可以接受的程度。可以理解的是，调节第一偏振器的调制的偏振光的偏振方向和第二偏振器的偏振方向之间的夹角，可以通过调节第一偏振器的偏振方向度或调节第二偏振器的偏振方向度来实现，还可以同时调节第一偏振器的偏振方向度和第二偏振器的偏振方向度。

调节单元可以通过机械结构实现，例如可以通过旋钮实现，用户可以拧动旋钮，当然用户也可以通过图像界面实现调节操作，例如在图像显示装置上的图形界面中，输入调节命令，通过控制电路调整机械结构的工作状态，从而调节第一偏振器的偏振方向度或第二偏振器的偏振方向度。

实施例7

基于前述实施例，在一些实施例中可以在自动调节模式下对各偏振器进行调节，具体地，处理器对图像获取装置（或光电转换器）采集的图像进行分析，判断是否存在过曝情况，识别过曝情况的具体过程例如：计算图像的对比度、局部亮度平均值（该“局部”范围的大小可以依据需求设定）等相关指标，然后与设定的阈值进行比较，判断图像中是否存在局部亮度过高（即过曝情况）。当识别到过曝时，可以调节照明装置的第一偏振器和/或图像获取装置的第二偏振器，改变经第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和第二偏振器的偏振方向之间的夹角，直至目标范围内过曝比例低于阈值。根据前述记载，本领域技术人员可以理解的是，导致过曝的镜面反射光的光强受前述夹角的影响，夹角不同，则光强不同，例如在0-90°的范围内，夹角越大，光强越小。

处理器还可以对图像获取装置（或光电转换器）采集的图像进行分析，判断照明强度是否不符合预设强度范围，识别照明强度的具体过程例如：计算图像的对比度、整体亮度平均值等相关指标，然后与设定的阈值进行比较，判断图像中是否存在整体亮度过高（即照明强度过高）。当识别到照明强度过高时，可以通过各照明单元的第一偏振器调节结构控制一些第一偏振器进入照明光路，从而降低照明强度；当识别到照明强度过低时，可以通过各照明单元的第一偏振器调节结构控制一些第一偏振器离开照明光路，从而增大照明强度，直至照明强度达到预设强度范围。

在基于采集的图像识别过曝/照明强度的过程中，还可以仅针对目标区域进行识别，例如视野中预设大小的中心区域，又例如，医生选的或基于模型自动识别出的目标组织区域等等。仅对目标区域识别可以提高识别效率、精度，也避免的无关区域的干扰。

进一步地，对于过曝的判定可以进行预处理和/或辅助判定，预处理用于选择手术的目标视野区域，即可以排除不影响手术的区域中发生的过曝；外视镜系统的辅助判定可以通过设定目标视野中过曝范围的比例来便利于调节，加快调节的过程，减少人在调节过程中对于图像的观察时间，减少过曝给眼睛带来的不适感，当过曝的范围占目标视野降低到预设的比例之下时再进行精细调节。

本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (13)

1.一种可减少过曝的外视镜系统，其特征在于，包括：

台车、机械臂、照明装置、图像获取装置、图像显示装置；

所述台车包括存储器、处理器；所述存储器可以存储程序代码和数据，所述处理器可以执行所述程序代码；

所述照明装置包括至少两个照明单元，至少部分所述照明单元的照明光通过第一偏振器；

所述图像获取装置包括物镜组件和至少一个成像单元，至少一个所述成像单元为可见光成像单元，所述可见光成像单元包括聚焦镜组、第二偏振器、和第一光电转换器；

所述机械臂的第一端部与所述台车连接，所述机械臂的第二端部与所述图像获取装置连接，通过所述机械臂可以调控所述图像获取装置的位置；

所述图像显示装置可以展示所述图像获取装置得到的图像信息；

所述照明装置使得常规照明光与偏振照明光叠加，同时满足所述图像获取装置对光强的需求和对消除过曝的需求。

2.根据权利要求1所述的外视镜系统，其特征在于，经所述第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和所述第二偏振器的偏振方向之间的夹角设置为预定值。

3.根据权利要求1所述的外视镜系统，其特征在于，所述经所述第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和所述第二偏振器的偏振方向之间的夹角可以调节从而改变所述第一光电转换器接收到的光线强度。

4.根据权利要求3所述的外视镜系统，其特征在于，所述第一偏振器和/或所述第二偏振器还包括调节单元，各调节单元分别选自机械调节结构或液晶偏振旋转器，用于调节经所述第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和所述第二偏振器的偏振方向之间的夹角。

5.根据权利要求4所述的外视镜系统，其特征在于，还包括第一反馈调节模块，所述第一反馈调节模块根据所述第一光电转换器接收到的光线强度通过所述调节单元反馈调节经所述第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和所述第二偏振器的偏振方向之间的夹角。

6.根据权利要求1所述的外视镜系统，其特征在于，至少部分所述照明单元包括所述第一偏振器和第一偏振器调节结构，所述第一偏振器调节结构用于控制所述第一偏振器是否进入照明光路。

7.根据权利要求6所述的外视镜系统，其特征在于，还包括第二反馈调节模块，所述第二反馈调节模块根据所述第一光电转换器接收到的光线强度通过各照明单元中的第一偏振器调节结构反馈调节进入光路的第一偏振器的数量。

8.根据权利要求1所述的外视镜系统，其特征在于，所述物镜组件是可变焦物镜组件。

9.根据权利要求1所述的外视镜系统，其特征在于，所述图像获取装置包括两个可见光成像单元。

10.根据权利要求9所述的外视镜系统，其特征在于，所述两个可见光成像单元共用同一第二偏振器。

11.根据权利要求9所述的外视镜系统，其特征在于，所述图像获取装置还包括至少一个非可见光成像单元，所述非可见光成像单元包括滤光片。

12.根据权利要求3至11中任一项所述的外视镜系统，其特征在于，设置成通过以下一种或更多种方式对各偏振器进行调节：手动调节、自动调节。

13.根据权利要求12所述的外视镜系统，其特征在于，所述处理器执行所述自动调节的步骤如下：

A、对所述图像获取装置采集到的图像进行分析，判定是否有过曝或照明强度不符合预设强度范围；

B、在出现过曝的情况下，调节所述照明装置的第一偏振器和/或所述图像获取装置的第二偏振器，直至目标范围内过曝比例低于阈值；

C、在照明强度不符合预设强度范围的情况下，调节所述照明装置，直至目标范围内的照明强度达到所述预设强度范围。