CN208876461U - 基于传像光纤的高光谱内窥成像系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于传像光纤的高光谱内窥成像系统，在传像光纤的出射端安装中继扫描模块，出射端的二维图像中的每一行图像，将由中继扫描模块依次反射到高光谱成像模块中，每一行图像经过高光谱成像模块后，将得到该行图像上每一个像点的光谱信息。通过中继扫描模块的顺序扫描，内窥镜二维图像上所有像点的光谱信息均能准确提取。本实用新型利用高光谱图像，有助于医护人员更快速准确的进行疾病诊断。
Description
技术领域
本实用新型属于光学与医学成像技术领域，具体是基于传像光纤的高光谱内窥成像系统。
背景技术
图像为人类提供了大量的有用信息，然而，因为可见光无法穿透人体，在医学诊断中，医护人员无法直接对人体内部的重要器官与组织进行观察。为了拓展医护人员的观察范围，人们开发了内窥镜系统，使用内窥镜系统，可以对人体内部的重要器官与组织进行观察，进而进行疾病的初步诊断。
然而，现有的传统内窥镜，大部分只能得到彩色图像信息。在光电技术高速发展的今天，人们发现高光谱数据能提供物质内在的分子级别的特征信息。因此，在内窥镜观察的同时，增加高光谱探测，对医学诊断大有裨益。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提出基于传像光纤的高光谱内窥成像系统，可实现内窥式的高光谱图像的获取。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：
本实用新型公开了一种基于传像光纤的高光谱内窥成像系统，包括内窥光纤模块、中继扫描模块、高光谱成像模块：
内窥光纤模块包括内窥光源、内窥镜头、传像光纤束；内窥光源安装在内窥镜头的侧面，内窥镜头的像面处安装传像光纤束的入射端面；
所述中继扫描模块，沿同一光轴依次设置显微物镜、管透镜、扫描透镜，传像光纤束出射的光线，通过显微物镜以及管透镜后，成像在扫描透镜的前焦面，扫描透镜将光线准直后，照射到扫描振镜上，扫描振镜倾斜设置将光线反射到高光谱成像模块。
更进一步，所述的高光谱成像模块沿同一光轴依次设置成像镜头、狭缝、准直镜组、光栅、聚焦镜组以及成像相机；
所述的扫描振镜反射的光线，经过成像镜头后，聚焦到狭缝上，透过狭缝的光线，经过准直镜组后，准直出射，经过光栅后，不同波长的光线以不同角度准直出射，并由聚焦镜组聚焦到成像相机的感光面上。
更进一步，所述的管透镜为消色差透镜组。
更进一步，所述扫描透镜为平场成像光学透镜组，使得扫描透镜前焦面上的光线准直的照射到扫描振镜上。
更进一步，所述扫描振镜为光机电模块，由电机带动机械轴转动，机械轴安装了反射镜，机械轴的转动带动振镜转动，改变入射光线的入射角。
更进一步，所述狭缝为金属元件，中间有一个长条形的开孔，该开孔的长宽比远大于1。
更进一步，所述准直镜组为消色差透镜，将透过狭缝的光线准直输出。
更进一步，所述光栅为衍射光学元件，不同波长的光经过光栅后以不同的衍射角度出射。
更进一步，所述聚焦镜组为消色差透镜，将通过光栅的光线聚焦到成像相机的感光面上。
更进一步，所述成像相机是一种安装有面阵的光电传感器。
本实用新型的有益效果：
本实用新型在传统的传像光纤型内窥镜的基础上，在传像光纤的出射端安装中继扫描模块。出射端的二维图像中的每一行图像，将由中继扫描模块依次反射到高光谱成像模块中，每一行图像经过高光谱成像模块后，将得到该行图像上每一个像点的光谱信息。通过中继扫描模块的顺序扫描，内窥镜二维图像上所有像点的光谱信息均能准确提取。
附图说明
图1为基于传像光纤的高光谱内窥成像系统示意图。
具体实施方式
实施例
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，基于传像光纤的高光谱内窥成像系统包括内窥光纤模块、中继扫描模块、高光谱成像模块。
所述内窥光纤模块，包括内窥光源1、内窥镜头2、传像光纤束3，内窥光源1照明待测物体，并由内窥镜头2对待测物体进行成像，在内窥镜头的像面处，安装传像光纤束3的入射端面，图像信号通过传像光纤束3传输到人体外部。
所述中继扫描模块，包括显微物镜4、管透镜5、扫描透镜6、扫描振镜7四个部分，传像光纤束3出射的光线，通过显微物镜 4以及管透镜5后，成像在扫描透镜6的前焦面，扫描透镜6将光线准直后，照射到扫描振镜7上，扫描振镜7将光线反射到高光谱成像模块。
所述管透镜5，是一种消色差透镜组。
所述扫描透镜6，是一种平场成像光学透镜组，使得扫描透镜前焦面上的光线准直的照射到扫描振镜上。
所述扫描振镜7，是一种光机电模块，由电机带动机械轴转动，机械轴安装了反射镜，机械轴的转动带动振镜转动，改变入射光线的入射角。
所述高光谱成像模块，高光谱分辨率的成像光谱仪，主要由成像镜头8、狭缝9、准直镜组10、光栅11、聚焦镜组12以及成像相机13组成。扫描振镜反射的光线，经过成像镜头8后，聚焦到狭缝 9上，透过狭缝9的光线，经过准直镜组10后，准直出射，经过光栅11后，不同波长的光线以不同角度准直出射，并由聚焦镜组 12聚焦到成像相机13的感光面上。
所述狭缝9，是一种金属元件，中间有一个长条形的开孔，该开孔的长宽比远大于1。
所述准直镜组10，是一种消色差透镜，将透过狭缝的光线准直输出。
所述光栅 11，是一种衍射光学元件，不同波长的光经过光栅后以不同的衍射角度出射。
所述聚焦镜组12，是一种消色差透镜，将通过光栅的光线聚焦到成像相机的感光面上。
所述成像相机13，是一种安装有面阵的光电传感器。
Claims (10)
1.一种基于传像光纤的高光谱内窥成像系统，其特征在于包括内窥光纤模块、中继扫描模块、高光谱成像模块：
内窥光纤模块包括内窥光源、内窥镜头、传像光纤束；内窥光源安装在内窥镜头的侧面，内窥镜头的像面处安装传像光纤束的入射端面；
所述中继扫描模块，沿同一光轴依次设置显微物镜、管透镜、扫描透镜，传像光纤束出射的光线，通过显微物镜以及管透镜后，成像在扫描透镜的前焦面，扫描透镜将光线准直后，照射到扫描振镜上，扫描振镜7倾斜设置将光线反射到高光谱成像模块。
2.根据权利要求1所述的基于传像光纤的高光谱内窥成像系统，其特征在于：所述的高光谱成像模块沿同一光轴依次设置成像镜头、狭缝、准直镜组、光栅、聚焦镜组以及成像相机；
所述的扫描振镜反射的光线，经过成像镜头后，聚焦到狭缝上，透过狭缝的光线，经过准直镜组后，准直出射，经过光栅后，不同波长的光线以不同角度准直出射，并由聚焦镜组聚焦到成像相机的感光面上。
3.根据权利要求1所述的基于传像光纤的高光谱内窥成像系统，其特征在于：所述的管透镜为消色差透镜组。
4.根据权利要求1所述的基于传像光纤的高光谱内窥成像系统，其特征在于：所述扫描透镜为平场成像光学透镜组，使得扫描透镜前焦面上的光线准直的照射到扫描振镜上。
5.根据权利要求1所述的基于传像光纤的高光谱内窥成像系统，其特征在于：所述扫描振镜为光机电模块，由电机带动机械轴转动，机械轴安装了反射镜，机械轴的转动带动振镜转动，改变入射光线的入射角。
6.根据权利要求2所述的基于传像光纤的高光谱内窥成像系统，其特征在于：所述狭缝为金属元件，中间有一个长条形的开孔，该开孔的长宽比远大于1。
7.根据权利要求2所述的基于传像光纤的高光谱内窥成像系统，其特征在于：所述准直镜组为消色差透镜，将透过狭缝的光线准直输出。
8.根据权利要求2所述的基于传像光纤的高光谱内窥成像系统，其特征在于：所述光栅为衍射光学元件，不同波长的光经过光栅后以不同的衍射角度出射。
9.根据权利要求2所述的基于传像光纤的高光谱内窥成像系统，其特征在于：所述聚焦镜组为消色差透镜，将通过光栅的光线聚焦到成像相机的感光面上。
10.根据权利要求2所述的基于传像光纤的高光谱内窥成像系统，其特征在于：所述成像相机是一种安装有面阵的光电传感器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110989074A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-04-10 | 杭州科洛码光电科技有限公司 | 基于光纤阵列的成像装置 |
| CN113624453A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-09 | 重庆大学 | 基于超快显微成像的大口径光学元件高速检测系统 |
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2018
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