CN216984858U - 照明模组、内窥镜成像系统及内窥镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种照明模组、内窥镜成像系统及内窥镜。照明模组包括光源组件和滤光组件。光源组件包括第一光源、第二光源和控制元件，控制元件用于控制第一光源和/或第二光源出光。滤光组件包括转换件、第一滤光片及第二滤光片，第一滤光片与第二滤光片沿转换件的周向交替；转换件用于转动以选择性地将第一滤光片与第二滤光片置于光源组件的出光路径上，第一滤光片用于透过第一光源发射的光线并阻挡第二光源发射的光线，第二滤光片用于透过第二光源发射的光线并阻挡第一光源发射的光线。上述照明模组，第一光源与第二光源对被测物体的照明相互分割，有利于对第一光源与第二光源形成的图像进行单独优化处理，从而有利于提升图像质量。

Description

照明模组、内窥镜成像系统及内窥镜

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种照明模组、内窥镜成像系统、及内窥镜。

背景技术

传统的内窥镜通常包括白光成像模式和特殊光成像模式，白光成像模式能够形成被测物体的彩色图像，从而显现被测物体的真实颜色；特殊光成像模式通过特定光谱波段的光线对被测物体进行照明，能够形成被测物体的灰度图像，从而显现病灶区域及相关血管结构。然而，传统的内窥镜在实际应用，图像质量不高，导致在实际应用诊断检测和治疗时，病灶区域的图像不够清晰，信息显示的不够丰富，且与正常组织的分界不够明显，造成诊断准确率不高。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种照明模组、内窥镜成像系统及内窥镜，以提升内窥镜的成像质量。

一种照明模组，包括：

光源组件，包括第一光源、第二光源和控制元件，所述控制元件用于控制所述第一光源和/或所述第二光源出光；以及

滤光组件，包括转换件、至少一个转换件第一滤光片以及至少一个第二滤光片，所述第一滤光片与所述第二滤光片沿所述转换件的周向交替设置；所述转换件用于转动以选择性地将所述第一滤光片或所述第二滤光片置于所述光源组件的出光路径上，所述第一滤光片能够透过所述第一光源发射的光线并阻挡所述第二光源发射的光线，所述第二滤光片能够透过所述第二光源发射的光线并阻挡所述第一光源发射的光线。

在其中一个实施例中，所述滤光组件包括多个所述第一滤光片与多个所述第二滤光片，所述第一滤光片与所述第二滤光片沿所述转换件的周向交替设置，所述转换件能够沿轴转动。

在其中一个实施例中，所述转换件沿周向开设有多个安装槽，以安装所述第一滤光片与所述第二滤光片；

和/或，至少一个所述第一滤光片与至少一个所述第二滤光片沿所述转换件的周向均匀分布。

在其中一个实施例中，在所述转换件的中心指向边缘的方向上，所述第一滤光片与所述第二滤光片的尺寸逐渐增大。

在其中一个实施例中，所述光源组件还包括二向色镜，所述二向色镜设置于所述第一光源和所述第二光源的出光路径上，并倾斜于所述第一光源和所述第二光源的出光方向，所述二向色镜能够反射所述第一光源发射的光线并透过所述第二光源发射的光线。

一种内窥镜成像系统，包括导光模组、摄像模组以及如上述任一实施例所述的照明模组，所述摄像模组包括第一感光元件、第二感光元件与分光元件，所述第一光源发射的光线经所述导光模组与所述分光元件后到达所述第一感光元件形成彩色图像，所述第二光源发射的光线激发被测物体形成荧光，所述荧光经所述导光模组与所述分光元件后到达所述第二感光元件形成灰度图像。

在其中一个实施例中，所述分光元件具有分光面，所述分光面倾斜于所述摄像模组的入光方向，20％-50％的所述第一光源发射的光线部分透过所述分光元件到达所述第二感光元件形成灰度图像，剩余的所述第一光源发射的光线被所述分光元件反射至所述第一感光元件形成彩色图像。

在其中一个实施例中，所述分光元件为分光棱镜，所述第一感光元件和所述第二感光元件分别贴合于所述分光棱镜相邻的两表面上，所述第二感光元件的感光面与所述摄像模组的入光口相对，所述第一感光元件平行于所述摄像模组的入光方向。

在其中一个实施例中，所述摄像模组还包括第三滤光片，所述第三滤光片设置于所述分光元件朝向所述摄像模组的入光口的一侧，所述第三滤光片能够透过波长在810nm-900nm的光以及波长在400nm-650nm的光，阻挡波长在700nm-800nm的光。

在其中一个实施例中，

所述第一光源的出射光为波长在400nm-700nm的混合光；

所述第二光源的出射光为波长在750-810nm的光；

所述分光元件满足：反射部分波长在400nm-700nm的可见光，透射剩余部分波长在400-700nm的可见光，并透过波长在810nm-910nm的光。

一种内窥镜，包括如上述任一实施例所述的内窥镜成像系统。

上述照明模组，控制元件用于控制第一光源和/或第二光源出光，配合滤光组件，能够使得第一光源与第二光源对被测物体的照明相互分割，互不干扰，从而有利于对第一光源与第二光源照射被测物体形成的图像进行单独处理，避免第一光源与第二光源形成的图像相互混合而影响成像质量的情况。

当照明模组应用于内窥镜成像系统中时，白光与特殊光谱波段的光线能够分别照射被测物体，两种光线照射被测物体形成的图像相互分离，从而有利于对两种光线照明形成的图像进行单独优化处理，进而有利于提升图像的质量，使得病灶区域的图像足够清晰，与正常组织的分界足够明显，进而有利于提升诊断准确率。

附图说明

图1为一些实施例中内窥镜成像系统的示意图；

图2为一些实施例中光源组件的示意图；

图3为一些实施例中滤光组件的示意图；

图4为一些实施例中摄像模组的示意图；

图5为一些实施例中滤光组件另一角度的示意图；

图6为一些实施例中第一滤光片的透光率谱线；

图7为一些实施例中第二滤光片的透光率谱线；

图8为一些实施例中二向色镜的透光率谱线；

图9为一些实施例中分光元件的透光率谱线；

图10为一些实施例中第三滤光片的透光率谱线；

图11为一些实施例中成像方法的示意图；

图12为一些实施例中处理彩色图像和灰度图像的流程图；

图13为一些实施例中白光模式成像的方法。

其中，10、内窥镜成像系统；110、照明模组；111、光源组件；1111、第一光源；1112、第二光源；1113、控制元件；1114、二向色镜；112、滤光组件；1121、转换件；1122、安装槽；1123、第一滤光片；1124、第二滤光片；1125、步进电机；113、聚光镜；120、导光模组；121、导光束；122、镜体；123、卡口；130、摄像模组；131、第一感光元件；132、第二感光元件；133、分光元件；134、第三滤光片；20、被测物体；30、成像方法。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

传统的内窥镜通常将白光与特殊光同时出光，形成混合光照射到被测物体上，再将被测物体反射的混合光进行分光与成像，其中，白光形成彩色图像，荧光形成灰度图像，进而对彩色图像与灰度图像进行处理和叠加。然而，传统的内窥镜在对混合光进行分光时，通常无法将白光和荧光完全分离开，导致白光与荧光形成的图像相互干扰，进而使得对荧光形成的灰度图像优化处理的效果不佳，不利于提升灰度图像的质量。同时，白光形成的彩色图像受限于彩色感光元件，图像质量也难以提升。

为解决上述问题，本申请提供一种内窥镜。

请参见图1、图2、图3和图4所示，图1为一些实施例中内窥镜成像系统10的示意图，图2为一些实施例中光源组件111的示意图，图3为一些实施例中滤光组件112的示意图，图4为一些实施例中摄像模组130的示意图。在一些实施例中，内窥镜成像系统10包括照明模组110、导光模组120以及摄像模组130，导光模组120包括导光束121、镜体122以及卡口123，导光束121与照明模组110的出光口对接，镜体122通过卡口123与摄像模组130的入光口对接，且镜体122的另一端朝向被测物体20。照明模组110发射的光线被耦合进入导光束121中，经导光束121和镜体122照射到被测物体20上，进而经被测物体20反射回到镜体122，并从卡口123进入摄像模组130中成像。被测物体20可以为人体组织，例如为人体发生病变的组织区域，内窥镜成像系统10可用于获取被测物体20的彩色图像与灰度图像，从而对被测物体20进行诊断。

具体地，在一些实施例中，照明模组110包括光源组件111和滤光组件112，光源组件111包括第一光源1111、第二光源1112和控制元件1113，控制元件1113用于控制第一光源1111和/或第二光源1112。在一些实施例中，第一光源1111可以为白光光源，换言之，第一光源1111能够发射可见光波段的混合光。第二光源1112可以为红外激光光源，第二光源1112发射的光线能够激发被测物体20产生荧光。控制元件1113可利用调制信号控制第一光源1111和/或第二光源1112，例如控制元件1113可控制第一光源1111和第二光源1112在同一时间仅有一个光源为打开状态，或者控制元件1113仅控制一个光源的打开和关闭，另一光源不受控制元件1113的控制保持常开状态。

结合图1、图3和图5所示，图5为一些实施例中滤光组件112另一角度的示意图。在一些实施例中，滤光组件112包括转换件1121以及设置于转换件1121上的第一滤光片1123和第二滤光片1124，第一滤光片1123与第二滤光片1124沿转换件1121的周向间隔设置。光源组件111的出光路径与滤光片在转换件1121上的位置相对应，当转换件1121转动时，能够使得第一滤光片1123与第二滤光片1124轮流位于光源组件111的出光路径上。第一滤光片1123能够透过第一光源1111发射的光线并阻挡第二光源1112发射的光线，例如第一滤光片1123能够透过可见光而阻挡红外光，第二滤光片1124能够透过第二光源1112发射的光线并阻挡第一光源1111发射的光线，例如第二滤光片1124能够透过红外光而阻挡可见光。可以理解的是，由于滤光组件112的设置，无论第一光源1111与第二光源1112同时出光或其中一者单独出光，在同一时间内，第一光源1111与第二光源1112发射的光线仅其中一种能够从照明模组110出射。

上述照明模组110，控制元件1113能够控制第一光源1111或第二光源1112单独出光，从而使得第一光源1111与第二光源1112对被测物体20的照明相互分离，互不影响。白光经被测物体20反射形成的彩色图像，与被测物体20被激发产生的荧光形成的灰度图像互不干扰，有利于对第一光源1111与第二光源1112照射被测物体20形成的图像进行单独优化处理，灰度图像在优化时不会受到彩色图像的干扰，有利于提升灰度图像的质量，进而有利于提升内窥镜成像系统10的诊断准确率。

另外，当第一光源1111出光时，转换件1121转动至第一滤光片1123位于光源组件111的出光路径上，第一滤光片1123透过第一光源1111发射的白光而阻挡红外光。当第二光源1112出光时，转换件1121转动至第二滤光片1124位于光源组件111的出光路径上，第二滤光片1124透过第二光源1112发射的红外光而阻挡白光。由此，滤光组件112能够保证同一时间内第一光源1111与第二光源1112仅其中一个发射的光线能够从照明模组110出射，防止第一光源1111或第二光源1112在控制元件1113的高频调制下关不断，导致两种光源发射的光线同时从照明模组110出射的情况，有利于进一步隔离第一光源1111与第二光源1112照明被测物体20形成的图像，进而有利于提升图像质量。

可以理解的是，在一些实施例中，滤光组件123还可包括步进电机1125，步进电机1125的输出轴连接转换件1121的中心位置，步进电机1125能够驱使转换件1121绕输出轴转动，从而带动第一滤光片1123与第二滤光片1124轮流位于光源组件111的出光路径上。

在一些实施例中，第一光源1111能够发射波长在400nm-700nm的混合光。具体地，第一光源1111可以为激光、发光二极管(LED)、氙灯等其中一种或多种光源的组合，只要能够发射可见光波段的混合光从而形成彩色图像即可。第二光源1112能够发射785nm的红外激光，第二光源1112发射的光线能够激发被测物体20产生波长在810nm-900nm的荧光。当然，第二光源1112还可发射波长在750nm-810nm的其他红外激光，只要第二光源1112发射的光线能够激发被测物体20产生荧光，从而形成灰度图像即可。

根据以上第一光源1111与第二光源1112出射光波长的示例，给出第一滤光片1123与第二滤光片1124的透光率谱线。具体参考图6和图7所示，图6和图7分别为第一滤光片1123和第二滤光片1124的透光率谱线，其中，横坐标表示波长(Wavelengh)，纵坐标表示对应不同波长光线的透光率(Transmission)。由图6和图7可知，在一些实施例中，第一滤光片1123能够透过波长在400nm-700nm的可见光并阻挡波长在785nm的红外光，例如第一滤光片1123可以为短波通滤光片。第二滤光片1124能够透过波长在785nm的红外光并阻挡在400nm-700nm的可见光，例如第二滤光片1124可以为长波通滤光片。可以理解的是，当第一光源1111与第二光源1112出射光线的波长改变时，第一滤光片1123与第二滤光片1124的透光率谱线也应当相应调整。

需要说明的是，在本申请中，滤光片的类型不限于吸收型滤光片或反射型滤光片，换言之，描述滤光片能够阻挡某一波段的光线，可以理解为滤光片将该波段的光线吸收或反射。

请再参见图1、图3和图5，在一些实施例中，转换件1121为能够沿轴转动的转轮，滤光组件112包括多个第一滤光片1123与多个第二滤光片1124，第一滤光片1123与第二滤光片1124沿转换件1121的周向交替设置。例如，第一滤光片1123与第二滤光片1124各设置有三个，六个滤光片沿转换件1121的周向均匀设置。由此，当转换件1121沿某一方向转动时，能够使得第一滤光片1123与第二滤光片1124轮流位于光源组件111的出光路径上，且转换滤光片需要的转动路径小，使得滤光组件112的调节更加方便。可以理解的是，图5所示的第一滤光片1123上的两条线条仅为便于区分第一滤光片1123和第二滤光片1124而引入的虚拟线条，并非实际存在。

需要说明的是，在本申请中，第一滤光片1123沿转换件1121的周向两侧均与第二滤光片1124相邻，或者第一滤光片1123沿转换件1121的周向两侧分别与第一滤光片1123和第二滤光片1124相邻，或者多个第一滤光片1123沿转换件1121的周向相邻设置，且位于末尾的第一滤光片1123与第二滤光片1124相邻设置，均可以理解为第一滤光片1123与第二滤光片1124沿转换件1121的周向交替设置，只要转换件1121转动时能够将第一滤光片1123或第二滤光片1124置于光源组件111的出光路径上即可。

第一滤光片1123与第二滤光片1124在转换件1121上的安装方式不限，只要第一滤光片1123或第二滤光片1124能够对光源组件111出射的光线进行过滤即可。在一些实施例中，转换件1121沿周向间隔开设有多个安装槽1122，每个第一滤光片1123或第二滤光片1124嵌设于对应的一个安装槽1122内。如此，滤光片在转换件1121上的安装稳固，不易发生偏离，能够提升滤光组件112对光源组件111的滤光效果。

在一些实施例中，在转换件1121的中心指向边缘的方向上，第一滤光片1123与第二滤光片1124的尺寸均逐渐增大。例如，在图5所示的实施例中，第一滤光片1123与第二滤光片1124均大致呈上底靠近转换件1121中心而下底靠近转换件1121边缘的梯形。如此设置，能够充分利用转换件1121的空间，提升单个第一滤光片1123与第二滤光片1124的面积，从而使得光源组件111出射的光线能够充分被第一滤光片1123或第二滤光片1124过滤，提升光线的利用率。

在一些实施例中，光源组件111还包括二向色镜1114，二向色镜1114设置于第一光源1111和第二光源1112的出光路径上，并倾斜于第一光源1111与第二光源1112的出光方向。例如，在一些实施例中，二向色镜1114与第一光源1111和第二光源1112的出光方向均成45°夹角。二向色镜1114能够反射第一光源1111发射的光线并透过第二光源1112发射的光线。具体参考图8所示，图8为二向色镜1114的透光率谱线。例如，在一些实施例中，二向色镜1114能够透过波长在785nm的红外光，反射波长在400nm-700nm的可见光。参考图2所示，可以理解的是，第二光源1112发射的光线经二向色镜1114后方向不变，而第一光源1111发射的光线经二向色镜1114反射后传播方向改变90°，因而第一光源1111和第二光源1112发射的光线经二向色镜1114后朝同一方向射出光源组件111，该射出方向即为光源组件111的出光方向。二向色镜1114的设置，能够使得出光方向不同的第一光源1111和第二光源1112发射的光线均从同一方向射出光源组件111到达滤光组件112，便于光源组件111的组装。

可以理解的是，图1-图4所示的带箭头的虚线即为部分光线的示意图。需要说明的是，若第二光源1112发射的光线为指向性良好的激光，则激光的传播方向可视为第二光源1112的出光方向，若第一光源1111发射的光线具有一定扩散角度而非线性光束，则第一光源1111发射的中心光线的传播方向，或第一光源1111出光口指向第一光源1111正前方的方向可视为第一光源1111的出光方向。

在一些实施例中，照明模组110还包括聚光镜113，聚光镜113位于光源组件111的出光路径上，并位于滤光组件112和导光束121之间。聚光镜113可以为凸透镜，也可以为多个透镜的组合，聚光镜113用于将经滤光组件112过滤的光线耦合进导光束121中，使得照明模组110出射的大部分光线均能够经导光束121和镜体122照射到被测物体20上，提升光线的利用率。

请再参见图1和图4，在一些实施例中，摄像模组130包括第一感光元件131、第二感光元件132与分光元件133。第一感光元件131和第二感光元件132分别用于获取第一光源1111与第二光源1112照明被测物体20后的成像，第一感光元件131和第二感光元件132均可以为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)。例如第一感光元件131为彩色CMOS，第二感光元件132为黑白CMOS。第一光源1111发射的白光经被测物体20反射后到达第一感光元件131形成彩色图像，第二光源1112发射的红外光激发被测物体20产生荧光，荧光到达第二感光元件132形成灰度图像。

可以理解的是，白光与荧光均沿同一方向从摄像模组130的入光口进入摄像模组130中，因而需设置分光元件133使得白光和荧光能够到达对应的感光元件上。具体地，一并参考图9所示，图9为一些实施例中分光元件133的透光率谱线。在一些实施例中，分光元件133具有分光面，分光面倾斜于摄像模组130的入光方向以及第一感光元件131与第二感光元件132的感光面。例如，在一些实施例中，分光面与摄像模组130的入光方向成45°夹角，与第一感光元件131及第二感光元件132的感光面也均成45°夹角。分光元件133能够在分光面处反射波长在400nm-700nm的可见光，并透过波长在810nm-900nm的荧光。白光进入摄像模组130后，被分光元件133反射，光路改变90°到达第一感光元件131形成彩色图像，荧光进入摄像模组130后，透过分光元件133到达第二感光元件132形成灰度图像。

进一步地，在一些实施例中，第一光源1111发射的光线部分透过分光元件133到达第二感光元件132形成灰度图像，部分被分光元件133反射至第一感光元件131形成彩色图像。如此设置，第一光源1111发射的白光能够同时形成彩色图像和灰度图像，对彩色图像和灰度图像进行处理和叠加，能够提升白光形成的彩色图像的图像质量，从而使得白光形成的彩色图像质量不会受限于第一感光元件131，进而有利于提升诊断准确率。

参考图9所示，在一些实施例中，分光元件133为30:70的分光棱镜，换言之，分光元件133大致能够透过30％的白光，而反射另外70％的白光。如此设置，既能够在第二感光元件132上形成灰度图像，也能够保证在第一感光元件131上形成的彩色图像具有足够的亮度，从而有利于进一步提升彩色图像的质量。当然，在另一些实施例中，分光元件133还可以为透射20％-50％，反射50％-80％的分光棱镜，具体地，透射与反射的比例可为70:30、60：40或50:50，只要白光经过分光元件133后能够同时成像于第一感光元件131和第二感光元件132即可。

请再参见图1和图4，在一些实施例中，分光元件133为分光棱镜，第一感光元件131和第二感光元件132分别贴合于分光元件133相邻的两表面上，第二感光元件132的感光面与摄像模组130的入光口相对，第一感光元件131的感光面平行于摄像模组130的入光方向。第一感光元件131与第二感光元件132通过光学胶贴合于分光元件133的表面上，贴合式安装工艺简单，能够有效解决两个感光元件的封装问题。第一感光元件131与第二感光元件132贴合于分光元件133相邻的两表面上，也有利于第一感光元件131与第二感光元件132实现像素级别的对准。且对准后由于分光元件133的固定作用，第一感光元件131与第二感光元件132不易相对偏离，便于彩色图像与灰度图像的精确叠加，有利于提升内窥镜成像系统10的诊断准确率。

当然，在另一些实施例中，分光元件133还可以为分光平片等其他能够起到分光功能的光学元件，且第一感光元件131、第二感光元件132的位置也可以相调换，或者第一感光元件131和第二感光元件132贴合于分光元件133的其他表面上，此时需要相应调整分光元件133的位置，只要白光与荧光经分光元件133后能够分别形成于第一感光元件131及第二感光元件132即可。

另外，可以理解的是，第二光源1112发射的红外光激发被测物体20产生荧光进入摄像模组130时，第二光源1112发射的部分红外光也会经被测物体20反射而进入摄像模组130中。为避免红外光影响白光与荧光的成像，在一些实施例中，摄像模组130还包括第三滤光片134，第三滤光片134设置于分光元件133朝向摄像模组130的入光口一侧，用于对进入摄像模组130的光线进行过滤。具体参考图10所述，图10为一些实施例中第三滤光片134的透光率谱线。第三滤光片134能够透过荧光以及第一光源1111发射的光线，阻挡第二光源1112发射的光线。例如，第三滤光片134能够透过波长在810nm-900nm的荧光以及波长在400nm-650nm的可见光，阻挡波长在700nm-800nm的光线，从而使得白光与荧光能够进入摄像模组130中成像，并阻挡第二光源1112发射的红外光进入摄像模组130中而干扰白光和荧光的正常成像。

当然，在一些实施例中，第三滤光片134也可以通过光学胶贴合于分光元件133的表面，从而使得分光元件133、第一感光元件131、第二感光元件132以及第三滤光片134形成以整体，贴合工艺简单，且能够减小摄像模组130的体积，有利于摄像模组130在内窥镜成像系统10中的组装。

进一步地，本申请还提供一种内窥镜(图未示出)，包括壳体以及如上述任一实施例所述的内窥镜成像系统10，内窥镜成像系统10设置于壳体内。壳体可以为内窥镜中用于安装内窥镜成像系统10的结构，例如可以为内窥镜光源装置的外壳，或者为内窥镜手柄的壳体。在内窥镜中采用上述内窥镜成像系统10，内窥镜能够形成清晰图像，有利于提升诊断准确率。

参考图1、图5和图11所示，基于上述任一实施例的内窥镜成像系统10，本申请还提供一种成像方法，采用上述任一实施例所述的内窥镜成像系统10对被测物体20成像，例如应用于对人体组织进行诊断。具体地，成像方法包括如下步骤：

S110、转动转换件1121以使第一滤光片1123位于光源组件111的出光路径上，通过控制元件1113控制第一光源1111出光，通过第一感光元件131获取彩色图像，通过第二感光元件132获取灰度图像。

可以理解的是，通过设置控制元件1113与滤光组件112，使得照明模组110能够实现第一光源1111或第二光源1112的单独出光，进而使得第一光源1111和第二光源1112对被测物体20的照明相互分割，互不影响。步骤S110中即为第一光源1111单独对被测物体20进行照明，通过第一感光元件131能够获取经被测物体20反射后的白光形成的彩色图像，通过第二感光元件132能够获取经被测物体20反射后的白光形成的灰度图像。

具体地，第一光源1111发射波长在400nm-700nm的白光，白光被二向色镜1114反射到滤光组件112上，经第一滤光片1123过滤后由聚光镜113耦合进入导光束121中，第一滤光片1123能够阻挡因第二光源1112关不断而发射的红外线。第一滤光片1123过滤后的白光依次经导光束121与镜体122照射到被测物体20上，由被测物体20反射后再次进入镜体122中，进而经镜体122从卡口123进入摄像模组130中，被第三滤光片134过滤后经分光元件133时，部分反射至第一感光元件131形成彩色图像，部分透过第二感光元件132形成灰度图像。

S120、将彩色图像与灰度图像融合以形成第一图像。由于在步骤S110中，第一光源1111单独对被测物体20照明，因而第一感光元件131获取的图像不包括红外或荧光成分，单独对白光形成的彩色图像进行处理优化，有利于提升图像质量。

更进一步地，在一些实施例中，在步骤S110中，经被测物体20反射的白光到达分光元件133时，部分被分光元件133反射至第一感光元件131形成彩色图像，部分透过分光元件133到达第二感光元件132形成灰度图像。

结合图1和图12所示，图12为一些实施例中处理彩色图像和灰度图像的流程图。当步骤S110中分别通过第一感光元件131与第二感光元件132获取白光形成的彩色图像和灰度图像时，步骤S120中，对灰度图像进行提高对比度和锐化等处理，从而得到高分辨率图像的亮度通道。同时，对彩色图像进行提取色差通道和增强色差通道的处理，以得到彩色图像的色差信息。进而将灰度图像的亮度通道与彩色图像的色差信息进行叠加合成，使合成的彩色图像的分辨率和动态范围增大，从而使合成的彩色图像表达的信息更丰富、细节更突出，进而提升合成的彩色图像的图像质量，有利于提升内窥镜的诊断准确率。

综上，通过照明模组110实现第一光源1111的单独出光，配合分光元件133、第一感光元件131与第二感光元件132获取白光的彩色图像和灰度图像，能够提升合成的彩色图像的图像质量，使得彩色图像的图像质量不再受限于第一感光元件131。

上述成像方法还包括如下步骤：

S130、转动转换件1121以使第二滤光片1124位于光源组件111的出光路径上，通过控制元件1113控制第二光源1112发射红外光，通过第二感光元件132获取红外光激发被测物体20产生的荧光以形成灰度图像。

可以理解的是，在步骤S130中，第二光源1112对被测物体20进行单独照明，即便第一光源1111因高频调制关不断而发射白光，第一光源1111发射的光线也会被第二滤光片1124阻挡，则第二感光元件132获取的灰度图像不存在可见光成分。进而能够对荧光形成的灰度图像进行单独优化处理，优化处理效果更佳明显，有利于提升灰度图像的成像质量。

具体地，在一些实施例中，在步骤S130中，第二光源1112发射波长为785nm的红外光，红外光透过二向色镜1114并被第二滤光片1124过滤后由聚光镜113耦合进入导光束121中，而第一光源1111发射的白光被第二滤光片1124阻挡。红外光依次经导光束121和镜体122照射到被测物体20上，激发被测物体20形成荧光，且部分红外光经被测物体20反射，与荧光共同进入镜体122中，进而从卡口123进入摄像模组130。波长在700nm-800nm的光线被第三滤光片134阻挡，波长在810nm—900nm的荧光依次透过第三滤光片134和分光元件133到达第二感光元件132形成灰度图像。

步骤S140、处理第二感光元件132获取的灰度图像，以形成第二图像。例如，利用直方图均衡化算法提高灰度图像的图像对比度，从而提升荧光形成的灰度图像的图像质量。

步骤S150、叠加步骤S120中彩色图像与灰度图像合成的第一图像以及步骤S140中优化后的第二图像。具体地，将优化后的第二图像与合成后的第一图像的G通道求和，从而获得高分辨率的荧光图像。

上述成像方法，第一光源1111与第二光源1112单独对被测物体20进行照明，从而能够对荧光形成的灰度图像及白光形成的彩色图像进行单独处理优化，提升灰度图像和彩色图像的图像质量。其中，对灰度图像进行单独优化，相较于对存在白光成分的灰度图像进行优化而言，优化效果更佳，从而能够提升灰度图像的图像质量。而对彩色图像进行单独优化，能够通过第一感光元件131与第二感光元件132分别获得白光的灰度图像与彩色图像，进而合成灰度图像与彩色图像，使得合成的第一图像不再受限于第一感光元件131，有利于提升第一图像的图像质量。由此，经单独优化后的第一图像与第二图像叠加形成图像质量更佳的荧光图像，应用于实际诊断检测和治疗时，能够使得病灶区域的图像足够清晰，信息显示的足够丰富，且与正常组织的分界足够明显，从而有利于提升诊断准确率。

当然，在一些实施例中，上述成像方法也可不进行步骤S130、步骤S140和步骤S150，则此时成像方法采用内窥镜进行白光模式成像，得到的第一图像为灰度图像与彩色图像叠加后的白光图像，增强的白光图像具备良好的成像质量，能够提升诊断准确率。具体参考图13所示，图13为一些实施例中白光模式成像的方法，包括如下步骤：

转动转换件1121以使第一滤光片1123位于光源组件111的出光路径上，通过控制元件1113控制第一光源1111出光；

通过第一感光元件131获取彩色图像，通过第二感光元件132获取灰度图像；

将彩色图像与灰度图像融合以形成第一图像。其中，将彩色图像与灰度图像融合的方法可与图12所示的方法相同。

需要说明的是，上述成像方法各步骤的顺序不限，只要能够分别对灰度图像和彩色图像进行单独优化，最终叠加得到高分辨率的荧光图像即可。例如，在一些实施例中，可先获取荧光形成的灰度图像，再获取白光形成的彩色图像，即先进行步骤S130和步骤S140，再进行步骤S110和步骤S120。又如，在步骤S110中，同步获取灰度图像和彩色图像，或先获取彩色图像，再获取灰度图像。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种照明模组，其特征在于，包括：

光源组件，包括第一光源、第二光源和控制元件，所述控制元件用于控制所述第一光源和/或所述第二光源出光；以及

滤光组件，包括转换件、至少一个第一滤光片以及至少一个第二滤光片，所述第一滤光片与所述第二滤光片沿所述转换件的周向交替设置；所述转换件用于转动以选择性地将所述第一滤光片或所述第二滤光片置于所述光源组件的出光路径上，所述第一滤光片用于透过所述第一光源发射的光线并阻挡所述第二光源发射的光线，所述第二滤光片用于透过所述第二光源发射的光线并阻挡所述第一光源发射的光线。

2.根据权利要求1所述的照明模组，其特征在于，所述滤光组件包括多个所述第一滤光片与多个所述第二滤光片，所述第一滤光片与所述第二滤光片沿所述转换件的周向交替设置，所述转换件能够沿轴转动。

3.根据权利要求1所述的照明模组，其特征在于，所述转换件沿周向开设有多个安装槽，以安装所述第一滤光片与所述第二滤光片；

和/或，至少一个所述第一滤光片与至少一个所述第二滤光片沿所述转换件的周向均匀分布。

4.根据权利要求1-3任一项所述的照明模组，其特征在于，在所述转换件的中心指向边缘的方向上，所述第一滤光片与所述第二滤光片的尺寸均逐渐增大。

5.根据权利要求1-3任一项所述的照明模组，其特征在于，所述光源组件还包括二向色镜，所述二向色镜设置于所述第一光源和所述第二光源的出光路径上，并倾斜于所述第一光源和所述第二光源的出光方向，所述二向色镜能够反射所述第一光源发射的光线并透过所述第二光源发射的光线。

6.一种内窥镜成像系统，其特征在于，包括导光模组、摄像模组以及如权利要求1-5任一项所述的照明模组，所述摄像模组包括第一感光元件、第二感光元件与分光元件，所述第一光源发射的光线经所述导光模组与所述分光元件后，到达所述第一感光元件形成彩色图像，所述第二光源发射的光线激发被测物体形成荧光，所述荧光经所述导光模组与所述分光元件后到达所述第二感光元件形成灰度图像。

7.根据权利要求6所述的内窥镜成像系统，其特征在于，所述分光元件具有分光面，所述分光面倾斜于所述摄像模组的入光方向，20％-50％的所述第一光源发射的光线透过所述分光元件到达所述第二感光元件形成灰度图像，剩余的所述第一光源发射的光线被所述分光元件反射至所述第一感光元件形成彩色图像。

8.根据权利要求7所述的内窥镜成像系统，其特征在于，所述分光元件为分光棱镜，所述第一感光元件和所述第二感光元件分别贴合于所述分光棱镜相邻的两表面上，所述第二感光元件的感光面与所述摄像模组的入光口相对，所述第一感光元件平行于所述摄像模组的入光方向。

9.根据权利要求6所述的内窥镜成像系统，其特征在于，所述摄像模组还包括第三滤光片，所述第三滤光片设置于所述分光元件朝向所述摄像模组的入光口的一侧，所述第三滤光片能够透过波长在810nm-900nm的光以及波长在400nm-650nm的光，阻挡波长在700nm-800nm的光。

10.根据权利要求6-9任一项所述的内窥镜成像系统，其特征在于，

所述第一光源的出射光为波长在400nm-700nm的混合光；

所述第二光源的出射光为波长在750-810nm的光；

所述分光元件满足：反射部分波长在400nm-700nm的可见光，透射剩余部分波长在400nm-700nm的可见光，并透过波长在810nm-910nm的光。

11.一种内窥镜，其特征在于，包括如权利要求6-10任一项所述的内窥镜成像系统。

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