TWI607734B - Panoramic endoscope device - Google Patents

Panoramic endoscope device Download PDF

Info

Publication number
TWI607734B
TWI607734B TW105131629A TW105131629A TWI607734B TW I607734 B TWI607734 B TW I607734B TW 105131629 A TW105131629 A TW 105131629A TW 105131629 A TW105131629 A TW 105131629A TW I607734 B TWI607734 B TW I607734B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
image
sleeve
display
panoramic
environmental
Prior art date
Application number
TW105131629A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201813576A (zh
Inventor
Da Ye Yang
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to TW105131629A priority Critical patent/TWI607734B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI607734B publication Critical patent/TWI607734B/zh
Publication of TW201813576A publication Critical patent/TW201813576A/zh

Links

Landscapes

  • Endoscopes (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Description

全景內視鏡裝置
本發明係與內視鏡裝置相關,尤其是一種可針對檢測環境拍攝全景影像,而可提高判斷與檢查效能之全景內視鏡裝置。
在醫療範疇中,為可取得人體內部器官組織之詳細影像,在外科上常使用內視鏡裝置進行相關醫學檢查,以利進一步之診斷。同樣地,在工業應用上,針對無法由外窺知其結構之精密機械或是部分機具,亦可使用內視鏡裝置擷取所需的機具內部影像,以進行組件狀況之確認與檢驗。
習知內視鏡裝置係包括一管體,並於管體一端設有影像擷取器,另端則與螢幕連接,影像擷取器包括一鏡頭與影像感測元件。以醫療檢驗為例,應用時係將部分管體與影像擷取器深入人體內部,並透過影像擷取器拍攝器官組織的內視影像而形成影像資訊,進而顯示於螢幕以供醫師依據影像進行診斷。
然而,習知內視鏡裝置之影像擷取器僅具有單一鏡頭,因此只能取得單一方向的器官組織影像,以現有之鏡頭擷取角度,一般只能看到檢查區域前端約120~130度之拍攝影像,且以消化道檢查而言,前端鏡頭常被消化道皺褶遮擋,而非管壁之清晰影像,故應用習知內視鏡裝置所擷取之影像清晰度與準確度,對於病灶之判斷仍有極大不足之處。應用於工業機械檢測時亦同,單一鏡頭攝像亦不便於使用者觀看判斷機械內部狀 況。
有鑑於此,本發明人係構思一種全景內視鏡裝置,希冀可有效解決目前應用於工業及醫療檢測內視鏡裝置之缺失。
本發明之一目的,旨在提供一種全景內視鏡裝置,其係可增廣內視鏡之取像範圍,以獲得全方位觀測影像,提供完整且精細之偵測畫面,以助於進行疾病判斷或是檢驗機具狀態。
為達上述目的,本發明之全景內視鏡裝置,其包括:一影像擷取組件,包括:一套筒,為中空狀並具有一透光部;複數影像感測器,設於該套筒內,且其中之一該影像感測器係對應該套筒一側開口設置,其餘之該等影像感測器係呈環狀排列設置,該等影像感測器供以分別自該套筒開口及該透光部擷取該套筒外部之一環境影像資訊;及複數發光組件,設於該套筒內,供朝該套筒之開口及該透光部朝外發射光線;一處理器,與該等影像感測器電訊連接,供以接收該等環境影像資訊,並進行處理取得一全景畫面,其中該全景畫面定義有複數顯示區,供以對應顯示該等環境影像資訊內容,且各該顯示區係相互鄰接設置;及一顯示裝置,透過一管體與該影像擷取組件連接設置,且與該處理器電訊連接,供以接收並顯示該全景畫面。藉此,透過該等影像感測器之設置,而可針對檢測環境進行全方位區域攝像,並取得該全景畫面顯示予使用者,以提升觀察判斷時之輔助影像精準度,並降低誤判的機率。
其中,該全景畫面定義有一主座標軸,各該顯示區依據該主座標軸分別具有相異之一定位資訊,進而決定各該顯示區於該全景畫面之 位置,並藉由變更該定位資訊即可改變該全景畫面的呈現內容與方式,以因應各種檢測需求。
此外,各該影像感測器回傳之各該環境影像資訊係具有一顯示參數,該處理器係具有一比對單元與一影像編輯單元,該比對單元與各該影像感測器電訊連接以接收該等環境影像資訊並進行比對,且依據各該顯示參數,將各該環境影像資訊載入對應之各該顯示區,該影像編輯單元則與該比對單元及該顯示裝置電訊連接以將各該顯示區形成該全景畫面並傳輸至該顯示裝置,透過此方式可更為快速並準確地組合該等環境影像資訊。
再者,該處理器具有一濾像單元,係與該比對單元及該影像編輯單元電訊連接,該濾像單元係針對各該環境影像資訊進行解析,並透過像素演算法將各該環境影像資訊解析為複數網格圖像,該等濾像單元並針對相異之各該環境影像資訊之該等網格圖像進行比對,當任一該環境影像資訊之至少一該網格圖像,與另一該環境影像之至少一該網格圖像內容重複時,透過邊緣演算以重疊之該網格圖像位置做為該等環境影像資訊載入該等顯示區後的影像接合邊界,並進一步透過該影像編輯單元而組合形成該全景畫面,以提升該全景畫面顯示上的清晰度與精細程度,更利於觀看者進行判斷。
其中,該等影像感測器之數量為五個,任一該影像感測器供以拍攝該套筒前方之影像,任一該影像感測器供以拍攝該套筒上方影像,任一該影像感測器供以拍攝該套筒下方影像,任一該影像感測器供以拍攝該套筒左方影像,任一該影像感測器供以拍攝該套筒右方影像;且該等顯 示區數量亦為五個,任一該顯示區係對應位於該全景畫面中央位置供以顯示自該套筒前方拍攝之影像,任一該顯示區係對應位於該全景畫面上方位置供以顯示自該套筒上方拍攝之影像,任一該顯示區係對應位於該全景畫面下方位置供以顯示自該套筒下方拍攝之影像,任一該顯示區係對應位於該全景畫面左方位置供以顯示自該套筒左方拍攝之影像,任一該顯示區係對應位於該全景畫面右方位置供以顯示自該套筒右方拍攝之影像;該影像擷取組件更包括複數非接觸式測距元件,各該非接觸式測距元件設於各該影像感測器一側並與該處理器之一運算單元電訊連接,供以獲取各該影像感測器與偵測環境中一被測物之距離。
此外,於一實施態樣下,各該影像感測器之拍攝角度為135度,使該影像擷取組件之攝像視角涵蓋以其為原點,垂直向±90度及水平向±135度之球型區域,藉此以使該全景內視鏡裝置確實地擷取環境影像並達到全景畫面顯示之功效。
較佳者,係使任一該顯示區係為矩形態樣,並位於該全景畫面中央,其餘之該等顯示區係呈梯形並鄰接於該全景畫面中央之該顯示區周側,於此係使該全景畫面至少包含五個顯示區而獲得基本的環景影像構成態樣。亦可使至少一該顯示區係為圓形,並位於該全景畫面中央,其餘之該等顯示區則為弧形並環繞於該全景畫面中央之該顯示區周側。
為使該全景內視鏡顯示裝置具有更佳之可變性與調整性,該影像擷取組件包括一承載件及一調整組件,該承載件及該調整組件設於該套筒內且相互連接設置,該承載件供以設置該等影像感測器,該調整組件包括一微型馬達與一複合連桿,該微型馬達之輸出軸設有一齒輪件,該齒 輪件具有一第一齒部、一第二齒部及一連接部,該第一齒部之齒與該第二齒部之齒係為環狀排列設置,且該第一齒部係設於該第二齒部外側並彼此為同圓心,該連接部供與該微型馬達之輸出軸固接;該複合連桿包括一第一桿體、一第二桿體及一彈性件,該第一桿體一端對應樞接該第一齒部,另端與該承載件連接,該第二桿體位於該第一桿體內部且透過該彈性件與該第一桿體連接,該第二桿體並對應樞接該第二齒部,且該微型馬達具有預設之一設定位移值與一設定方向;當驅動該微型馬達而使該第一齒部與該第二齒部轉動時,該第一桿體受該第一齒部帶動進而調整該承載件,同時該第二桿體受該第二齒部帶動進而旋轉並使該彈性件緊縮,使該承載件依該設定位移值及該設定方向位移而變更等影像感測器之影像擷取位置後,該第一桿體受該彈性件之彈性力拉持而可防止外力影響而導致該承載件產生偏移;該顯示裝置並包括一控制模組,其與該調整組件電性連接以控制該調整組件作動,藉此使用者即可因應檢測環境當下狀態快速調整該等影像感測器,以擷取所需之區域影像。
其中,該調整組件更包括一固定軸承,該固定軸承設於該第一桿體與該承載件間,以卡制該承載件轉動,且該第一桿體外壁面具有一凸螺紋部,該套筒內壁面對應該凸螺紋部具有一凹螺紋部,當該第一桿體受該第一齒輪部帶動時,透過該凸螺紋部與該凹螺紋部使該第一桿體呈軸向移動而帶動該承載件軸向位移。
綜上所述,該全景內視鏡裝置係透過該等影像感測器針對檢測區域進行全方位的影像拍攝,而可提升內視鏡於檢測時之攝像效能。在顯示部分,係將該等環境影像資訊分別載入對應之該等顯示區以完成該全 景畫面之顯示,並且為使該全景畫面更為貼近實際偵測區域狀態而提升擬真度,本創作更透過該濾像單元進一步將該等環境影像資訊之重複圖像區域重整組合。此外,該等影像感測器亦可自行達到定軸微調,而提高檢測上之便利性。
1‧‧‧全景內視鏡裝置
10‧‧‧影像擷取組件
101‧‧‧套筒
1011‧‧‧透光部
1012‧‧‧第二螺紋部
102‧‧‧影像感測器
102a‧‧‧影像感測器
102b‧‧‧影像感測器
102c‧‧‧影像感測器
102d‧‧‧影像感測器
102e‧‧‧影像感測器
103‧‧‧發光元件
104‧‧‧承載件
105‧‧‧調整組件
1051‧‧‧微型馬達
1052‧‧‧複合連桿
1053‧‧‧齒輪件
10531‧‧‧第一齒部
10532‧‧‧第二齒部
10533‧‧‧連接部
1054‧‧‧第一桿體
10541‧‧‧凸螺紋部
1055‧‧‧第二桿體
1056‧‧‧彈性件
1057‧‧‧固定軸承
106‧‧‧非接觸式測距元件
11‧‧‧處理器
111‧‧‧儲存單元
112‧‧‧比對單元
113‧‧‧濾像單元
114‧‧‧運算單元
115‧‧‧影像編輯單元
12‧‧‧顯示裝置
121‧‧‧螢幕
122‧‧‧切換模組
123‧‧‧控制模組
13‧‧‧管體
A‧‧‧全景畫面
B‧‧‧息肉
D‧‧‧顯示區
D1‧‧‧顯示區
D2‧‧‧顯示區
D3‧‧‧顯示區
D4‧‧‧顯示區
D5‧‧‧顯示區
第1圖,為本發明第一實施例之立體示意圖。
第2A圖,為本發明第一實施例之影像擷取視角示意圖(一)。
第2B圖,為本發明第一實施例之影像擷取視角示意圖(二)。
第2C圖,為本發明第一實施例之影像擷取視角示意圖(三)。
第3圖,為本發明第一實施例之應用示意圖。
第4圖,為本發明第一實施例之檢測顯示示意圖(一)。
第5圖,為本發明第一實施例之檢測顯示示意圖(二)。
第6圖,為本發明第一實施例之檢測顯示示意圖(三)。
第7圖,為本發明第一實施例之檢測顯示示意圖(四)。
第8圖,為本發明第一實施例之部分方塊示意圖。
第9A圖,為本發明第二實施例之平面示意圖。
第9B圖,為本發明第二實施例之影像擷取組件示意圖。
第10圖,為本發明第二實施例之全景畫面示意圖。
為使 貴審查委員能清楚了解本發明之內容,謹以下列說明 搭配圖式,敬請參閱。
請參閱第1、2A~2C、3、4~7及8圖,其係為本發明第一實施例之立體示意圖、各影像擷取視角示意圖、應用示意圖、各檢測顯示示意圖及部分方塊示意圖。本發明揭示一種全景內視鏡裝置1,包括一影像擷取組件10、一處理器11及一顯示裝置12。其中,該全景內視鏡裝置1係供以作為醫療或工業檢測之用,於本實施例中則以應用於醫療範疇為例。
該影像擷取組件10包括一套筒101、複數影像感測器102及複數發光組件103,該套筒101為中空狀並具有一透光部1011,較佳者,該透光部1011係為複數呈環狀排列設置之透孔。該等影像感測器102設於該套筒101內,且其中之一該影像感測器102係對應該套筒101一側開口設置,其餘之該等影像感測器102則呈環狀排列設置,該等影像感測器102供以分別自該套筒101開口及該透光部1011擷取該套筒101外部之一環境影像資訊。較佳者,該等影像感測器102至少之設置數量為五個,以至少對應該套筒101之前、上、下、左及右方環境區域進行攝像,達到全景檢測之功效。詳細言,各該影像感測器102係包括一鏡頭及一透鏡,透過調整透鏡係可變更各該影像感測器之焦距,而鏡頭則供以接收光學信號而生成該等環境影像資訊,惟此技術屬常見之習用技術,於此不再加以贅述。
該等發光組件103設於該套筒101內,以朝該套筒101之開口及該透光部1011朝外發射光線而照亮檢測環境,利於該等影像感測器102擷取該等環境影像資訊。較佳者該等發光組件103係依據各該影像感測器102設置,如於本實施例中,各該發光組件103係設於各該影像感測器102一側,使該等發光組件103係分別朝該套筒101之前端與上、下、左及右側發射光線,而照亮檢測環境。其中,由於本發明之該全景內視鏡裝置1係 屬透過管體13而與顯示裝置12之內視鏡種類,因此,在該影像擷取組件10亦須受該管體13調整以及須將影像回饋至顯示裝置之情況下,在結構設計同時亦須考量整體電性連接狀態,而與置入人體中的單一膠囊式內視鏡有所區隔。特別一提的是,本發明所指稱的全景定義,為包含該影像檢測組件10前端與環繞於其上、下、左及右之360度環境影像而構成之三維空間檢測畫面。如第2A、2B及2C圖所示,各該影像感測器102之視角範圍如圖中之箭頭所示,是以本發明之該影像擷取組件10之視角涵蓋垂直向±90度及水平向各約±135度之區域,而具有類半球型視角,與其他領域如車用顯示領域之全景概念(偵測車體前後左右側之二維空間偵測影像)有所不同,藉此以達到更佳之檢測效能,於此一併敘明。
該處理器11係與該等影像感測器102電訊連接,以接收該等環境影像資訊,並進行影像處理取得一全景畫面A,其中該全景畫面A係定義有複數顯示區D,各該顯示區D供以對應顯示該等環境影像資訊內容,而使該全景畫面A完整呈現檢測環境各區影像狀態,提升該全景內視鏡裝置1之攝像效能。其中,該處理器11係可設置於該影像擷取組件10處或該管體13等,於本實施例中,則以該處理器11係設於該套筒101內為例,且該處理器11具有一儲存單元111,以儲存並記錄該等環境影像資訊及該全景畫面A等資料。該顯示裝置12係透過一管體13與該影像擷取組件10連接設置,並與該處理器11電訊連接,供以接收並顯示該全景畫面A予使用者,其中,該顯示裝置12係透過一螢幕121以顯示該全景畫面A。 藉此,該等影像感測器102所拍攝之該等環境影像資訊,透過該處理器11進行影像編輯與重組後,即可以該全景畫面A之態樣呈現予使用者,更便 於進行判斷與了解。其中,第8圖係為本發明中部分元件之電訊連接示意,以利說明影像相關之傳遞路徑。
較佳者,該全景畫面A定義有一主座標軸,各該顯示區D依據該主座標軸分別具有相異之一定位資訊,進而決定各該顯示區D於該全景畫面A之位置。此外,以本實施例而言,該等顯示區D之數量係依據該等影像感測器102之數量決定,以使各該影像感測器102均對應至一顯示區D。該定位資訊係可包括一中心座標及/或複數顯示區邊界座標,以透過前述之各種座標參數畫分出各該顯示區D於該全景畫面A之位置與區域。 並且於本實施例中係使該等影像感測器102之數量為五個,任一該影像感測器102a係對應設於該套筒101前方開口,供以拍攝該套筒101前方之影像,任一該影像感測器102b供以拍攝該套筒101上方影像,任一該影像感測器102c供以拍攝該套筒101下方影像,任一該影像感測器102d供以拍攝該套筒101左方影像,任一該影像感測器102e供以拍攝該套筒右方影像,且前述之該等影像感測器102b、102c、102d及102e則呈環狀排列。此外,該等顯示區D之數量亦對應該等影像感測器102之數量而為五個,並於本實施例中使任一該顯示區D1為矩形態樣且位於該全景畫面A中央,供以顯示自該套筒101前方拍攝之影像,其餘之該等顯示區D2、D3、D4及D5係呈梯形並鄰接於該全景畫面A中央之該顯示區D1周側,而該等顯示區D1、D2、D3、D4及D5之排列則可依據前述之定位資訊決定,而如第4圖所示。 該顯示區D2係對應位於該全景畫面A之上方位置,供以顯示自該套筒101上方拍攝之影像,該顯示區D3係對應位於該全景畫面A之下方位置,供以顯示自該套筒101下方拍攝之影像,該顯示區D4係對應位於該全景畫面A 之左方位置,供以顯示自該套筒101左方拍攝之影像,該顯示區D5係對應位於該全景畫面A之右方位置,供以顯示自該套筒101右方拍攝之影像。 此外,該影像擷取模組10更包括複數非接觸式測距元件106,各該非接觸式測距元件106係設於各該影像感測器102一側,並與該處理器11之一運算單元114電訊連接,供以獲取各該影像感測器102與偵測環境中一被測物或一特定區域之距離,例如於醫療檢測時發現特定病灶特徵,或是於工業檢測時發現疑似損壞區域等,若須進一步確認檢測當下病灶特徵或損壞區域與該影像感測器102之距離,則可透過該非接觸式測距元件106得知。詳細言,各該非接觸式測距元件106係可採取雷射、紅外線或光波等方式進行測距,各該非接觸式側距元件106與各該影像感測器102具有一固定間距,並該非接觸式測距元件106可利用前述之雷射、紅外線或光波取得被測物或特定區域與該非接觸式測距元件106之間距,利用被測物或特定區域、該影像感測器102與該非接觸式測距元件106構成之圖形,取得前述長度值後即可進一步求得該影像感測器102與被測物或特定區域之距離。此外,進一步地衍生,由該顯示裝置12之螢幕圈選一畫面區域時,該處理器11係可利用該畫面區域的面積結合前述該影像感測器102與被測物或特定區域之直線距離,進而計算獲得該畫面區域對應偵測環境中區域之實際面積。
而關於各該環境影像資訊之重組與重建,各該環境影像資訊係具有一顯示參數,當各該環境影像資訊傳遞至該處理器11時,該處理器11即依據各該顯示參數將對應之各該環境影像資訊載入各該顯示區D內而形成該全景畫面A,進而完成處理與重建該等環境影像資訊之動作。進一 步言,該處理器11具有一比對單元112及一影像編輯單元115,該比對單元112係與各該影像感測器102及該儲存單元111電訊連接,以接收該等環境影像資訊並可將其儲存於該儲存單元111中。當各該環境影像資訊自各該影像感測器102回傳至該處理器11時,該比對單元112係對各該環境影像資訊之該顯示參數進行比對以確認各該環境影像資訊對應載入之該顯示區D,該影像編輯單元115則與該比對單元112、該儲存單元111及該顯示裝置12電訊連接,以透過各該定位資訊將各該顯示區D形成該全景畫面A並傳輸至該顯示裝置12顯示,以及傳輸至該儲存單元111進行備份。例如,該顯示參數可包含各該影像感測器102之代碼位置編號,當該些環境影像資訊回傳至該處理器11後,經過該比對單元112判斷各該環境影像資訊係由何影像感測器102所擷取,即可依據影像感測器102之代碼位置編號載入對應的顯示區D中,再透過該影像編輯單元115進而合成該全景畫面A。 本發明係利用多個該影像感測器102先行分別擷取對應方向的環境影像,再透過處理器11將各環境影像資訊載入對應的顯示區D以形成全景畫面A,且顯示區D之排列可依據各影像感測器102相對實際檢測環境之位置設定,而供使用者快速辨識各顯示區D畫面對應檢測環境的大致方位與區域。同時,利用對應套筒101前端之影像感測器102輔以環狀設置的其餘影像感測器102以達到球狀空間的全景影像擷取,而非單純僅拍攝環繞套筒101軸線區域的影像。而影像之重組與重建則藉由該處理器11之該比對單元112及該影像編輯單元115進行對應處理,以於該顯示裝置12呈現符合使用者需求之全景畫面A。
為使該全景畫面A之顯示更趨精細與擬真,該處理器11具 有一濾像單元113,係與該比對單元112及該影像編輯單元115電訊連接,該濾像單元113係針對各該環境影像資訊進行解析,並透過像素演算法將各該環境影像資訊劃分為複數網格圖像,該濾像單元113並針對相異之各該環境影像資訊之該等網格圖像進行比對,當任一之該環境影像資訊之至少一該網格圖像與另一該環境影像資訊之至少一該網格圖像內容重複時,透過邊緣演算以重疊之該網格圖像位置做為該等環境影像資訊載入該等顯示區D時的影像接合邊界,並進一步透過該影像編輯單元115而組合形成該全景畫面A。藉此以使各該環境影像資訊於載入各該顯示區D並重組及接續形成該全景畫面A時,更為貼近實際檢測環境畫面。例如,對應位於該套筒101前方之該影像感測器102a所取得之該環境影像資訊,與供以拍攝該套筒101上方影像之該影像感測器102b所取得之該環境影像資訊,傳輸至該處理器11時,該比對單元112係先確認兩者對應載入之該顯示區D,再透過該濾像單元113將該影像感測器102a所取得之該環境影像資訊與該影像感測器102b所取得之該環境影像資訊分別解析為複數該網格圖像,接續將兩者進行比對,當該影像感測器102a所取得之該環境影像資訊內之至少一個該網格圖像,與該影像感測器102b所取得之該環境影像資訊內之至少一個該網格圖像為重複時,即以重疊之該網格圖像位置做為該影像感測器102a所取得之該環境影像資訊,與該影像感測器102b所取得之該環境影像資訊分別載入該顯示區D1及該顯示區D2內時的影像接合邊界,接續透過該影像編輯單元115形成該全景畫面A即可。藉此以防止使用者於觀看該螢幕121時,在該顯示區D1及該顯示區D2同時看見重複的環境影像。
應用時,使該影像擷取組件10及部分之該管體13進入人體 或待檢驗之機械內部,該等影像感測器102即可開始拍攝偵測區域的影像而取得該等環境影像資訊,接續該處理器11接收該等環境影像資訊後,透過該比對單元112、該濾像單元113及該影像編輯單元115進行相關之處理,而拼組形成該全景畫面A並透過該顯示裝置12顯示,使用者即可依據該全景畫面A診斷與確認器官組織狀態。在檢測時,該顯示裝置12除可顯示完整的全景畫面A,亦可透過該顯示裝置12之一切換模組122變更顯示模式,而僅顯示該全景畫面A之至少一該顯示區D。較佳者,該全景內視鏡裝置1具有至少三種顯示模式,其一為於該螢幕121同時顯示五個該顯示區D1、D2、D3、D4、D5,其一為於該螢幕121同時顯示四個該顯示區D2、D3、D4、D5,其一為於該螢幕121顯示一個該顯示區D1、顯示區D2、顯示區D3、顯示區D4或顯示區D5。
以下則以應用於檢查人體腸道為例說明,如第3圖所示,該影像擷取組件10透過該管體13進入腸道後,即可利用該等影像感測器102取得該等環境影像資訊,倘若於檢查過程中透過該全景畫面A發現腸道某處具有一息肉B,如第4圖所示,即可立即透過該切換模組122變更顯示狀態以更仔細的觀察。如第5圖所示,即為切換至該顯示區D之影像畫面。由於該影像擷取模組10與該息肉B之距離仍過遠,導致無法清晰觀察,因此即朝息肉B處繼續推進該影像擷取組件10。隨該影像擷取模組10之推進,該息肉B與該影像擷取模組10之位置相對被改變,此時亦可切換至僅有上方顯示區D2、下方顯示區D3、左方顯示區D4及右方顯示區D5構成之顯示畫面,而得知該息肉B目前係位於該顯示區D內,如第6圖所示。接續即可再切換至僅顯示顯示區D2之影像畫面,以近距離的觀察該息肉 B,得知其完整面貌形體,藉此達到放大檢測環境局部影像之功效,而可在檢驗過程中,更為機動性地針對可能具病灶之區域影像進行精細觀察,提高檢驗功效。亦即,本發明除了可同時在該螢幕121直接顯示所有影像感測器102擷取之影像外,更具有複數顯示模式可供選擇,例如前述僅顯示上方顯示區D2、下方顯示區D3、左方顯示區D4及右方顯示區D5,或是僅顯示單一顯示區D2之方式。
請參閱第9A、9B及10圖,其係為本發明第二實施例之平面示意圖、影像擷取組件示意圖及全景畫面示意圖。承第一實施例,相同部分於此即不加以贅述。欲構成全景狀顯示畫面,過往常見的方式係屬控制單一影像感測器進行多點旋軸、多點定軸物轉、多點平行移軸或多點陣列序列移動等方式利用影像感測器進行旋轉拍攝,再將各次取得的環境影像拼接合成一長幅畫面,進而達到全景功效。但內視鏡屬於精密微小的檢測機具,在檢測環境中移動已然不便,更遑論進行旋軸、平行移軸或陣列序列等精準移動操作,故此種方式在控制影像感測器上會遭遇許多困難,而影響最終取得的畫面精準度與清晰度。是以於本實施例中,係對於調整方面構思相關設計,於此使該影像擷取組件10更包括一承載件104及一調整組件105,該承載件104及該調整組件105設於該套筒101內且相互連接設置,該承載件104供以設置該等影像感測器102,該調整組件105供以驅使該承載件104包括一微型馬達1051與一複合連桿1052。該微型馬達1051之輸出軸設有一齒輪件1053,該齒輪件1053具有一第一齒輪部10531、一第二齒部10532及一連接部10533,該第一齒部10531之齒與該第二齒部10532之齒係為環狀排列設置,且該第一齒部10531係位於該第二齒部10532 外側並彼此為同圓心,該連接部10533供與該微型馬達1051之輸出軸固接,較佳者,該連接部10533係為一透孔以使該微型馬達1051之輸出軸插設固定於內。該複合連桿1052包括一第一桿體1054、一第二桿體1055及一彈性件1056,該第一桿體1054對應樞接該第一齒部10531並與該承載件104連接,該第二桿體1055位於該第一桿體1054內部且透過該彈性件1056與該第一桿體1054連接,該第二桿體1055並對應樞接該第二齒部10532,且該微型馬達1051具有預設之一設定位移值與一設定方向;當驅動該微型馬達1051而使該第一齒部10531與該第二齒部10532轉動時,該第一桿體1054受該第一齒部10531帶動進而調整該承載件104,同時該第二桿體1055受該第二齒部10532帶動進而旋轉並使該彈性件1056緊縮,使該該承載件104依該設定位移值及該設定方向位移而變更等影像感測器102之影像擷取位置後,該第一桿體1054及該第二桿體1055受該彈性件1056之彈性力拉持而可防止外力影響而導致該承載件104產生偏移。藉此,透過該第一齒部10531帶動該第一桿體1054進而調整該承載件104,其中,該彈性件1056係為軟性且具彈力之材質製成,當利用該第二齒部10532帶動該第二桿體1055而緊拉該彈性件1056後,於調整完畢時透過該彈性件1056可有效地穩定該第一桿體1054與該承載件104的位置,防止在應用過程中例如碰撞到偵測環境而導致該承載件104位移,影響檢測效能。較佳者,該承載件104為一圓柱形結構體,任一該影像感測器102係位於該承載件104之一側平面以對應該套筒101之開口,其餘之該等影像感測器102則環設於該承載件104側面,而該套筒101之該透光部1011於此則為環形且罩覆有一透光玻璃。而該顯示裝置12包括一控制模組123,其與該調整組件105電性連接 以控制該調整組件105,較佳者,該控制模組123係為複數按鍵,而可供使用者自該顯示裝置11控制該承載件104進行微調。如前述,由於內視鏡無法輕易地進行定軸等控制操作,但為更進一步滿足使用者的檢測需求,是以該調整組件105係已先行依據定軸等要件設定移動距離與方向,以供使用者利用控制模組123在移動該承載件104時,即可使各該影像感測器102保持定軸等態樣,避免影響影像擷取與全景畫面狀態。而以本實施例而言,係以該承載件104進行軸向調整為例說明,於此,該調整組件105更包括一固定軸承1057,該固定軸承1057設於該第一桿體1054與該承載件104間,以以卡制該承載件104轉動,且該第一桿體1054外壁面具有一凸螺紋部10541,該套筒101內壁面對應該凸螺紋部10541具有一凹螺紋部1012,當該第一桿體1054受該第一齒部10531帶動時,透過該凸螺紋部10541與該凹螺紋部1012使該第一桿體1054呈軸向前進而推動該承載件104軸向位移。亦即當該第一桿體1054受該第一齒部10531帶動時,該凸螺紋部10541係循著該凹螺紋部1012而可向前或向後移動,並同時使該承載件104一併位移,藉此達到軸向位移該承載件104之功效。
此外,於本實施例中,至少一該顯示區D係為圓形,並位於該全景畫面A中央,其餘之該等顯示區D則為弧形並環繞圓形之該顯示區D設置,如第10圖所示。於此係提供另種該全景畫面A之顯示態樣予使用者,以符合在不同檢測範疇下所需觀看的該全景畫面A內容。
綜上所述,本發明之該全景內視鏡裝置,係透過該等影像感測器針對檢測區域進行全方位的影像拍攝,包含該影像檢測組件前端與環繞於其上、下、左及右之360度環境影像而構成之半球型三維空間檢測畫 面,非屬傳統水平視角涵蓋360度之二度空間環境影像,而可提升內視鏡於檢測時之攝像效能。在顯示部分,係將該等環境影像資訊分別載入對應之該等顯示區以完成該全景畫面之顯示,且具有至少三種顯示模式可供使用者進行切換,並且為使該全景畫面更為貼近實際偵測區域狀態而提升擬真度,本創作更透過該濾像單元進一步將該等環境影像資訊之重複圖像區域進行處理。此外,該等影像感測器亦可自行達到定軸調控,而提高檢測上之便利性。
惟,以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,並非用以限定本發明實施之範圍;故在不脫離本發明之精神與範圍下所作之均等變化與修飾,皆應涵蓋於本發明之專利範圍內。
1‧‧‧全景內視鏡裝置
10‧‧‧影像擷取組件
101‧‧‧套筒
1011‧‧‧透光部
102‧‧‧影像感測器
102a‧‧‧影像感測器
102b‧‧‧影像感測器
102c‧‧‧影像感測器
102d‧‧‧影像感測器
102e‧‧‧影像感測器
103‧‧‧發光組件
106‧‧‧非接觸式測距元件
12‧‧‧顯示裝置
121‧‧‧螢幕
122‧‧‧切換模組
13‧‧‧管體

Claims (9)

  1. 一種全景內視鏡裝置,其包括:一影像擷取組件,包括:一套筒,為中空狀並具有一透光部;複數影像感測器,設於該套筒內,且其中之一該影像感測器係對應該套筒一側開口設置,其餘之該等影像感測器係呈環狀排列設置,該等影像感測器供以分別自該套筒開口及該透光部擷取該套筒外部之一環境影像資訊;複數發光元件,設於該套筒內,供朝該套筒之開口及該透光部朝外發射光線;一承載件,設於該套筒內並供以設置該等影像感測器;及一調整組件,設於該套筒內且與該承載件相互連接設置,該調整組件包括一微型馬達與一複合連桿,該微型馬達之輸出軸設有一齒輪件,該齒輪件具有一第一齒部、一第二齒部及一連接部,該第一齒部之齒與該第二齒部之齒係為環狀排列設置,且該第一齒部係設於該第二齒部外側並彼此為同圓心,該連接部供與該微型馬達之輸出軸固接;該複合連桿包括一第一桿體、一第二桿體及一彈性件,該第一桿體一端對應樞接該第一齒部,另端與該承載件連接,該第二桿體位於該第一桿體內部且透過該彈性件與該第一桿體連接,該第二桿體並對應樞接該第二齒部,且該微型馬達具有預設之一設定位移值與一設定方向;當驅動該微型馬達而使該第一齒部與該第二齒部轉動時,該第一桿體受該第一齒部帶動進而調整該承載件,同時該第二桿體受該第二齒部帶動進而旋轉並 使該彈性件緊縮,使該承載件依該設定位移值及該設定方向位移而變更等影像感測器之影像擷取位置後,該第一桿體受該彈性件之彈性力拉持而可防止外力影響而導致該承載件產生偏移;一處理器,與該等影像感測器電訊連接,供以接收該等環境影像資訊,並進行處理取得一全景畫面,其中該全景畫面定義有複數顯示區,供以對應顯示該等環境影像資訊內容,且各該顯示區係相互鄰接設置;及一顯示裝置,透過一管體與該影像擷取組件連接設置,且與該處理器電訊連接,供以接收並顯示該全景畫面,其中,該顯示裝置並包括一控制模組,其與該調整組件電性連接以控制該調整組件作動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之全景內視鏡裝置,其中,該全景畫面定義有一主座標軸,各該顯示區依據該主座標軸分別具有相異之一定位資訊,進而決定各該顯示區於該全景畫面之位置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之全景內視鏡裝置,其中,各該影像感測器回傳之各該環境影像資訊具有一顯示參數,該處理器係具有一比對單元與一影像編輯單元,該比對單元與各該影像感測器電訊連接以接收該等環境影像資訊並進行比對,且依據各該顯示參數,將各該環境影像資訊載入對應之各該顯示區,該影像編輯單元則與該比對單元及該顯示裝置電訊連接以將各該顯示區形成該全景畫面並傳輸至該顯示裝置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之全景內視鏡裝置,其中,該處理器具有一濾像單元,係與該比對單元及該影像編輯單元電訊連接,該濾像單元係針對各該環境影像資訊進行解析,並透過像素演算法將各該環境影像資 訊解析為複數網格圖像,該濾像單元並針對相異之各該環境影像資訊之該等網格圖像進行比對,當任一該環境影像資訊之至少一該網格圖像,與另一該環境影像之至少一該網格圖像內容重複時,透過邊緣演算以重疊之該網格圖像位置做為該等環境影像資訊載入該等顯示區後的影像接合邊界,並進一步透過該影像編輯單元而組合形成該全景畫面。
  5. 如申請專利範圍第1至4項其中任一項所述之全景內視鏡裝置,其中,該等影像感測器之數量為五個,任一該影像感測器供以拍攝該套筒前方之影像,任一該影像感測器供以拍攝該套筒上方影像,任一該影像感測器供以拍攝該套筒下方影像,任一該影像感測器供以拍攝該套筒左方影像,任一該影像感測器供以拍攝該套筒右方影像;且該等顯示區數量亦為五個,任一該顯示區係對應位於該全景畫面中央位置供以顯示自該套筒前方拍攝之影像,任一該顯示區係對應位於該全景畫面上方位置供以顯示自該套筒上方拍攝之影像,任一該顯示區係對應位於該全景畫面下方位置供以顯示自該套筒下方拍攝之影像,任一該顯示區係對應位於該全景畫面左方位置供以顯示自該套筒左方拍攝之影像,任一該顯示區係對應位於該全景畫面右方位置供以顯示自該套筒右方拍攝之影像;該影像擷取組件更包括複數非接觸式測距元件,各該非接觸式測距元件設於各該影像感測器一側並與該處理器之一運算單元電訊連接,供以獲取各該影像感測器與偵測環境中一被測物之距離。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之全景內視鏡裝置,其中,各該影像感測器之拍攝角度為135度,使該影像擷取組件之攝像視角涵蓋以其為原點,垂直向±90度及水平向±135度之球型區域。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之全景內視鏡裝置,其中,任一該顯示區係為矩形態樣,並位於該全景畫面中央,其餘之該等顯示區係呈梯形並鄰接於該全景畫面中央之該顯示區周側。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之全景內視鏡裝置,其中,至少一該顯示區係為圓形,並位於該全景畫面中央,其餘之該等顯示區則為弧形並環繞於該全景畫面中央之該顯示區周側。
  9. 如申請專利範圍第1至3項其中任一項所述之全景內視鏡裝置,其中,該調整組件更包括一固定軸承,該固定軸承設於該第一桿體與該承載件間,以卡制該承載件轉動,且該第一桿體外壁面具有一凸螺紋部,該套筒內壁面對應該凸螺紋部具有一凹螺紋部,當該第一桿體受該第一齒部帶動時,透過該凸螺紋部與該凹螺紋部使該第一桿體呈軸向移動而帶動該承載件軸向位移。
TW105131629A 2016-09-30 2016-09-30 Panoramic endoscope device TWI607734B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105131629A TWI607734B (zh) 2016-09-30 2016-09-30 Panoramic endoscope device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW105131629A TWI607734B (zh) 2016-09-30 2016-09-30 Panoramic endoscope device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI607734B true TWI607734B (zh) 2017-12-11
TW201813576A TW201813576A (zh) 2018-04-16

Family

ID=61230750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105131629A TWI607734B (zh) 2016-09-30 2016-09-30 Panoramic endoscope device

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI607734B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM535060U (zh) * 2016-09-30 2017-01-11 Three In One Enterprises Co Ltd 全景內視鏡裝置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM535060U (zh) * 2016-09-30 2017-01-11 Three In One Enterprises Co Ltd 全景內視鏡裝置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201813576A (zh) 2018-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10492668B2 (en) Endoscope system and control method thereof
US20220409012A1 (en) Imaging Apparatus and Method Which Utilizes Multidirectional Field of View Endoscopy
JP2005334647A (ja) 内視鏡の視覚装置
JP5942044B2 (ja) 内視鏡システム
WO2007139187A1 (ja) 3次元画像構築装置及び方法並びにプログラム
CN104434001B (zh) 全方位三维立体视觉的单目内窥镜系统
US9848124B2 (en) Endoscope system and endoscope video processor
JP3707830B2 (ja) 術式支援用画像表示装置
WO2015151973A1 (ja) 内視鏡システム
US11503987B2 (en) Plenoptic endoscope with fiber bundle
WO2019220916A1 (ja) 医療画像処理装置、医療画像処理方法及び内視鏡システム
WO2015122354A1 (ja) 内視鏡システム
CN112969404B (zh) 医疗图像处理装置及方法、诊断辅助装置以及记录介质
JP3070022B2 (ja) 超広角内視鏡
TWM535060U (zh) 全景內視鏡裝置
JP2012163619A (ja) 全周囲観察光学系及びそれを備えた全周囲観察システム
CN107920189B (zh) 全景内视镜装置
TWI607734B (zh) Panoramic endoscope device
CN113905652A (zh) 医学观察系统、控制装置和控制方法
JP2014054499A (ja) 筒型撮像素子を用いた全視野小型撮像装置
JP2014056225A (ja) 全視野小型撮像装置
US20230181014A1 (en) Endoscopy Device and Endoscopy System with Annular View
JPH09294709A (ja) 内視鏡
KR20170026025A (ko) 360도 및 입체 촬영이 가능한 내시경
JP4776919B2 (ja) 医療画像処理装置