TWI780561B - 提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法 - Google Patents

Abstract

一種提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法包括至少下列步驟：啟動一內視鏡；開啟所述內視鏡的一攝像頭；檢查步驟，檢查所述內視鏡的光源是否正常；若不正常，發出一不正常的警示訊號；若正常，將所述光源開到最低亮度；第一偵測步驟，偵測外界光線的強度；以及第一比較步驟。在第一比較步驟中，若所述外界光線的強度大於一預定低值，繼續第一偵測步驟；若所述外界光線的強度小於所述預定低值，打開所述光源到一正常模式的亮度。

Description

提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法

本發明涉及一種內視鏡的控制方法，特別是涉及一種提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，通過在不同的使用階段，控制內視鏡的光源照明情況，以提高內視鏡所拍攝的影像品質。

內視鏡進入人體內部時，由於身體內沒有外部的光源，內視鏡的攝像頭無法正常取得影像。因此內視鏡都會有自帶光源的設計。一般的膠囊型內視鏡的前方設有一半圓型的保護蓋，內視鏡的攝像頭的焦距剛好位於保護蓋上。當保護蓋的內側或外側有些無法避免的瑕疵，但是並不致於影響攝影的功能，例如輕微刮傷、灰塵、手痕沾印、水氣或氣溫變化等，都直接影響影像品質。特別是在進入人體之前打開內視鏡的光源的情況下，該些瑕疵形成許多不正常的雜訊，通常都是高亮度反白的圖像，進而影響操作人員的判斷。此外，因為保護蓋的折射率，也會造成畫面的對比下降。上述的情形經常造成臨床上影像判讀的不便與缺失。

故，如何提升內視鏡的攝像品質，以克服上述的缺陷，已成為該項技術領域所欲解決的一項重要課題。

本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，改善內視鏡進入身體內之前的畫面品質，避免產生高亮度反白的不正常畫面。

為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是，提供一種提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，包括至少下列步驟：啟動一內視鏡；開啟所述內視鏡的一攝像頭；檢查步驟，檢查所述內視鏡的光源是否正常；若不正常，發出一不正常的警示訊號；若正常，開啟所述光源到最低亮度，降低保護蓋(前罩)反光而干擾畫質的情形，以及避免眼睛受到強光照射；第一偵測步驟，偵測外界光線的強度；以及第一比較步驟。在第一比較步驟中，若所述外界光線的強度大於一預定低值，繼續第一偵測步驟；若所述外界光線的強度小於所述預定低值，打開所述光源到一正常模式的亮度。

依本發明一種可行的實施方式，本發明的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，還包括下列步驟：第二偵測步驟，偵測反射光強度；以及第二比較步驟。在第二比較步驟中，若所述反射光的強度低於一預定下限值，則加強所述光源的亮度到一加強模式，並持續一預定時間後，調整所述光源至所述正常模式的亮度，並回到所述第二偵測步驟。

本發明的有益效果在於，本發明所提供的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，其能通過偵測外界光線過低的狀況下，才打開內視鏡的光源到正常模式，以提升進入身體內之前的畫面品質。此外，本發明能通過偵測反射光的強度，避免過強或過弱，以確保內視鏡的光源被人體反射的光線強度適中，以提升在身體內拍攝畫面的品質。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

本發明提供一種提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，該控制方法所配合的內視鏡，舉例而言，可以應用於本發明的申請人的中華民國專利公告號第I547256號的「具有可拋棄式內視鏡的消化道檢視裝置及其控制方法」的有線內視鏡，或者中華民國專利公告號第M589530號的「醫用無線膠囊內視鏡」的無線內視鏡。然而本發明並不限制於上述的內視鏡，也可以是應用於申請人其他種類的內視鏡。本發明的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法可以應用於任何具有保護蓋的內視鏡。

如圖1所示，本發明可配合的內視鏡，舉例說明如下，內視鏡包括一殼體1、一位於殼體1前端的保護蓋2，以及安裝於殼體1內部的檢測組件。所述檢測組件至少包括一安裝板7、一攝像頭8、及光源9。所述攝像頭8可以是一廣角攝影機。攝像頭8以及光源9設置於安裝板7上，光源9可以是LED燈，可以為攝像頭8的拍攝提供輔助光源。

請配合參考圖2，本發明的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法包括至少下列步驟：首先，如步驟S10，啟動膠囊型內視鏡。當操作人員打開內視鏡，例如以電線通電給內視鏡，或者可以是無線遙控方式打開無線膠囊型內視鏡。本發明的操作方法可以是一韌體，當膠囊型內視鏡被啟動後，即自動執行。

接著，如步驟S11，打開攝像頭8。當內視鏡被啟動後，即自動地開啟攝像頭8，但不開啟光源9。此步驟可以確保攝像頭8所接收的畫面的光源全部來自外界。此時，因為內視鏡處於逆光狀況，即使保護蓋2有些微瑕疵，也不易被觀察到。此外，因為內視鏡的光源9未開啟，也不會因為保護蓋2的折射率而造成畫面的對比下降。藉此，本實施例可以在內視鏡進入身體內之前的階段，提高畫面的品質。

補充說明，本實施例中的內視鏡配置有一個攝像頭8，然而本發明並不限制於此。例如本發明也可應用於具有兩個攝像頭的內視鏡，例如公告號第I547256號的內視鏡。在後者，本發明可以利用第一個攝像頭以擷取影像，並且利用第二個攝像頭配合本發明的偵測光線的步驟。

然後，步驟S12，檢查步驟，檢查內視鏡的光源9是否正常，以預防內視鏡的光源9可能是故障的情形。若不正常，如步驟S121，發出不正常的警示訊號，例如發出一警示聲音，或者於操作界面系統上顯示一警示訊號。後續可以交給使用者自行決定，例如關閉內視鏡的電源。若光源9是正常，就進到步驟S13，開啟所述光源9到最低亮度。

具體的說，其中檢查所述檢查光源9是否正常的步驟，可以是包括：打開光源9閃爍至少一次，並以所述攝像頭8的所述感光器81偵測是否有閃爍的光線。若攝像頭8未偵測到閃爍的光線，則判斷所述內視鏡的光源9為不正常。其中打開光源9閃爍一次可以是以最大亮度的光源打開1至3秒。然而，本發明不限制於此，例如光源9可以閃爍兩次以上，並且可以是不同的時間長度。

補充說明，本實施例的攝像頭8的感光器81較佳為全域快門(Global Shutter，GS)畫素影像感測器，亦即感測器的整個畫素陣列的每個畫素都會在同一時刻曝光取得影像。然而，本發明的感光器並不限制於上述的實施方式，例如也可以是設置另一個感光器，例如光敏電阻。

如步驟S14，為本實施例的第一偵測步驟，偵測外界光線強度。具體的說，可以是利用所述攝像頭8的感光器81偵測外界光線強度。

如步驟S15，為本實施例的第一比較步驟，若外界光線強度大於一預定低值，繼續上述的第一偵測步驟S14，並調整光源為最低亮度狀態，例如3%至10%的亮度。換句話說，可以是光源的額定電流的3%至10%。但本發明不限制於此，視光源種類而定。舉例說明，一般LED的額定電流為20mA，通常0.7mA(毫安培)可以亮，一般可以用3mA至5mA驅動LED。調整光源為最低亮度可供操作者確認內視鏡已打開電源並且光源9是正常可發光的。同時，光源調整為最低亮度的優點在於，可以降低保護蓋2反光而干擾畫質的情形，以及避免眼睛受到強光照射。此狀態可視為內視鏡尚未進入身體內。此比較步驟的用意在於，利用偵測外界光線強度的方式，以判斷內視鏡是否已進入身體內。

在第一比較步驟S15中，若外界光線強度小於所述預定低值，則進行步驟S16，打開內視鏡的光源9呈正常亮度。此時，可視為內視鏡已經進入身體內，因為在身體內沒有光源。本實施例中，所述預定低值可以是所述攝像頭8的感光器81的5%總受光量，也就是說，外界光線的強度值小於感光器81的總受光量的5%時，即打開內視鏡的光源9。換句話說，本實施例的內視鏡的攝像頭8幾乎偵測不到外界的光線，就自動開啟光源9。此時，因為內視鏡在身體內，由攝像頭8所擷取的畫面都在幾公分的範圍，反射回到攝像頭8的畫面總照度是很強的，縱使保護蓋2上有些許瑕疵，也不致影響畫面品質。

接著，如步驟S17，第二偵測步驟，偵測反射光強度。所述反射光是指身體內反射內視鏡的光源9的光線。此步驟偵測的方式，具體的說，可以是利用所述攝像頭9的所述感光器偵測反射光強度，然而本發明不限制於此。

然後，如步驟S18，第二比較步驟：若所述反射光的強度低於一預定下限值，執行步驟S181，加強光源9的亮度到一加強模式，以及步驟S182，光源9的亮度持續在加強模式一預定時間，然後調整光源9回到正常模式的亮度(或者稱正常亮度)，並回到第二偵測步驟S17。其中所述光源9的所述加強模式的亮度可以是設定為正常模式的亮度120%。

上述比較步驟的假想狀況及其功能在於，當內視鏡進入較大的空腔體，例如充氣的胃，對向最長的距離可能達到20多公分，可能反射光不足，進而使得畫面過暗而影響畫面品質。此時，適當地加強內視鏡的光源9的照明亮度，可以提升畫面品質。由於內視鏡在較大的空腔體通常不會停留過長的時間，本實施例可以設定光源9在加強模式的所述預定時間為10秒~20秒，然後回到正常亮度。

如步驟S19所示，若所述反射光的強度高於一預定上限值，則執行步驟S191，降低所述光源9的亮度小於所述正常模式的亮度，並回到所述第二偵測步驟S17。換句話說，當本實施例的攝像頭8回饋的總受光量，發現反射光過強時，可以控制內視鏡的光源9以減低亮度，例如降低輸出的電流。此步驟的功用在於避免反射光過強而影響畫面品質。因為內視鏡進入人體後並沒有太多的空間，內視鏡大部分是貼著消化道(如大腸、小腸、直腸)的內壁前進，整個保護蓋2經常被某個身體內組織遮蓋住，有可能因反射光過強，而導致畫面呈現一大片反白現象。本實施例的內視鏡可以主動偵測反射光是否過強，並適當地降低光源9的照明亮度，藉此，本實施例可以再提升畫面品質。

在第二比較步驟S18中，若所述反射光的強度介於所述預定上限值與所述預定下限值之間，則進行步驟S20，維持所述光源9為正常亮度，並回到所述第二偵測步驟。換句話說，若反射光的強度沒有小於預定下限值，也沒有高於預定下限值，也就是反射光的強度介於所述預定上限值與所述預定下限值之間。此時，本實施例不需要加強或降低光源9的亮度。

具體的說，假設感光器81的總受光量為0%到100%，其中所述預定上限值可以是所述感光器81的90%總受光量；其中所述預定下限值可以是所述感光器81的50%總受光量。

[實施例的有益效果]

本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，其能通過第一偵測步驟，偵測外界光線過低的狀況下，才打開內視鏡的光源，以提升進入身體內之前的畫面品質。

此外，本發明能通過第二偵測步驟，偵測反射光的強度，避免過強或過弱，以確保內視鏡的光源被人體反射的光線強度適中，以提升在身體內拍攝畫面的品質。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

1:殼體 2:保護蓋 7:安裝板 8:攝像頭 81:感光器 9:光源

圖1為本發明的內視鏡的剖面示意圖。

圖2為本發明的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制流程圖。

本指定代表圖為流程圖，故無符號說明。

Claims (10)

1. 一種提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，包括至少下列步驟：啟動一內視鏡；開啟所述內視鏡的一攝像頭；檢查步驟：在未進入人體前，檢查所述內視鏡的光源是否正常；若不正常，發出一不正常的警示訊號；若正常，開啟所述光源到最低亮度，以降低所述內視鏡的一保護蓋上的反光；第一偵測步驟：偵測外界光線的強度；以及第一比較步驟：若所述外界光線的強度大於一預定低值，將此狀態視為所述內視鏡還未進入人體內，並且繼續第一偵測步驟；若所述外界光線的強度小於所述預定低值，將此狀態視為所述內視鏡已經進入身體內，並且打開所述光源到一正常模式的亮度。
2. 如請求項1所述的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，其中所述檢查光源是否正常的步驟包括：打開所述光源閃爍至少一次，並偵測是否有閃爍的光線；若未偵測到閃爍的光線，則判斷所述內視鏡的所述光源為不正常。
3. 如請求項1所述的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，其中所述第一偵測步驟是利用所述攝像頭的感光器進行偵測，其中所述預定低值為所述感光器的5%總受光量。
4. 如請求項1所述的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，還包括下列步驟：第二偵測步驟：偵測反射光強度；以及第二比較步驟：若所述反射光的強度低於一預定下限值， 則加強所述光源的亮度到一加強模式，並持續一預定時間後，調整所述光源至所述正常模式的亮度，並回到所述第二偵測步驟。
5. 如請求項4所述的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，其中所述預定時間為10秒至20秒。
6. 如請求項4所述的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，其中所述第二比較步驟中，若所述反射光的強度高於一預定上限值，降低所述光源的亮度小於所述正常模式的亮度，並回到所述第二偵測步驟。
7. 如請求項6所述的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，其中所述第二比較步驟中，若所述反射光的強度介於所述預定上限值與所述預定下限值之間，則維持所述光源為正常亮度，並回到所述第二偵測步驟。
8. 如請求項6所述的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，其中所述第二偵測步驟是利用所述攝像頭的感光器進行偵測，其中所述預定上限值為所述感光器的90%總受光量；其中所述預定下限值為所述感光器的50%總受光量。
9. 如請求項4所述的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，其中所述光源的所述加強模式的亮度是所述正常模式的亮度120%。
10. 如請求項3或8其中一項所述的提高膠囊型內視鏡影像品質的控制方法，其中所述攝像頭的所述感光器為全域快門畫素影像感測器。

Images