一種窄帶成像內窺鏡裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種內窺鏡裝置，尤其涉及的是一種多種光譜的照射光線同時照射被檢組織與經被檢組織反射后的光線分光并同時成像的窄帶成像內窺鏡裝置。
【背景技術】
[0002]血液中的含氧血紅蛋白和脫氧血紅蛋白對某些特定的窄帶光譜具有強烈作用，窄帶成像內窺鏡就是利用這個特征實現了增強人體黏膜內血管圖像的效果。傳統的電子內鏡使用氙燈或者鹵鎢燈等寬帶白光光源作為照明光，目前常用的窄帶成像內窺鏡就在白光光源后加入了窄帶濾光器，對寬帶白光進行濾光，僅留下峰值波長為600nm、540nm和420nm的紅、綠、藍色窄帶光譜，并將該窄帶光譜透射到待觀察目標表面。由于血液中的含氧血紅蛋白和脫氧血紅蛋白對這幾個窄帶光譜具有強烈的吸收作用，所以在圖像上觀察到的血管呈現為亮背景下的暗圖案，提高了血管圖像的對比度。
[0003]進一步的，由于不同波長的窄帶光譜在人體黏膜中的穿透深度不一樣，例如藍光波段(420nm)穿透較淺，能較好的顯示黏膜表層的血管，而綠光波段(540nm)穿透深度較深，可以較好的顯示中間層的血管。因此可以通過圖像處理的方式，將拍攝到的圖像按照不同光譜進行分解和處理，獲得不同黏膜深度的圖像。
[0004]窄帶成像內窺鏡在一些伴有微血管改變的病變的診斷及檢出有非常好的效果。例如中下咽部早期癌、食管上皮內癌、早期胃癌、結腸早期癌等，這些疾病一般會導致病變處血管增多，毛細血管在粘膜表面形成的結構就會發生變化。窄帶成像內窺鏡可以凸顯出這些毛細血管的形狀，因此可以在這些疾病的早期發現提供有力的幫助。
[0005]專利號為CN103501683A的專利中公開了一種內窺鏡裝置，該裝置利用一個高速旋轉的濾光盤對氙燈光源進行濾光。濾光盤上沿圓周安裝有3種不同光譜段的窄帶濾光片，氙燈發出的白光同一時間內只能經過其中一個窄帶濾光片。由于濾光盤不停的旋轉，所以氙燈發出的光依次被3種窄帶濾光片過濾，形成一個時序性的窄帶光譜序列照射到被檢測組織表面。然后通過內窺鏡成像系統拍攝組織的反射光圖像，再經過光譜頻帶的分解和處理，最終獲得組織的窄帶圖像。目前的窄帶成像內窺鏡系統，大多數是基于上述這種實現方式的。從目前的應用情況看來，這種利用大功率氙燈與高速旋轉的濾光盤組合的窄帶成像內窺鏡系統，具有以下幾點不足:
[0006]1、能量利用率低，氙燈發出的是寬帶白光，經過窄帶濾光片后，只有在窄帶濾光片帶通內的部分被利用到，而為保證窄帶圖像具有足夠的亮度，需要氙燈具有很高的功率。
[0007]2、圖像處理算法復雜，目前的窄帶內窺鏡，不同波段的窄帶光是按時序依次照射到被測組織表面的，因此需要復雜的算法將拍攝到的圖像進行拼接和處理。
[0008]3、對目標的運動敏感，由于不同波段的窄帶光是按時序依次照射到被測組織表面的，如果目標在拍攝過程中有位移，不同波段的窄帶光照射到的位置就會發生變化，導致窄帶圖像失真。
[0009]4、結構復雜，可靠性差，目前的窄帶內窺鏡結構包括多個高速運動的機構，整體結構復雜，可靠性差。
[0010]因此，現有技術還有待于改進和發展。
【發明內容】
[0011]本發明的目的在于提供一種窄帶成像內窺鏡裝置，旨在解決現有技術中的窄帶內窺鏡結構圖像處理算法復雜、對目標運動敏感度高的技術問題。
[0012]本發明的技術方案如下:一種窄帶成像內窺鏡裝置，包括
[0013]光源結構，對被檢組織照射具有規定的波長頻帶的至少一個以上的照明光；
[0014]內窺鏡結構，對被檢組織在具有規定的波長頻帶的照明光照射下的圖像進行拍攝;
[0015]圖像處理模塊，對內窺鏡結構拍攝得到的圖像進行處理；
[0016]顯示模塊，對經過處理的圖像進行顯示；
[0017]其中，
[0018]還包括同步照射組件，將光源結構發出的照明光同時照射到被檢組織表面；
[0019]還包括光譜分光組件，將被檢組織反射回來的光分光后同時輸入圖像處理模塊中。
[0020]所述的窄帶成像內窺鏡裝置，其中，所述同步照射組件包括至少一個分光元件，或者所述同步照射組件為合光棱鏡。
[0021]所述的窄帶成像內窺鏡裝置，其中，所述光譜分光組件包括至少一個分光元件，或者所述光譜分光組件為拜爾濾光片。
[0022]所述的窄帶成像內窺鏡裝置，其中，所述分光元件包括二向色鏡。
[0023]所述的窄帶成像內窺鏡裝置，其中，所述光源結構包括至少一個LED光源。
[0024]所述的窄帶成像內窺鏡裝置，其中，所述光源結構包括提供窄帶光譜的窄帶光源和提供寬帶光譜的寬帶光源，所述窄帶光源包括提供窄帶藍光的藍光LED、提供窄帶綠光的綠光LED和提供窄帶紅光的紅光LED ;所述寬帶光源包括提供寬帶白光的白光LED。
[0025]所述的窄帶成像內窺鏡裝置，其中，所述藍光LED的中心波長為420nm，所述綠光LED的中心波長為540nm，所述紅光LED的中心波長為600nm。
[0026]所述的窄帶成像內窺鏡裝置，其中，所述光源結構還包括角度可調的活動反射鏡，所述活動反射鏡活動調節選擇照射被檢組織的光譜。
[0027]所述的窄帶成像內窺鏡裝置，其中，所述圖像處理模塊包括至少一個CCD圖像傳感器。
[0028]所述的窄帶成像內窺鏡裝置，其中，所述內窺鏡結構連接有耦合光纖，所述耦合光纖將光源結構發出的照明光傳輸到內窺鏡結構中。
[0029]本發明的有益效果:本發明通過設置同步照射組件和光譜分光組件，使光源結構發出的可見光可以同時照射到被檢組織中，經過被檢組織反射的光可以同時進入圖像處理模塊中處理，一方面有效克服了被檢組織運動造成的窄帶圖像失真問題，另一方面也簡化了內窺鏡裝置的結構，提高其可靠性，降低其耗能。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發明窄帶成像內窺鏡裝置的結構框圖。
[0031]圖2是光譜分光組件的結構簡圖。
[0032]圖3是合光棱鏡與窄帶光源設置的結構簡圖。
[0033]附圖中，100光源結構、110藍光LED、120綠光LED、130紅光LED、140白光LED、151第一二向色鏡、152第二二向色鏡、153合光棱鏡、160活動反射鏡、170聚光透鏡、200內窺鏡結構、300圖像處理模塊、400顯示模塊、500耦合光纖、600光譜分光組件、610第三二向色鏡、620第四二向色鏡、630棱鏡組合、700CXD圖像傳感器模塊、710第一 CXD圖像傳感器、720第二 CXD圖像傳感器、730第三CXD圖像傳感器。
【具體實施方式】
[0034]為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明。
[0035]本發明公開了一種窄帶成像內窺鏡裝置，能將多種光譜的照射光線同時照射被檢組織并且對經被檢組織反射后的光線分光并同時成像。如圖1所示，本發明的窄帶成像內窺鏡裝置包括光源結構100，該光源結構100對被檢組織照射具有規定的波長頻帶的照明光；內窺鏡結構200，該內窺鏡結構200對被檢組織在具有規定的波長頻帶的照明光照射下的圖像進行拍攝；圖像處理模塊300，該圖像處理模塊300對內窺鏡結構200拍攝得到的圖像進行處理；顯示模塊400，該顯示模塊400對經過處理的圖像進行顯示。內窺鏡結構200插入(人或動物)體內，光源結構100發出的光通過內窺鏡結構200進入(人或動物)體內，照射被檢組織，被檢組織的反射光經過內窺鏡結構200被CCD圖像傳感器模塊700接收成像，再將圖像存儲在圖像處理模塊300中，圖像處理模塊300對圖形進行處理、合成，在顯示模塊400中顯示。
[0036]如圖1所示，光源結構100包括提供窄帶光譜的窄帶光源和提供寬帶光譜的寬帶光源，窄帶光源包括提供窄帶藍光的藍光LED110、提供窄帶綠光的綠光LED120和提供窄帶紅光的紅光LED130，寬帶光源包括提供寬帶白光的白光LED140，同時每一個光源對應設置一個聚光透鏡170，對各光源發出的光進行聚光。LED光源本身具有發光效率高，發光光譜窄的特點，非常適合用于窄帶成像，LED光源所發出的光線基本能完全被利用，提高光能量的利用率。在一個優選的實施方案中，藍光LEDllO的中心波長為420nm，綠光LED120的中心波長為540nm，紅光LED130的中心波長為600nm。當然，本發明并不對窄帶光源的中心波長進行限定，窄帶光源的中心波長需要根據被檢組織對光的特殊反應進行選擇。本發明中，窄帶光源優選為其中心波長位于血液含氧血紅蛋白和脫氧血紅蛋白的吸收峰值附近。
[0037]進一步的，為了將上述的多個窄帶光源同時照射到被檢組織表面，光源結構100還設置有同步照射組件，該同步照射組件包括第一二向色鏡151和第二二向色鏡152。兩個二向色鏡和各窄帶光源的設置位置如圖1所示，兩塊二向色鏡平行設置，每一塊二向色鏡的兩側鏡面分別受兩種不同的光線同時照射，二向色鏡輸出(反射或透射)的光線同時包含這兩種不同的光線。第一二向色鏡的作用是對光線波長低于450nm的光進行透射，對光線波長高于450nm的光進行反射；第二二向色鏡的作用是對光線波長高于580nm的光進行透射，對光線波長低于580nm的光進行反射。因此，窄帶光源的光路參見圖1，綠光LED120和紅光LED130分別