一种用于可视内窥装置光信号采集的方法及其可视内窥装置

摘要

本发明提供了一种用于可视内窥装置光信号采集的方法，其在镜头前端区域内设置一用来反射被观察区域光信号的反光装置，巧妙采用了反光镜面反射光线的原理，操作简便，采集的图像清晰；本发明还提供了一种可视内窥装置，其包括一头部组件和内置的一反射装置，其还包括一自动对焦装置和图像处理装置。通过在半球形头部组件内设置反射装置，扩大了光源的照射范围和强度及镜头的视野，减小头部组件的移动频率；自动对焦装置可自动调整镜头与反射装置的相对位置，以得到清晰图像；图像处理装置可对CMOS模组采集到的由反射装置反射过来的图像信号进行处理，使图像真实反应实物形状和大小；其结构合理，可用于实施人流、探测人体内的肠胃等用途。

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体是涉及一种用于可视内窥装置光信号采集的方法及其可视内窥装置，使用该方法所制备的可视内窥装置视野范围宽、可实现自动对焦。

背景技术

目前，通用的人流管为一简单的金属中空管，顶端侧部开一吸引口，末端外接橡皮管、负压瓶，此种人流管多是盲吸操作，不能看到胚胎，不能在可视的情况下操作，给患者造成一定的痛苦和危害。中国专利95228318.2号公开了一种盲吸操作的《双腔负压可控式人流吸引管》，其基本结构为一双管结构，一腔为胚胎组织吸出的通道；另一腔为宫腔内负压调控通道，外接调控开关，供常压空气进入宫腔。在手术过程中，当宫腔内负压升高，宫腔与负压瓶压差减少，致使胚胎组织不能吸出时，通过调节空气进气开关，使宫腔内负压下降，胚胎组织吸出，但人流手术中规定严禁向宫腔内注水或者气体进行膨宫，此操作极易引起血管栓塞的手术事故，情况严重时可危及患者生命，而且还存在着工作部位不可视、手术时间较长、手术不彻底等情况，又由于该设备是多次使用，容易造成病人交叉感染。

本公司已申请发明专利《一种一次性可视人流吸引管》，其虽然可以进行可视操作，但当可视管在人体器官中，其可视头与组织紧密接触时，通过镜头不能直接清晰的观察到外部区域，必须把可视头移开人体组织一段距离才可以观察，给患者造成很大痛苦，也给医生的操作造成困难。

本公司申请的使用新型专利《一种改进的可视内窥装置》，其基本解决了微距可视的问题，但是其仍旧存在视野狭小、可观测范围窄的缺陷，为了观测不同角度范围的组织状态，必须不断移动可视头以寻找病灶区域，或者更换具有不同可视方向的内馈管，成本升高，而且费工费时，也容易给患者造成痛苦。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：提供了一种简单的用于可视内窥装置光信号采集的方法，和一种视野范围宽、可实现自动对焦和图像处理的可视内窥装置。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种用于可视内窥装置光信号采集的方法，其包括前端设有管状透明罩的一头部组件，该头部组件包括一光源及用来采集光信号的CMOS模组，该模组包括一镜头，其特征在于，其包括如下步骤：

1)在所述管状透明罩内，设置一用来反射被观察区域光信号的反光装置；

2)在该反光装置的反射区域内，设置所述CMOS模组，并预留该CMOS模组的镜头的位移空间；

3)通电驱动所述光源，该光源照射在被观察区域后，光信号反射到所述的反光装置上，该反光装置再将该光信号反射到所述CMOS模组镜头的采集区域内；

4)该CMOS模组镜头采集所述区域内的光信号后，将其输出至CMOS模组形成图像信号。

一种用于可视内窥装置光信号采集的方法，其还包括一自动对焦装置，该自动对焦装置包括一驱动装置及其控制电路，其还包括如下步骤：

5)将所述CMOS模组连接所述自动对焦装置，其中所述驱动装置与所述CMOS模组相连接；

6)所述CMOS模组将其形成的图像信号传输至所述控制电路，该控制电路运算并控制驱动装置带动所述CMOS模组镜头前后移动，使其自动对焦，获得所需图像效果。

作为对上述步骤的另一种选择，其还包括如下步骤：

5)将所述自动对焦装置连接所述反光装置，其中所述驱动装置与所述反光装置直接相连接；

6)该控制电路运算并控制驱动装置带动所述反光装置前后移动，改变反光装置和镜头之间的相对位置从而实现自动对焦，获得所需图像效果，所述CMOS模组将其形成图像信号传输至所述控制电路。

作为对上述光信号采集方法的改进，其还包括一图像处理装置，所述CMOS模组包括一CMOS模块，其包括如下步骤：

7)将所述图像处理装置与所述CMOS模块电连接，所述图像处理装置将所述CMOS模组获得的失真的图像信号转化成可准确反应实物的图像信号，并将该图像信号传输至所述控制电路。

所述反光装置的反射面为平面、凸面或球面。

一种用于可视内窥装置光信号采集的方法，所述图像处理模块包括镜像校正模块，其包括如下步骤：

81)所述镜像校正模块将所述CMOS模组接收到的实物镜像图像信号转化为方位正确的图像信号，并将该图像信号传输至所述控制电路。

作为改进，所述图像处理模块包括畸形校正模块和/或缩放模块，其包括如下步骤：

82)所述畸形校正模块将所述CMOS模组接收到的畸形图像信号转化为反应实物实际形状的图像信号，并将该图像信号传输至所述控制电路；和/或

83)所述缩放模块将所述CMOS模组接收到的缩小的图像信号转化为反应实物正常大小的图像信号，并将该图像信号传输至所述控制电路。

作为进一步的改进措施，其还包括如下步骤：

9)将数个所述光源分散设置在所述头部组件内。

一种利用上述可视内窥装置光信号采集方法的可视内窥装置，其包括一头部组件，该头部组件包括一固定件和一管状透明罩，所述透明罩的前端呈半球形，所述固定件的一端和该透明罩的开口端密封扣合，该固定件的前端及透明罩内，密封防水设有一CMOS模组和一光源，该CMOS模组前部的感光区域封装有一镜头，该镜头朝向所述的透明罩，所述光源固定在所述透明罩内，其还包括一反光装置，该反光装置设置在可接收所述光源光线并且所述镜头可接收到其反射光线的区域内。

上述可视内窥装置，其还包括一自动对焦装置，所述CMOS模组还包括一CMOS模块，所述自动对焦装置包括一马达和一控制电路，所述马达与所述CMOS模组固定连接，所述控制电路与所述CMOS模块电性连接；其还包括一可将由反光装置反射而形成的由所述CMOS模组接收到的失真的图像信号转换成可反应物体正常形状、大小和方位的图像信号的图像处理装置，该图像处理装置包括一图像处理模块，该图像处理模块与所述CMOS模块电性连接。

本发明的有益效果为：上述用于可视内窥装置光信号采集的方法，其巧妙采用了反光镜面反射光线的原理，步骤简单，采集的图像清晰，视野宽阔；上述可视内窥装置，通过在半球形头部组件内设置反光装置，扩大了光源的照射范围和强度，进一步扩大镜头12的视野，减小头部组件的移动频率；自动对焦装置可自动调整镜头与反光装置的相对位置，以得到清晰图像；图像处理装置可对CMOS模组采集到的由反光装置反射过来的图像信号进行处理，使图像真实反应外部组织的形状和大小；LED灯组和位置的设计避免了出现影响图像观察的图像反光现象，可在工作时快速、准确的找到可疑部位，大大减轻了病人的痛苦，缩短了操作时间；本发明结构合理、成本低廉、操作方便，可用于实施人流、探测人体内的肠胃等用途。

附图说明

图1是本发明的整体结构装配示意图；

图2是实施例1的头部组件装配结构示意图；

图3是图2的轴向切面示意图；

图4是实施例2的头部组件装配结构示意图；

图5是图4的轴向切面示意图；

图6是实施例3的头部组件装配结构示意图；

图7是图6的轴向切面示意图。

具体实施方式

实施例1：木实施例提供的一种用于可视内窥装置光信号采集的方法，其包括前端设有管状透明罩6的一头部组件7，该头部组件7包括一光源及用来采集光信号的CMOS模组，该模组包括一镜头12，其包括如下步骤：

1)在所述管状透明罩内，设置一用来反射被观察区域光信号的反光装置16；

2)在该反光装置16的反射区域内，设置所述CMOS模组，并预留该CMOS模组的镜头的位移空间；

3)通电驱动所述光源，该光源照射在被观察区域后，光信号反射到所述的反光装置16上，该反光装置16再将该光信号反射到所述CMOS模组镜头的采集区域内；

4)该CMOS模组镜头采集所述区域内的光信号后，并将其输出至CMOS模组形成图像信号；

上述反光装置16为平面镜。

参照图1、图2和图3，本实施例提供的一种利用上述光信号采集方法的可视内窥装置，其包括一头部组件7和一双腔内窥管1。该头部组件7包括固定件9和管状透明罩6，透明罩6的前端呈半球形，固定件9的一端固定连接双腔内窥管1，另一端和透明罩6的开口端密封扣合，固定件9中间部位设有一椭圆形负压吸入口8；所述双腔内窥管1呈圆筒状，其一端固定连接固定件9，另一端固定连接一塑胶手柄2，该手柄2上还设有一吸引口5。双腔内窥管1包括两个完全隔离的腔道：一用于胚胎负压吸引的主腔道3和一用来容置电源线及数据线的副腔道4。

固定件9的前端及透明罩6内，还密封防水设有一CMOS模组和一光源，该光源为LED灯组13，该CMOS模组包括一FPC板10、一CMOS模块11、一镜头12，该CMOS模块11前部感光区域封装有镜头12，其背面贴片连接在所述FPC板10上；该LED灯组13连接在所述FPC板10上，并与所述CMOS模块11前部感光区域同侧，其前部朝向与镜头12前部朝向相同。镜头12朝向透明罩6，并距离该透明罩6的前端一定距离，通常该距离为2～8mm。在透明罩6内镜头12的前端还设置一反光装置16，该反光装置16为平面镜，该平面镜设置在可接收LED灯组13光线并且镜头12可接收到其反射光线的区域内，该平面镜可将LED灯组13的光线反射到镜面的前部区域，以加强该区域内的光线强度，并将该区域内的实物图像反射到镜头12上，由于该平面镜的反光作用，扩大了镜头12的视场范围，提高了观察效率。

所述可视内窥装置还包括一信号输出接口，所述FPC板10经过双腔内窥管1内的空腔与该信号输出接口电性连接，将CMOS模组获取的信号传输至显示装置或其连接的其他控制设备。

实施例2：本实施例提供的一种用于可视内窥装置光信号采集的方法，其步骤基本同实施例1，其不同之处在于，其还包括一自动对焦装置和图像处理装置，该自动对焦装置包括一马达15及控制电路，该图像处理装置包括图像处理模块，该图像处理模块包括镜像校正模块、畸形校正模块和缩放模块，所述CMOS模组包括一CMOS模块11，所述反光装置16为凸面镜，在实施例1的步骤4)之后，其还包括如下步骤：

5)将所述CMOS模组连接所述自动对焦装置，其中所述驱动装置与所述CMOS模组相连接；

6)所述CMOS模组将其形成的图像信号传输至所述控制电路，该控制电路运算并控制驱动装置带动所述CMOS模组镜头前后移动，使其自动对焦，获得所需图像效果；

7)将所述图像处理装置与所述CMOS模块电连接，所述图像处理装置将所述CMOS模组获得的失真的图像信号转化成可准确反应实物的图像信号，并将该图像信号传输至所述控制电路；

8)所述镜像校正模块将所述CMOS模组接收到的实物镜像图像信号转化为方位正确的图像信号，并将该图像信号传输至所述控制电路；所述畸形校正模块将所述CMOS模组接收到的畸形图像信号转化为反应实物实际形状的图像信号，并将该图像信号传输至所述控制电路；所述缩放模块将所述CMOS模组接收到的缩小的图像信号转化为反应实物正常大小的图像信号，并将该图像信号传输至所述控制电路。

参照图1、图4和图5，本实施例提供的一种利用上述光信号采集方法的可视内窥装置，其结构基本同实施例1，其不同之处在于，其还包括一自动对焦装置，其包括一马达15和一控制电路(图中未示出)，所述马达15与所述CMOS模组固定连接，所述控制电路可内置在CMOS模块11内，或者固定设置在所述FPC板10上，控制电路与CMOS模块11电性连接，所述LED灯13固定设置在固定板14上，所述反光装置16为凸面镜，由于凸面镜的视角范围比较宽，相对平面镜来说，不仅比扩大了LED灯组13的光线的到达范围，而且扩大了镜头12的视野范围，提高了观察效率，减少了头部组件7在人体内的移动，减轻患者痛苦。

为使图像反应外部组织的真实情况，上述可视内窥装置还包括一图像处理装置，其包括一图像处理模块，该图像处理模块包括镜像校正模块、畸形校正模块和缩放模块，该图像处理模块可内置在CMOS模块内，或者固定设置在所述FPC板10上，该图像处理模块的作用是将由凸面镜反射而形成的由CMOS模组接收到的缩小的、变形的、方位失真的图像信号转化成可准确反应实物的图像信号。

实施例3：本实施例提供的一种用于可视内窥装置光信号采集的方法，其步骤与实施例2基木相同，其不同之处在于，其还包括如下步骤：

9)将数个所述LED灯组13分散设置在所述头部组件7内。

参照图1、图6和图7，本实施例提供的一种利用上述光信号采集方法的可视内窥装置，其结构基本同实施例1，其不同之处在于，所述镜头12方向与固定件9的轴向方向呈45～90度，镜头12前部为可透视构件，可通过镜头透视可透视构件的外部区域，在本实施例中，该镜头12与固定件9垂直，所述固定件9与透明罩6的处于镜头前部的连接部位设置有开口(图中未示出)，为避免图像出现反光现象，可在所述头部组件7内固定设置数个LED灯组13。

本发明并不限于上述实施方式，凡是采用和本发明相似方法和结构来实现本发明目的的所有方式，例如，头部组件7也可固定连接一探管，制备成肠胃探测管，以用来探测肠胃等器官的变化；将所述自动对焦装置连接所述反射装置16，上述控制电路运算并控制驱动装置带动所述反射装置16前后移动，改变反射装置16与镜头12之间的相对位置从而实现自动对焦，获得所需图像效果，所述CMOS模组将其形成图像信号传输至所述控制电路；所述反射装置16可为任何材料制作而成的具有反射面的装置。以上变形方式均在本发明的保护范围之内。