【CN109917540A】多光谱5D光度立体视觉的超高清电子内窥镜系统【专利】

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高清电子胃肠镜系统参数技术参数

高清电子胃肠镜系统参数:一、技术参数1、图像处理器：1台1.高清视频信号（DVI）输出视频分辨率21920*1080P;2.具有DVI、SDECVBS›VGA、S-V1DEO等信号输出方式;3.红色调、蓝色调及饱和度调节功能：±15级可调；4.自动增益功能：开/关；5.测光模式调节功能：平均测光、峰值测光、全自动测光；6.色彩增强功能：三档可调，每档具有0T5级调节；7.轮廓强调功能：三档可调，每档具有0-15级调节；8.构造调节功能，可选A/B两种模式，每种模式三档可调，每档具有0-15级调节；9.对比度调节功能：高、中、低；10.具有白平衡自动修正功能；具有电子放大功能，最大能放大2倍，三档可调；2、冷光源：1台1.采用四路1ED光源，由绿光1ED、蓝紫光1ED、红光1ED、蓝光1ED合束实现照明设计的医用冷光源；2.支持白光和3种特殊光照明模式，共有4种照明模式；3.光源主灯平均连续使用寿命240000小时；4.色温：5000K-7000K；5.具有手动和自动两种调光模式，调光级别：具有1到19级；气泵流量可调，可设为高、中、低三档；3、全高清检查电子胃镜（1条1视场角2140°；2.景深：3-1OOmm；3.头端部外径49.3mm；4.插入部主软管外径W9.3mm,同时具备有辅助送水功能（具有独立的副送水通道通5.最小器械孔道内径22.8mm；6.弯曲角度：上210°下90°,左右各100°；7.工作长度21050mm；8.镜体全长N1350mm；镜体操作部具有4个自定义功能远程控制按钮（水气按钮和吸引按钮除外）。

4、全高清治疗电子胃镜（1条1视场角2140°；2.景深：3-1OOmm；3.头端部外径49.8mm；4.插入外部主软管外径W9.8mm；5.最小器械孔道内径23.2mm；6.弯曲角度：上210°下90°,左右各100°；7.工作长度1050mm；镜体全长1350mm；5、全高清可变硬度检查电子肠镜（2条）：1.视场角2140。

基于双目立体视觉的医用三维电子内窥镜系统

１系统工作原理和组成
１１人眼双目立体视觉原理．
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（２）
人眼除了能够观察物体的基本特征外，能还
够产生远近的感觉，即立体视觉。单眼和双眼均能产生深度感觉。其中单眼深度感觉主要依靠眼
分制立体显示技术，左右图像以１０帧频交替显示，并与液晶调制屏同步，观察者佩戴偏振眼镜即可观察到清晰无闪烁０Ｈｚ立体图像。经临床试验表明：简化了的光学系统的电子内窥镜图像质量得到显著提高；图像帧频达到１０，无闪烁感，０Ｈｚ
ｓｓｅｉｅｉｎｄｂ ” ｍａ ” ｓｆｒｅｙｔｍｓｄｓｅｙＺｅｘｏｔｇｗａ．Ｗｅｃｏｓｈａｓｖｏａｉｅｇａｓｓｓｅｅｓｏｉｄｓｌｙｔｒｕｈｃｍｐｉｇｈｏｅｔｅｐｓｉｅｐｌｒｚｄｌｓｅｔｒｏｃｐｃｉｐａｈｏｇｏａｎｒ
ｏｔｌｃｅ．Ｔｈｌｉａｅｔｎｉａｅｔａｈｍａｅｑａｉｆｅｅｔｏｉｎｏｃｐｉｉｃｎｌｉｒｖｄｙｓｍｐｉｅｕｆｋｒｉｅｃｉｃｌｔｓｓｉｄｃｔｈｔｔｅｉｇｓｕｌｙｏｌｃｒｎｃｅｄｓｏｅｓｇｆａｔｍｐｏｅｂｉｌｄｎｔｎｉｙｉｆｏｔａｙｔｍ，ｔｅｍａｅｆａｒｔｒａｈｓｏ０Ｈｚｎｉｎｔｌｃｅｎ．Ｔｈｍａｅａｅｎｔｓｏｐｉｌｓｓｅｃｈｉｇｍｅａｅｅｃｅｔ１０ａｄｓｏｆｋｒｇｌｉｉｅｉｇｓｈｖｏｔｐ，ｔｉｎａｌｇ，ｔｓ，ｉｗｉｔａｄｓａｎｔｎｎｔｇａｉ．Ｔｈｓｓｅｃｎｂｗｉｅｙｕｅｎｍｉｉｌｎａｉｅｓｒｅｎｅｖａｉｌｙｓｓｅｏｈａ — ｏｅｙｔｍａｅｄｌｓｄｉｎｍａｌｉｖｓｖｕｇｒａｄｓｒｅｓａｄｓａｙｔｍｆｔｅｂｙｙｐ

电子荧光内窥镜实时图像处理系统

电子荧光内窥镜实时图像处理系统作者：邱鹏叶兵马静云来源：《现代电子技术》2020年第04期摘; 要：文中根据内窥镜肿瘤手术的发展趋势，设计一套电子荧光内窥镜实时图像处理系统。

该系统采用OV5640图像传感器采集病灶图像，光纤导光的LED作为其功率可控的光源。

根据光源开关状态区分暗亮场，开关频率与摄像头的帧率一致。

通过计算摄像头与拍摄物体距离，迭代其曝光时间及焦距，从而使图像获得合适的亮度及清晰度。

FPGA将接收的图像存储在DDR2中。

通过缓存控制及合成算法得到病变与正常组织差异性较高的图像，将其以一定的帧数组合，使用VGA线缆输出至显示器。

与传统的内窥镜系统相比，其主要侧重于图像采集与光源的同步，自动调节曝光时间，使得手术医生能够方便地提取出不同光照度下图像的差异信息。

关键词：内窥镜; 图像处理; 图像采集; 图像输出; 光源控制; 自动调节中图分类号： TN911.73⁃34; TP273; ; ; ; ; ; ; ;文献标识码： A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号：1004⁃373X（2020）04⁃0038⁃05Real⁃time image processing system for electronic fluorescence endoscopeQIU Peng， YE Bing， MA Jingyun（School of Electronic Science and Applied Physics， Hefei University of Technology， Hefei 230009， China）Abstract： As the development trend of endoscopic tumor operation， a real⁃time image processing system for electronic fluorescence endoscope is designed. In this system， the OV5640 image sensor is adopted to collect the nidus images， and the LED with the optical fiber light transmitting is used as its light source with controlled power. The dark and light; fields are distinguished according to the switch state of the light source. The switch frequency is consistent with the frame rate of the camera. The exposure time and focal length of the camera are iterated by calculating the distance between the camera and the object， so as to obtain the appropriate brightness and clarity of the image. The received images are stored in the DDR2 by the FPGA， the highly difference images with the diseased tissue and normal tissue around it are got by means of the cache control and the synthesis algorithm， which are combined at a certain number of frames and output to the display through VGA cable. In comparison with the traditional endoscopy system， this system mainly focuses on the synchronization of image acquisition and light source， and can automatically adjust the exposure time， which makes the surgeons conveniently extract the difference information of the image under different illumination.Keywords： endoscope; image processing; image capture; image output; light source control; automatic adjustment0; 引; 言隨着科学技术的发展进步，“微创”这一概念已深入到外科手术的各种领域。

全数字高清放大电子胃肠镜系统参数

全数字高清放大电子胃肠镜系统参数招标要求：1. 代表目前世界上最优秀的消化内镜系统之一；2．所投产品须是各生产厂商最新最高端产品；3. 提供产品性能、技术参数必需在产品彩页资料或中文说明书中有说明；（一）全数字高清图像处理中心（含冷光源） 1 台1.视频制式：NTSC/PAL；2. 数字 HDTV，HD-SDI:2组,DVI-I:1组，分辨率≥1920×1080P；3. 模拟/数字多种、多组常规输出方式RGBS、Y/C、VIDEO、 VGA4. 色彩调节：亮度，RGB,红色色调，色度：9 档可调（-4 至+4）；5. 对比度：3 档可调（-1 至+1）；6.测光模式：平均测光：控制普通画面亮度；峰值测光：控制亮度区域亮度；自动测光：自动设置光学光圈的平均测光或者峰值测光光圈；7. 多种强调模式：SE 、CE、TE8. 色彩强调: ON/OFF；9. 图像放大：兼容内镜均可电子放大 2 倍10.具有特殊窄带光模式，用于早癌精准筛查（如：NBI/OE/BLI）；11.还具有智能光学电子染色技术，预设可调；12.图像类型：Type1, Type2, Type2/Dual Mode；13.冻结模式：实时冻结，有三种冻结模式可选；14.快门速度：正常 1/60-1/200；高：1/100-1/400；15. 切换按键：内镜按键或者面板多功能键；16. 其他功能：电子放大功能，画中画功能，双画面功能，网络功能……17. 可同时兼容高清治疗电子胃、肠镜；光学放大胃、肠镜，高清经鼻内镜，高清电子十二指肠镜，双钳道电子胃镜，环扫/扇形超声胃镜，超声支气管镜，高清支气管镜，高清鼻咽喉镜等18. 自动亮度调整：自动亮度调整方式，根据视频信号输出自动调整亮度(也可手动调整)；19. 300W氙灯灯源。

备用灯为LED,寿命长达≥60000 小时。

20. 照明系统：切换控制；21. 光源控制：自动能量控制；气泵：横隔模式气泵；压力切换：高/中/低/关；22. 光源冷却方式：强制空气冷却；送水方式：为可拆卸水瓶加压，实现送水；23. 具有图片和视频存储功能，直接U盘可以存储；24. 光照限制：限制最大光强，防止患者出血被光照凝结；25. 照明模式：OFF/1/2/3，可通过照明模式按钮切换；26. 设定值记忆：关闭系统电源后设定值认可保存。

基于双光路设计的3D光学内窥镜系统[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911084695.5(22)申请日 2019.11.08(71)申请人中国科学院长春光学精密机械与物理研究所地址 130033 吉林省长春市东南湖大路3888号(72)发明人王泰升　张红鑫　史成勇　(74)专利代理机构长春众邦菁华知识产权代理有限公司 22214代理人李青(51)Int.Cl.A61B 1/05(2006.01)A61B 1/07(2006.01)A61B 1/00(2006.01)(54)发明名称基于双光路设计的3D光学内窥镜系统(57)摘要基于双光路设计的3D光学内窥镜系统属于3D 成像与医疗器械技术领域，该系统采用Hopkins棒状镜光学系统进行双光路的设计，然后通过双路结构设计将两个单光路系统并列安装于一个镜管中，再通过中继镜系统将两个光路的两幅图像成像于一个大面阵CCD/CMOS上，通过图像融合技术处理成3D图像显示出来，该系统包括：双光路成像系统、中继镜组、CCD/CMOS探测器以及图像融合处理装置；所述双光路成像系统分别采集一个部位的图像，通过中继镜组传递并成像至CCD/CMOS探测器，由图像融合处理装置将两幅图像合成至3D图像。

本发明可以保证图像的高质量传输，获得高分辨率的3D图像，解决了3D电子镜的高精度小尺寸CCD/CMOS难以获得和长时间工作产生热量的问题，降低3D内窥镜生产成本。

权利要求书1页说明书2页附图1页CN 110680264 A 2020.01.14C N 110680264A1.基于双光路设计的3D光学内窥镜系统，其特征在于，该系统包括：双光路成像系统、中继镜组、CCD/CMOS探测器以及图像融合处理装置；所述双光路成像系统分别采集目标图像，通过中继镜组传递并成像至CCD/CMOS探测器，由图像融合处理装置将两幅图像合成至3D图像。

基于双目立体视觉的医用三维电子内窥镜系统

基于双目立体视觉的医用三维电子内窥镜系统冯大伟;姜会林;张光伟【期刊名称】《长春理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(035)001【摘要】为了施行较为复杂的微创外科手术,设计了医用三维电子内窥镜系统,对系统的工作原理、显示方式等进行了分析.该系统基于双目立体视觉原理,采用双CCD 摄像机模拟人眼实现了机器立体视觉；利用Zemax软件辅助设计了双光路内窥镜光学系统；通过比较几种立体显示方式的优缺点,选择了无源偏振眼镜立体显示方法,该方法采用基于FPGA的时分制立体显示技术,左右图像以100Hz帧频交替显示,并与液晶调制屏同步,观察者佩戴偏振眼镜即可观察到清晰无闪烁立体图像.经临床试验表明:简化了的光学系统的电子内窥镜图像质量得到显著提高；图像帧频达到100Hz,无闪烁感,且无停顿、拖尾、扭曲和停滞等现象.该系统可广泛应用于微创外科手术中,并可作为腹腔手术机器人的显示系统使用.%In order to perform more complex minimally invasive surgery, we designed 3D medical electronic endoscope system, and analyzed the system principle and display mode. The system based on the principle of binocular stereo vision achieves 3D machine vision, adopting the dual CCD cameras to simulate the human eye. A dual-optical endoscope system is designed by "Zemax" software. We choose the passive polarized glasses stereoscopic display through comparing the advantages and disadvantages of several 3D display ways, and this way adopts the time-division 3D display technology based on FPGA, the left and right images alternately display with 100Hzframe rate, and synchronize with the modulated LCD screen. When the viewers wear polarized glasses, they can observe the clear stereoscopic images without flicker. The clinical tests indicate that the images quality of electronic endoscope significantly improved by simplified optical system, the image frame rate reaches to 100Hz and is not flickering. The images have not stop, tailing, twist, and stagnation. The system can be widely used in minimally invasive surgery and serve as a display system of the abdominal surgery robot.【总页数】5页(P38-42)【作者】冯大伟;姜会林;张光伟【作者单位】长春理工大学科技园,长春130022;长春理工大学空间光电技术研究所,长春130022;长春理工大学科技园,长春130022【正文语种】中文【中图分类】TH773【相关文献】1.基于双目立体视觉的三维信息快速大尺度测量系统 [J], 杨巍2.双目立体视觉系统中的三维重构建模 [J], 郭陆峰;徐志保3.基于双目立体视觉三维重建系统的研究与设计 [J], 于勇;张晖;林茂松4.基于双目立体视觉的海浪波面三维重建技术 [J], 郑坤;姜文正;卢晓;王胜利5.基于双目立体视觉的植物三维重建系统 [J], 殷悦;张慧春;郑加强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

电子内窥镜产品配置

电子内窥镜产品配置电子胃镜技术参数电子肠镜技术参数超声内镜技术规格要求项目名称：超声小探头数量：1台（套）（一）超声主机系统1.*兼容同品牌的超声探头和同品牌的体内超声内镜2.*扫描方式：同时兼容机械扫描、电子扫描、环形扫描、凸阵扫描3.*视频信号：具有HDTV和SDTV输出，具有IEEE 1394数字输出4.*主机具有USB输出5.*可用频率：C5、C7.5、C12、C20、7.5MHz、12MHz、20MHz、30MHz6.*具有内镜图像和超声图像同屏显示画中画功能7.显示处理：可旋转，可以全圆显示、下半圆显示、上半圆显示、滚动显示8.显示模式：B模式，彩色血流多普勒、能量血流模式9.显示范围：2、3、4、5、6、9、12cm10.测量方式：三维立体测体积11.具有图像回放功能（二）超声探头驱动器参数：1.*可兼容DDR探头，实现同步双切面扫描2.*可兼容12MHz、20MHz、30MHz不同频率探头3.*可兼容过导丝探头4.*可兼容带水囊探头（三）内镜下用超声探头参数1、12MHz超声探头2、20MHz超声探头主机技术参数光源技术参数一:图像处理中心：1，具有NBI窄波光成像。

2.顺次CCD成像，图像分辩率达到1080线。

4.可以选择RGB或YPbPr输出，VBS合成（NTSC）、Y/C和RGB；同步输出5.IHB血红色素浓度强调功能6.自动增益控制7.具有三档测光模式:峰值测光、平均测光及全自动测光8.具有轮廓强调和构造强调功能9.电子放大功能：内镜先端部距离目标太远而使光线不足时，图像信号可以电子放大10.快速实时冻结功能11内镜只需白平衡一次，主机便对其信息进行记忆12.可以兼容电子胃镜、结肠镜、十二指肠经、支气管镜、小肠镜及内科胸腔镜、同品牌超声内镜及小探头等。

13.能与科室现有主机、镜子兼容使用。

二：氙气光源：灯泡功率：300W，寿命:持续照明约500小时。

配有主灯泡和应急灯两个。

高清电子胃镜系统技术参数

2
冷光源1台
2.1
要求和主机分体设计
2.2
主灯：≥300W氙灯（持续照明≥500H）
2.3
具有特殊光专用滤光系统
2.4
气泵具有调节送气压力功能
2.5
具有≥17档自动曝光功能
2.6
具有强透光定位功能
2.7
具有≥2种送水方式
3
高清电子胃镜1条
★3.1
视野角：≥140°
3.2
近焦模式：≥3—7mm常规焦距模式≥7—100mm
1.6
具有色图显示功能；
1.7
具有≥3种视频输出方式
★1.8
具有画面大小切换功能
1.9
具有≥3种的轮廓强调和构造强调功能
1.10
具有自动增益控制功能
1.11
具有色彩强调功能≥14级
1.12
具有快速实时冻结功能
1.13
具有≥3种的测光模式选择功能
1.14
具有病人资料存储，医生数据预置功能
1.15
兼容性：可连投标同一品牌胃镜、结肠镜，支气管镜、电子软性胸腔镜、十二指肠镜、超声小探头系统，超声内镜
★5≥24寸进口医用Fra bibliotek晶显示器1台6
医用台车1台
7
图文工作站（包含品牌电脑、打印机）1台
7.1
知名品牌，具备快速打印报告，图像质量佳，方便操作
配置清单
序号
产品名称
数量
1
影像处理器
1
2
冷光源
1
3
高清电子胃镜
1
4
治疗型电子胃镜
1
5
≥24寸进口医用液晶显示器
1
6
医用台车
1
7

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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910273432.2
(22)申请日 2019.04.05
(71)申请人舒轶
地址 200240 上海市闵行区东川路800号
(72)发明人舒轶　安向昕　陈斌豪　
(51)Int.Cl.
G02B 23/24(2006.01)
G01B 11/24(2006.01)
(54)发明名称多光谱5D光度立体视觉的超高清电子内窥镜系统(57)摘要一种图像检测领域的基于多光谱5D光度立体视觉的超高清电子内窥镜系统，包括内窥镜前端龙骨、LED控制接口、USB数据接口、手持方向控制端、内窥镜镜头、红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯、白色LED灯，内窥镜前端龙骨的前端布置PCB板，内窥镜镜头放置在PCB板的中间孔，六个LED灯分别以红、白、绿、白、蓝、白的顺序顺时针排列在PCB板上。

本发明采用国内独创的5D(三维+实时动态+多光谱)光度立体视觉技术，获取不同光照方向及色彩通道下的对应图片，通过算法复现像素记录值与物体表面法向量之间的关系，恢复各通道法向量场，在此基础上重构观测对象表面法向量，实现微米级精细度的全三维形貌重构与评定，
从而实现超高清晰度的内部检测。

权利要求书1页说明书3页附图2页CN 109917540 A 2019.06.21
C N 109917540
A
权　利　要　求　书1/1页CN 109917540 A
1.一种多光谱5D光度立体视觉的超高清电子内窥镜系统，包括内窥镜前端龙骨(1)和龙骨引线(2)，其特征在于，还包括LED控制接口(3)、USB数据接口(4)、手持方向控制端(5)、内窥镜镜头(6)、红色LED灯(7)、绿色LED灯(8)、蓝色LED灯(9)、白色LED灯(10)、LED引线(11)，龙骨引线(2)的前端与内窥镜前端龙骨(1)相连接，龙骨引线(2)的后端与LED控制接口(3)、USB数据接口(4)、手持方向控制端(5)相连接；内窥镜前端龙骨(1)的前端布置PCB 板，PCB板为环形，内窥镜镜头(6)放置在PCB板的中间孔；红色LED灯(7)为一个，蓝色LED灯(8)为一个，绿色LED灯(9)为一个，白色LED灯(10)为三个，六个LED灯分别以红、白、绿、白、蓝、白的顺序顺时针排列在PCB板上；PCB板背面通过LED引线(11)引出，和镜头引线一起进行包绕后通过龙骨引线(2)引出；六条LED引线(11)通过LED控制接口(3)引出，连接后端控制部分电路板；内窥镜镜头引线通过USB数据接口(4)引出，插入电脑从而进行镜头相关参数的控制；机械部分通过手持方向控制端(5)进行铁丝牵引。

2.根据权利要求1所述的多光谱5D光度立体视觉的超高清电子内窥镜系统，其特征在于白色LED灯(10)为普通光源，红色LED灯(7)、绿色LED灯(8)、蓝色LED灯(9)为不同波长光源。

3.根据权利要求2所述的多光谱5D光度立体视觉的超高清电子内窥镜系统，其特征在于所述六个LED灯对称布置。

2。