[实用新型]一种高光谱内窥成像系统

说明书

本实用新型适用于光学成像技术领域，提供了一种高光谱内窥成像系统，包括高光谱成像仪、内窥镜头和传像光纤束，内窥镜头包括光源和透镜组，透镜组用于对视场范围内的物体进行成像，高光谱成像仪包括成像相机和光学滤波器，成像相机用于对传像光纤束中传递的图像信息进行面阵成像，光学滤波器设置于光源的光路上。通过以面阵成像的方式直接获取二维图像的高光谱信息，使得整体设备更加简洁，体积重量小，提高了高光谱内窥成像系统的便携性，避免因光路复杂导致的加工过程复杂、实际使用中可靠性差等问题，由于不需要将扫描形成的线光信息转化为面光信息的过程，还具备控制程序简单、成像效率高且帧数更高等优点。

技术领域

本实用新型涉及光学成像技术领域，特别涉及一种高光谱内窥成像系统。

背景技术

现代医学中常常会用到内窥成像系统，用于对人体内部的重要器官与组织进行在体观察，通过人体内部黏膜或者组织器官的彩色图像信息，医生能够对患者进行疾病的初步诊断。随着医学科技的发展，研究人员发现高光谱数据可提供物质分子级别的光谱特征，这些分子级别的光谱特征包含了大量的细胞信息，在利用内窥镜观察人体内部组织的同时，对这些彩色照片的高光谱特征进行观察，有助于对患者的身体状况给出准确的医学诊断结果。

传统的高光谱内窥成像系统需要设置振镜、光栅以及一些列复杂的透镜、面镜等进行扫描成像，设备复杂，导致体积重量大，且复杂的光学结构容易在加工制造或者使用的过程中产生偏差或者损坏，影响最终的成像质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高光谱成像系统，旨在解决传统的高光谱内窥成像系统复杂，导致体积与重量过大且成像质量难以保证的技术问题。

本实用新型是这样实现的，包括高光谱成像仪、内窥镜头和传像光纤束，所述内窥镜头包括光源和设于所述光源的光路上的透镜组，所述透镜组用于对视场范围内的物体进行成像，所述传像光纤束用于将所述透镜组成像后的图像信息传递至所述高光谱成像仪，所述高光谱成像仪包括成像相机和光学滤波器，所述成像相机用于对所述传像光纤束中传递的图像信息进行面阵成像，所述光学滤波器设置于所述光源的光路上，用于调节所述成像相机接收的光线的波长。

在本实用新型的一个实施例中，所述光学滤波器采用液晶可调谐滤波器，所述液晶可调谐滤波器包括多个级联设置的利奥滤光器，每个所述利奥滤光器包括两个偏振片，以及设置于所述两个偏振片之间的石英片和可调谐的液晶延迟片，两个所述偏振片、所述石英片和所述液晶延迟片平行。

在本实用新型的一个实施例中，所述内窥镜头还包括导光光纤和耦合镜，所述耦合镜用于将所述光源发出的光耦合进入所述导光光纤，所述导光光纤沿和所述传像光纤束并列设置，用于将所述光源发出的光传递至所述透镜组的视场范围内。

在本实用新型的一个实施例中，所述高光谱成像仪还包括成像透镜，所述液晶可调谐滤波器设置于所述成像透镜和所述成像相机之间、所述传像光纤束和所述成像透镜之间，或者所述光源和所述耦合镜之间。

在本实用新型的一个实施例中，所述耦合镜采用反射式耦合镜、透镜式耦合镜或者耦合镜组。

在本实用新型的一个实施例中，所述光源采用卤素灯、LED光源、激光光源或者其组合。

在本实用新型的一个实施例中，所述光源、所述耦合镜和所述液晶可调谐滤波器共同作用以调谐所述成像相机接收到成像的光谱频率。

在本实用新型的一个实施例中，所述成像相机采用CCD相机、CMOS相机或者INGAAS焦平面阵列相机。

在本实用新型的一个实施例中，所述透镜组包括同光轴设置且沿所述光轴从物方空间方向至所述传像光纤束的方向依次排列的物方透镜、第一会聚镜、第一凹透镜和第二会聚镜，所述物方透镜、第一会聚镜、第二会聚镜的焦距均为正值，所述第一凹透镜为双凹透镜，且所述第一凹透镜的折射率高于所述透镜组中的其他透镜，所述第一凹透镜的阿贝数低于所述透镜组中的其他透镜。