[发明专利]内窥镜超光谱成像、荧光成像和激光标测成像系统中的图像旋转

权利要求书

1.一种用于内窥镜成像的系统，所述系统包括：

用于发射电磁辐射脉冲的发射器；

图像传感器，所述图像传感器包括用于感测反射的电磁辐射的像素阵列，其中，所述图像传感器设置在内窥镜的内腔内；

旋转传感器，所述旋转传感器用于检测所述内腔相对于所述内窥镜的手持件的旋转角度；以及

控制器，所述控制器与所述发射器和所述图像传感器电子通信；

其中，由所述发射器发射的所述电磁辐射脉冲的至少一部分包括以下中的一者或多者：

具有约513nm至约545nm的波长的电磁辐射；

具有约565nm至约585nm的波长的电磁辐射；

具有约900nm至约1000nm的波长的电磁辐射；

致使试剂发荧光的电磁辐射的荧光激发波长；或者

激光标测图案。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述内腔能够围绕所述内窥镜的轴线并且相对于所述手持件旋转。

3.根据权利要求1所述的系统，还包括：

图像信号处理流水线，所述图像信号处理流水线用于基于由所述旋转传感器检测的所述旋转角度对由所述图像传感器捕获的曝光帧执行旋转变换；

其中，所述图像信号处理流水线使所述曝光帧与所述旋转角度相反地旋转，以保持正在由所述图像传感器成像的场景的一致的图像水平线。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述旋转传感器为旋转检测霍尔效应传感器并且位于所述内窥镜的所述手持件中。

5.根据权利要求4所述的系统，还包括径向极化的磁性环带，并且其中，所述旋转传感器生成用于检测所述径向极化的磁性环带的角度的电压。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述旋转传感器生成用于检测所述内腔相对于所述手持件的所述旋转角度的电压。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述旋转传感器为包括碳丝的电位计，其中，所述碳丝设置在所述内窥镜的所述内腔内。

8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述旋转传感器包括光源和相对于梯度盘旋转的光电二极管，并且其中，所述光电二极管检测由所述光源发射且从所述梯度盘反射的电磁能量。

9.根据权利要求1所述的系统，还包括图像信号处理流水线，所述图像信号处理流水线用于基于由所述旋转传感器检测的所述旋转角度对由所述图像传感器捕获的曝光帧执行旋转变换，其中计算所述图像旋转变换包括：

识别由所述像素阵列的像素捕获的曝光帧中的像素数据的整数(x,y)坐标；

将旋转核应用于所述整数(x,y)坐标以将所述整数(x,y)坐标变换为实数像素坐标；

将所述实数像素坐标截断为整数值；并且

使用来自所述曝光帧的附近的填充像素数据将值分配给所述曝光帧中的空白像素数据。

10.根据权利要求1所述的系统，还包括图像信号处理流水线，所述图像信号处理流水线用于基于由所述旋转传感器检测的所述旋转角度对由所述图像传感器捕获的曝光帧执行旋转变换，其中计算所述图像旋转变换包括：

识别由所述像素阵列的像素捕获的曝光帧中的像素数据的整数(x,y)坐标；

将反向旋转核应用于所述整数(x,y)坐标以将所述整数(x,y)坐标变换为实数(x,y)坐标；并且

使用来自一个或多个距离最近的整数坐标位置的数据估计所述实数(x,y)坐标处的像素值；

其中，所述估计使用最近邻置换、双线性插值或双三次插值中的一者来执行。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述图像传感器被配置为能够生成多个曝光帧，其中，所述多个曝光帧中的每个曝光帧对应于由所述发射器发射的电磁辐射脉冲。