[发明专利]扫描方法、扫描轨迹采集结构及内窥镜系统

说明书

本申请提供了一种扫描方法、扫描轨迹采集结构及内窥镜系统，涉及光学扫描技术领域。该扫描方法应用于包括驱动器和光纤的扫描器件，包括：确定驱动器对应的至少两路驱动信号，至少两路驱动信号的谐振频率符合预设条件；基于至少两路驱动信号确定光纤的扫描周期；基于至少两路驱动信号驱动驱动器，以使驱动器带动光纤在扫描周期内对待扫描样本扫描，形成扫描轨迹；相比现有的扫描方法，该扫描方法中驱动器对应的至少两路驱动信号的谐振频率符合预设条件，而且驱动器所需的驱动信号易于实现，驱动器带动光纤扫描形成的扫描轨迹均匀度高，使得该扫描方法具有适用范围广的特性。

技术领域

本申请涉及光学扫描技术领域，具体涉及一种扫描方法、扫描轨迹采集结构及内窥镜系统。

背景技术

扫描器件通过对驱动器外加交流电压调制信号，交流电压调制信号驱动驱动器带动光纤抖动，光纤可在二维平面空间中实现一定面积的扫描。该技术可应用于光学相干断层扫描成像、线性/非线性光学成像、虚拟现实VR/增强现实AR头部显示设备等众多成像相关技术领域。

现有的驱动器驱动光纤扫描方案多采用螺旋形扫描和栅格扫描。当驱动器驱动光纤采用螺旋形扫描时，光纤端面在划过中心区域时平均驻留的时间长，边缘区域平均驻留的时间短，会造成样本中心的光漂白、光损伤现象，且图像像素存在分布不均匀现象。当驱动器驱动光纤采用栅格扫描时，由于需要匹配两个谐振点，而且对驱动器外加的驱动信号频率相差较大，所以栅格扫描存在适用性差的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请实施例提供了一种扫描方法、扫描轨迹采集结构及内窥镜系统。

第一方面，本申请一实施例提供了一种扫描方法，应用于包括驱动器和光纤的扫描器件，包括：确定驱动器对应的至少两路驱动信号，至少两路驱动信号的谐振频率符合预设条件；基于至少两路驱动信号确定光纤的扫描周期；基于至少两路驱动信号驱动驱动器，以使驱动器带动光纤在扫描周期内对待扫描样本扫描，形成扫描轨迹。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，至少两路驱动信号包括第一频率的第一驱动信号和第二频率的第二驱动信号，确定驱动器对应的至少两路驱动信号，包括：基于第一频率和第二频率确定第一频率和第二频率的信号频率比值；基于信号频率比值确定第一驱动信号和第二驱动信号。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，至少两路驱动信号的谐振频率符合预设条件，包括：第一驱动信号对应的第一频率与第二驱动信号对应的第二频率的信号频率比值为分数值。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于至少两路驱动信号确定光纤的扫描周期，包括：基于信号频率比值确定光纤的扫描帧率；基于扫描帧率确定光纤的扫描周期。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于信号频率比值确定光纤的扫描帧率，包括：确定第一驱动信号对应的第一频率与第二驱动信号对应的第二频率的频率差；基于频率差确定光纤的扫描帧率。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，扫描周期包括前半周期和后半周期，基于至少两路驱动信号驱动驱动器，以使驱动器带动光纤在扫描周期内对待扫描样本扫描，形成扫描轨迹，包括：在前半周期内，基于至少两路驱动信号驱动驱动器对待扫描样本扫描，以使光纤的光纤轨迹从中心开始逐渐延伸至最大扫描范围处，形成第一轨迹图像；在后半周期内，基于至少两路驱动信号驱动驱动器对待扫描样本扫描，以使光纤轨迹基于第一轨迹图像的缝隙中央逐渐填满至最大扫描范围处直至扫描周期结束，形成第二轨迹图像。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，第一轨迹图像的采样分辨率低于第二轨迹图像的采样分辨率。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，扫描轨迹包括基于相互交错的光纤轨迹形成的李萨如图形轨迹。