一种外视镜系统的制作方法

本技术涉及医疗器械领域，更具体地，涉及一种外视镜系统。

背景技术：

1、成像技术的进步对于手术外科的发展具有重要贡献，对术区进行照明和放大，是完成外科手术的有力辅助。然而在成像过程中，由于组织液或者其他液体（生理盐水等）、手术工具的存在，导致照明过程中产生局部过亮的区域（即镜面反射导致的过曝），会导致无法清晰的看到术区，干扰医生的判断，阻碍手术进行。由于手术过程中术区环境复杂，存在组织液，血液，器官血管膜层等一系列可能对照明光造成反射的区域，导致医生在使用过程中图像会有很多眩目的光斑，这大大影响了手术的准确性和安全性。

2、目前，通常通过改变照明强度和方向，或者算法图像处理的手段，把超过阈值的光消除，但是现有手段降了手术的可靠性，容易丢失重要的信息。所以表面局部过曝给医生手术和算法识别造成的困难并没有得到解决。

3、为了解决或部分解决以上问题，本发明提供了一种消除反光的外视镜系统及其使用方法。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本技术提供了一种外视镜系统，其包括：

2、台车、机械臂、照明装置、图像获取装置、图像显示装置；

3、所述台车包括存储器、处理器；所述存储器可以存储程序代码和数据，所述处理器可以调用所述程序代码;

4、所述照明装置包括一个或更多个照明单元，所述照明单元包括照明组件和第一偏振器；

5、所述图像获取装置包括物镜组件和至少一个成像单元，至少一个所述成像单元为可见光成像单元，所述可见光成像单元包括聚焦镜组、第二偏振器、和第一光电转换器；

6、经所述第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和经所述第二偏振器的偏振方向之间的夹角设置为预定值，或者经所述第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和经所述第二偏振器的偏振方向之间的夹角可以改变从而调节所述第一光电转换器接收到的光线强度；

7、所述机械臂的第一端部与所述台车连接，所述机械臂的第二端部与所述图像获取装置连接，通过所述机械臂可以调控所述图像获取装置的位置；

8、所述图像显示装置可以展示所述图像获取装置得到的图像信息。

9、本发明的外视镜系统中，偏振器包括偏振片，第一偏振器包括偏振片且第二偏振器包括偏振片。

10、可选地，在一些实施例中，第一偏振器的偏振片和所述第二偏振器的偏振片分别设置为预设的偏振方向，将经所述第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和所述第二偏振器的偏振方向之间的夹角设置为预定值。即第一偏振器和第二偏振器在一起生产阶段已经安装调试到最佳位置，在使用过程中无需调整即可使用。该夹角可以对过曝的光线进行较大幅度的衰减，而对其他光线只有很少的衰减，从而消除过曝造成的影响，使得视野内的目标区域基本不受过曝影响。

11、可选地，在一些实施例中，述第一偏振器和/或所述第二偏振器还包括调节单元，调节单元用于调节对应的偏振片的偏振方向，即所述调节单元用于调节经所述第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和所述第二偏振器的偏振方向之间的夹角。

12、进一步地，各偏振器的调节单元分别选自机械调节结构或液晶偏振旋转器，用于调节对应的偏振片的偏振方向。

13、可选地，各调节单元是机械调节结构；可选地，各调节单元是液晶偏振旋转器。

14、可选地，本发明的外视镜系统还包括反馈调节模块，反馈调节模块根据所述第一光电转换器接收到的光线强度通过调节单元反馈调节经所述第一偏振器调制的偏振光的偏振方向和第二偏振器的偏振方向之间的夹角。

15、进一步地，调节可以通过手动调节、自动调节、或自动调节加手动调节来进行。

16、手动调节使得使用者可以根据个人对画面亮度的需求进行手动调节，通过脚踏、手柄、声控、手势等多种方法发出指令，进行调节。

17、处理器执行自动调节的步骤包括：

18、a、对图像获取装置采集到的图像进行分析，判定是否有过曝；

19、b、在出现过曝的情况下，通过调节单元调节照明装置的第一偏振器和/或图像获取装置的第二偏振器，直至目标范围内过曝比例低于阈值。

20、其中，判定可以仅对目标区域进行，例如根据视野区域内的中心区域进行判定。

21、或者通过混合调节模式，即自动调节加手动调节来进行，先通过自动调节，然后使用者再根据自己的需求进行个性化的调节。

22、可选地，在同一类偏振器之间设置有联动结构，所述联动结构使得所述同一类偏振器的偏振方向保持相同。进一步地，所述联动结构是机械结构或者电子控制模块，当调节单元是机械调节结构时，联动结构是机械结构；调节单元是液晶偏振旋转器时，联动结构是电子控制模块。

23、可选地，在一些实施例中，照明装置的照明单元围绕所述图像获取装置设置，或者所述照明装置的照明单元与图像获取装置同轴设置；优选地，照明装置的照明单元围绕图像获取装置轴对称设置或中心对称设置。

24、本发明的图像获取装置包括至少一个可见光成像单元，所述可见光成像单元包括聚焦镜组、第二偏振器、和第一光电转换器；在一些实施例中，图像获取装置包括两个可见光成像单元。进一步地，两个可见光成像单元共用同一第二偏振器。

25、可选地，本发明的图像获取装置中，物镜组件是可变焦物镜组件。

26、可选地，本发明的图像获取装置中，可见光成像单元还包括变倍镜组件。

27、可选地，图像获取装置还包括至少一个非可见光成像单元，所述非可见光成像单元包括滤光片和第二光电转换器；进一步地，非可见光成像单元还可包括第三偏振器。

28、本发明的外视镜系统，使用过程中，调节照明装置可以包括调节以下的一个或多个：调节第一偏振器、调节第二偏振器。

29、在另一些实施例中，本发明的外视镜系统的光源可以是复合光源，即可以产生多种不同波长的光，例如可见光、荧光激发光，荧光激发光照射到目标区域后，目标组织受到激发产生荧光，可见荧光通过可见光成像单元被捕获，非可见荧光可以通过非可见光成像单元成像。

30、本发明的外视镜系统中，机械臂包括第一端部、第二端部、以及所述第一端部和所述第二端部之间的多个关节和连杆，每个所述关节设置有关节传感器。

31、可选地，关节传感器包括力传感器和/或角度传感器，力传感器可以感受到外力以及运动中遇到障碍物时受到的阻力。

32、可选地，机械臂具有7个或更多个自由度，机械臂保持图像获取装置位置不变的情况下，可以改变其他关节和关节臂的空间位置，从而为医师提供方便的操作空间。

33、机械臂还可以具有位置记忆功能（例如，一键置位/复位），开启时获取此刻机械臂末端的空间位置和姿态并记录，在被拖拽或执行其他操作之后，再次按键，即可将机械臂末端恢复至记录的位置和姿态。

34、本发明方法的优点包括但不限于以下：

35、1、能够基本消除照明光反射导致的过曝，使得医生可以不间断的对目标部位进行清楚的观察；

36、2、可以对偏振器进行调节，从而防止光电转换器接收到的光强过高，可以根据光电转换器接收到的光强或者图像显示装置中目标区域范围中的亮度进行反馈调节，从而使得可以在不同的条件下对目标区域进行清晰的观测，并且提供了多种支持反馈调节的方案；

37、3、可以自动识别是否过曝，进行自适应的反馈调节，减轻操作负担；

38、4、可以结合非可见光成像单元（例如荧光成像），提供多模态的图像数据，提升观察效果，在一些情况下，成像单元还可以共用第二偏振器，减小了外视镜系统的体积、成本。