可切换视角方向的内窥镜用摄像头及内窥镜的制作方法

本发明涉及一种可切换视角方向的内窥镜用摄像头及内窥镜，属于内窥镜。

背景技术：

1、随着我国石油和天然气储罐及管道等特种设备保有量的增加，对特种设备运维设备的需求也日益迫切。适用于特种设备内部有限空间、对其结构和核心零部件检测的内窥镜是其中最为重要的设备之一。

2、传统的内窥镜通常只在头部有镜头，只能观察内窥镜前方一定视野范围内的物体，视野范围有限，需要通过频繁转动内窥镜摆头来扩大视野范围，从而导致检测效率低下。为了解决单个镜头视野有限的问题，目前市场上已有的内窥镜通常采用鱼眼镜头、增加侧向镜头等方法来解决此类问题。

3、但是，鱼眼镜头会导致图像发生严重的畸变，影响检测效果。增加侧向镜头虽然能够增加整个内窥镜的侧向视野，但是额外增加镜头会增加内窥镜的直径尺寸，在特定的场合下供内窥镜进入的通道非常狭小，过粗的内窥镜将无法进入这类狭小空间。因此，这类具有侧向镜头的内窥镜的应用受到限制。

4、上述问题是在可切换视角方向的内窥镜用摄像头及内窥镜的设计过程中应当予以考虑并解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可切换视角方向的内窥镜用摄像头及内窥镜解决现有技术中存在的目前内窥镜的单个镜头视野范围有待提高的问题。

2、本发明的技术解决方案是：

3、一种可切换视角方向的内窥镜用摄像头，包括摄像头本体，摄像头本体设有切换视角组件，切换视角组件包括前向棱镜、侧向棱镜、前向光源、侧向光源、前向透光膜和侧向透光膜，前向光源和侧向光源分别设于摄像头本体的两侧，前向光源用于对摄像头本体的前向视角范围内的物体发光，侧向光源用于对摄像头本体的侧向视角范围内的物体发光，且前向光源与侧向光源发出的光的波长不同，前向棱镜与侧向棱镜均采用三棱镜，侧向棱镜的一侧设于摄像头本体的端部，侧向棱镜的另外两侧分别设有前向透光膜和侧向透光膜，且前向透光膜设于前向棱镜与侧向棱镜间，前向透光膜用于透射前向光源发出的光并不透射侧向光源发出的光，侧向透光膜用于透射侧向光源发出的光。

4、进一步地，前向棱镜与侧向棱镜均采用等腰直角三角形。

5、进一步地，前向棱镜的斜面与侧向棱镜的斜面相对设置。

6、进一步地，前向透光膜透射的光的波长与前向光源发出的光的波长相同，且前向透光膜透射的光的波长与侧向光源发出的光的波长不同。

7、进一步地，侧向透光膜透射的光的波长与侧向光源发出的光的波长相同。

8、进一步地，在前向光源发光，侧向光源熄灭时，物体的反射光依次透过前向棱镜、前向透光膜和侧向棱镜进入摄像头本体，摄像头本体用于观察前向视角范围内的物体。

9、进一步地，在侧向光源发光，前向光源熄灭时，物体的反射光依次透过侧向透光膜和侧向棱镜，在侧向棱镜的斜面上反射后进入摄像头本体，此时摄像头本体观察侧向视角范围内的物体。

10、进一步地，通过控制切换前向光源和侧向光源交替发光和熄灭的频率达到设定频率时，实现同时观察前向和侧向两个视角的物体。

11、一种可切换视角方向的内窥镜，包括上述任一项所述的可切换视角方向的内窥镜用摄像头。

12、本发明的有益效果是：

13、一、该种可切换视角方向的内窥镜用摄像头及内窥镜，与现有技术相比，通过棱镜和光源的切换实现前向视角和侧向视角的切换，能够在不显著加大内窥镜直径和增加摄像头本体数量的前提下，有效提高内窥镜的视角范围，且能够提高图像精度，无可动零部件，稳定性高，成本低廉。

14、二、本发明采用摄像头本体与棱镜相结合的方式替代双摄像头本体的方案，结构紧凑，径向尺寸小，更易于内窥镜的小型化。

15、三、该种可切换视角方向的内窥镜用摄像头及内窥镜，前向透光膜与侧向透光膜只能透过特定波长的反射光，能够阻挡其余波长的反射光，能够降低其余杂光的影响，从而减少图像的噪声，提高图像精度。

技术特征：

1.一种可切换视角方向的内窥镜用摄像头，包括摄像头本体，其特征在于：摄像头本体设有切换视角组件，切换视角组件包括前向棱镜、侧向棱镜、前向光源、侧向光源、前向透光膜和侧向透光膜，前向光源和侧向光源分别设于摄像头本体的两侧，前向光源用于对摄像头本体的前向视角范围内的物体发光，侧向光源用于对摄像头本体的侧向视角范围内的物体发光，且前向光源与侧向光源发出的光的波长不同，前向棱镜与侧向棱镜均采用三棱镜，侧向棱镜的一侧设于摄像头本体的端部，侧向棱镜的另外两侧分别设有前向透光膜和侧向透光膜，且前向透光膜设于前向棱镜与侧向棱镜间，前向透光膜用于透射前向光源发出的光并不透射侧向光源发出的光，侧向透光膜用于透射侧向光源发出的光。

2.如权利要求1所述的可切换视角方向的内窥镜用摄像头，其特征在于：前向棱镜与侧向棱镜均采用等腰直角三角形。

3.如权利要求2所述的可切换视角方向的内窥镜用摄像头，其特征在于：前向棱镜的斜面与侧向棱镜的斜面相对设置。

4.如权利要求1-3任一项所述的可切换视角方向的内窥镜用摄像头，其特征在于：前向透光膜透射的光的波长与前向光源发出的光的波长相同，且前向透光膜透射的光的波长与侧向光源发出的光的波长不同。

5.如权利要求4所述的可切换视角方向的内窥镜用摄像头，其特征在于：侧向透光膜透射的光的波长与侧向光源发出的光的波长相同。

6.如权利要求1-3任一项所述的可切换视角方向的内窥镜用摄像头，其特征在于：在前向光源发光，侧向光源熄灭时，物体的反射光依次透过前向棱镜、前向透光膜和侧向棱镜进入摄像头本体，摄像头本体用于观察前向视角范围内的物体。

7.如权利要求1-3任一项所述的可切换视角方向的内窥镜用摄像头，其特征在于：在侧向光源发光，前向光源熄灭时，物体的反射光依次透过侧向透光膜和侧向棱镜，在侧向棱镜的斜面上反射后进入摄像头本体，此时摄像头本体观察侧向视角范围内的物体。

8.如权利要求1-3任一项所述的可切换视角方向的内窥镜用摄像头，其特征在于：通过控制切换前向光源和侧向光源交替发光和熄灭的频率达到设定频率时，实现同时观察前向和侧向两个视角的物体。

9.一种可切换视角方向的内窥镜，其特征在于：包括权利要求1-8任一项所述的可切换视角方向的内窥镜用摄像头。

技术总结
本发明提供一种可切换视角方向的内窥镜用摄像头及内窥镜，包括摄像头本体，摄像头本体设有切换视角组件，切换视角组件包括前向棱镜、侧向棱镜、前向光源、侧向光源、前向透光膜和侧向透光膜，前向光源和侧向光源分别设于摄像头本体的两侧，且前向光源与侧向光源发出的光的波长不同，前向棱镜与侧向棱镜均采用三棱镜，侧向棱镜的一侧设于摄像头本体的端部，侧向棱镜的另外两侧分别设有前向透光膜和侧向透光膜，前向透光膜用于透射前向光源发出的光并不透射侧向光源发出的光，侧向透光膜用于透射侧向光源发出的光；本发明能够在不显著加大内窥镜直径和增加摄像头本体数量的前提下，有效提高内窥镜的视角范围，且能够提高图像精度。

技术研发人员：顾永华,沈冬华,涂春磊
受保护的技术使用者：江苏省特种设备安全监督检验研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22