一种基于双目立体视觉的胶囊型内窥镜的制作方法

1.本申请属于医疗器械技术领域，尤其是涉及一种基于双目立体视觉的胶囊型内窥镜。


背景技术：

2.胶囊内窥镜由于其高可靠性、高安全性目前已成为消化道疾病诊断的有效设备，受到了国际医疗器械领域的高度认可。胶囊内窥镜具有的摄像装置、图像处理装置以及无线传输装置等，通过由被检者从口中吞服，能够在通过消化道系统的过程中对胃或肠等器官进行拍摄，并将拍摄信息通过无线发送到体外装置，这些信息被外部接收装置接收，然后显示在显示设备上。在无痛苦、无创伤的人体胃肠道蠕动状态下，医护人员可根据显示在显示设备上的图像即可对被检者进行胃肠道疾病的诊断。
3.由于胶囊内窥镜工作的重点是对体内器官图像的采集，为医生的诊断提供重要依据。传统的胶囊内窥镜大多只能呈现二维平面图像，二维平面图像不能提供深度信息或估算病灶区域大小，由于没有深度信息，医生容易错误的估计距离，可能导致患者不适甚至穿孔等意外。同时由于不能估算病灶区域大小，可能导致医生误诊漏诊，使患者错过最佳治疗时期。给医生也增加了负担与检查难度，给患者带来不好的就医体验。
4.另外，传统的胶囊内窥镜大多只能发出白光，不易识别消化黏膜及某些表面的性状，导致对疾病尤其是癌症的早期发现比较困难，影响医生对病情的准确诊断，虽然可以通过试剂和色素进行染色，但是试剂和色素会残留在消化道内。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术中，胶囊型内窥镜无法获取较为准确的病灶信息，导致疾病诊断困难或者误诊、漏诊的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于双目立体视觉的胶囊型内窥镜，本发明通过并列设置两个摄像头，模拟人眼，提供双目立体视觉图像，从而获得更加准确的病灶信息，提高诊断的准确性。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
8.一种基于双目立体视觉的胶囊型内窥镜，包括胶囊壳体，以及位于所述胶囊壳体内的电路板，所述电路板上设置有中央处理器和无线信号收发器，所述电路板的前端安装摄像装置，所述摄像装置用于采集病灶区域图像信息，所述中央处理器连接无线信号收发器的通信端口，用于对所述病灶区域图像信息进行处理，并通过无线信号收发器发送至后端的处理设备，所述摄像装置包括左摄像元件和右摄像元件，所述左摄像元件和右摄像元件并列设置于所述胶囊壳体的前端，且所述左摄像元件和右摄像元件之间具有间隙；
9.所述左摄像元件和右摄像元件用于模拟人眼获取不同视觉角度的图像，提供消化道三维立体图像信息，给医生提供真实的消化道环境和场景内目标深度信息。
10.通过上述技术方案，使得医生可以准确地确定病灶区域大小，获得更可靠的诊断
依据，提高诊断的准确性。因此，既为医生提供了诊断和手术重要的数据支撑，进而提高诊断准确性和治疗效果，也为病人及其亲人带来更好的就医体验。
11.进一步地，根据本发明所述的基于双目立体视觉的胶囊型内窥镜，所述左摄像头和右摄像头之间的间隙为0～5mm。
12.进一步地，根据本发明所述的基于双目立体视觉的胶囊型内窥镜，所述胶囊壳体的前端设置为透明部，所述左摄像头和右摄像头的镜头前端与胶囊壳体前端透明部之间设置有3～6mm的间隙。
13.进一步地，根据本发明所述的基于双目立体视觉的胶囊型内窥镜，还包括位姿传感器和永磁体，所述位姿传感器的信号输出端连接中央处理器的信号输入端，用于检测胶囊型内窥镜的位置和姿态；所述永磁体固定安装在所述电路板上，用于在外部磁力作用下带动胶囊型内窥镜位移和转动，调整左摄像元件和右摄像元件的拍摄距离和角度。
14.进一步地，根据本发明所述的基于双目立体视觉的胶囊型内窥镜，还包括照明装置，所述照明装置由多个光源模块组成，所述多个光源模块分设于所述左摄像元件和右摄像元件周围，用于在所述中央处理器的控制下发出用于照明的可见光。
15.进一步地，根据本发明所述的基于双目立体视觉的胶囊型内窥镜，所述的多个光源模块均由led发光二极管构成，且多个光源模块发出的光的波长均不相同。
16.进一步地，根据本发明所述的基于双目立体视觉的胶囊型内窥镜，所述左摄像元件和右摄像元件均cmos图像传感器或ccd图像传感器。
17.进一步地，根据本发明所述的基于双目立体视觉的胶囊型内窥镜，所述位姿传感器采用三轴陀螺仪。
18.本发明的有益效果是：本发明通过在胶囊壳体的前端并列设置两个摄像头，提供双目立体视觉图像，能够提供用于三维图像重建的视频源，通过三维重建，为医生提供消化道的三维空间信息，确定准确的病灶区域大小，可以为医生提供更可靠的诊断依据，提高诊断的准确性。准确的三维空间信息既为医生提供了诊断和手术重要的数据支撑，进而提高诊断准确性和治疗效果，也为病人及其亲人带来更好的就医体验。
19.本发明通过设置多个光源模块，发出不同波长的光，对病灶区域照明，不需要通过试剂和色素对病灶区域进行染色，避免试剂和色素残留在消化道内，危害人体健康。
附图说明
20.下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步说明。
21.图1是本申请实施例的胶囊型内窥镜的结构示意图；
22.图2是本申请实施例的胶囊型内窥镜的原理图。
23.图中，1-胶囊壳体，1.1-前端透明部，1.2-不透明部，2-左摄像元件、2.1-右摄像元件、3-柔性线路板、4-照明装置、5-中央处理器、6-永磁体、7-位姿传感器、8-电池、9-无线信号收发器。
具体实施方式
24.需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请的技术方案。
26.本申请通过在胶囊型内窥镜中设置两个摄像元件，模拟人眼获取真实的消化道环境。由不同位置的两个摄像元件经过移动或旋转拍摄同一幅场景，通过计算空间点在两幅图像中的视差，获得该点的三维坐标值。
27.根据获取的三维图像信息，可通过软件算法进行三维重建，为医生提供消化道的三维空间信息，包括深度信息，病灶区域大小计算等，为医生提供更可靠的诊断依据，提高诊断的准确性。
28.实施例
29.本实施例提供一种基于双目立体视觉的胶囊型内窥镜，如图1和图2所示，所示，包括：胶囊壳体，以及位于所述胶囊壳体内的电路板，本实施例的电路板为柔性线路板，所述柔性线路板卡在胶囊壳体的内侧壁中。
30.柔性线路板的端部安装有摄像装置，所述摄像装置用于采集病灶区域图像信息，本实施例的摄像装置包括左摄像元件和右摄像元件，左摄像元件和右摄像元件并列设置于胶囊壳体的一端，且所述左摄像元件和右摄像元件之间具有间隙，通过左摄像元件和右摄像元件模拟人眼实现机器立体视觉，可以获取消化道内不同视觉角度的图像，提供消化道三维立体图像信息，给医生提供真实的消化道环境和场景内目标深度信息。
31.本实施例所述柔性线路板上还安装有中央处理器和无线信号收发器，左摄像元件和右摄像元件的信号输出端分别通过柔性线路板上对应的导线连接中央处理器，所述中央处理器的无线信号通信端口通过柔性线路板上对应的导线连接无线信号收发器的通信端口。
32.左摄像元件和摄像元件采集的病灶区域的图像信息发送至中央处理器，由中央处理器对所述病灶区域图像信息进行处理，并通过无线信号收发器发送至后端的处理设备，便于后端的处理设备根据病灶区域图像信息进行分析运算，实现三维重建，从而获得准确的疾病诊断结果。
33.本实施例的左摄像元件和右摄像元件均包括ccd图像传感器或者cmos图像传感器。
34.在进一步地实施方案中，胶囊壳体内还设置了位姿传感器和永磁体，其中，位姿传感器的信号输出端通过柔性线路板上对应的导线连接中央处理器的信号输入端，用于检测胶囊型内窥镜的位置和姿态信息，并发送给中央处理器。作为一种可行的实施方案，本实施例的位姿传感器采用的是三轴陀螺仪。
35.永磁体安装在柔性线路板上，中央处理器根据位姿传感器发送的位置和姿态信息，通过无线信号收发器发送指令给外部磁力控制设备，使得永磁体在外部磁力作用下，调整胶囊型内窥镜的位置和姿态，达到调整左摄像元件和右摄像元件的拍摄距离和角度的目的。
36.本实施例胶囊壳体的前端为透明部，其余部分为不透明部，其中，透明部和不透明部均为pc塑料材质。左摄像元件和右摄像元件位于胶囊壳体的前端，且左摄像元件和右摄像元件的镜头位于胶囊壳体的前端透明部。
37.进一步地，左摄像元件和右摄像元件的镜头前端与胶囊壳体前端透明部之间设置有3～6mm的间隙，这样，即使胶囊壳体前端的透明部紧贴胃壁，左摄像元件和右摄像元件也
能拍摄出清晰的图像。
38.通过本发明的技术方案，医生可以准确地确定病灶区域大小，获得更可靠的诊断依据，提高诊断的准确性。因此，既为医生提供了诊断和手术重要的数据支撑，进而提高诊断准确性和治疗效果，也为病人及其亲人带来更好的就医体验。
39.本实施例在柔性线路板的前端还设置了照明装置，中央处理器的照明控制信号输出端通过柔性线路板上对应的导线连接照明装置的控制信号输入端。
40.该照明装置由多个光源模块组成，所述多个光源模块均匀布设于所述左摄像元件和右摄像元件周围，用于在所述中央处理器的控制下发出用于照明的可见光。
41.进一步地，所述的多个光源模块均由led发光二极管构成，且多个光源模块发出的光的波长均不相同。作为一种可行的实施例，所述led发光二极管可以发出白色、红色、橙色、黄色、蓝色、绿色和紫色的可见光或者荧光。当某个具体的检查信息，需要不同颜色的光照射来获取相应的图像信息时，中央处理器会控制对应颜色的led发光二极管发光。这样就不需要通过试剂和色素对病灶区域进行染色，避免试剂和色素残留在消化道内，危害人体健康。
42.上述技术方案中，柔性电路板上还设有电池，所述电池分别向左摄像元件、右摄像元件、照明装置、无线信号收发器、中央处理器和位姿传感器供电。
43.以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。