技术摘要：
本发明公开了一种光源光谱自动调节的内窥镜系统及其光谱调节方法，控制发出红绿蓝三种光线，将三种光线合成白光后输出并成像；获取图像的红绿蓝三通道的图像强度值比例；将得到的红绿蓝三通道的图像强度值比例与设定的标准红绿蓝三通道的图像强度值比例进行比较，通过  全部
背景技术：
医用内窥镜系统对颜色的分辨率能力和色彩还原程度是医用内窥镜系统的重要 性能指标，关系到能否正确区分正常组织和病理组织，对临床治疗的影响至关重要。如果内 窥镜系统的色彩还原误差较大，可能会影响医生对组织的观察和操作，造成误诊甚至手术 失败。 为了获得良好的色彩分辨能力和色彩还原能力，目前的主要技术方向和产品标准 是提高内窥镜照明光源的显色性。例如在医用内窥镜冷光源标准YY  1081-2011中，明确规 定医用冷光源显色指数不低于90。 然而，光源显色性并不能保证医用内窥镜系统色彩还原性能。内窥镜系统的色彩 还原性还受到内窥镜光学系统的光谱透过率；导光束光谱透过率；图像传感器的光谱响应 曲线；显示器的显色特性等等因素影响。 目前一套医用内窥镜摄像系统的主要组成部分：内窥镜冷光源、内窥镜摄像系统、 导光束、内窥镜光学镜体和显示器，各个部分往往是由不同生产商设计和生产的，不同生产 商和不同型号的产品的技术参数存在差异。在这种情况下，提高光源显色性无法保证医用 内窥镜系统的色彩还原性能。 例如图1为一款医用内窥镜图像传感器的光谱响应曲线，从图中可见，传感器对红 光灵敏度比蓝光和绿光要低的多。使用这款图像传感器时，即使使用显色性高的光源，由于 图像传感器对红光灵敏度较低，也不能获得良好的色彩还原性。如图2所示，是另一款医用 内窥镜图像传感器的光谱响应曲线，从图中可见，使用这款图像传感器时，即使使用显色性 高的光源，由于图像传感器对蓝光部分灵敏度较低，也不能获得良好的色彩还原性。 因此，现有的技术还有待于改进和发展。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种光源光谱自动调节的内窥镜系统及其光谱调节方法， 通过检测内窥镜系统整体的色彩特性，调节内窥镜光源发光光谱，从而获得最佳的色彩还 原效果。 本发明的技术方案如下：一种光源光谱自动调节方法，其中，具体包括以下步骤： S1：控制发出红绿蓝三种光线，将三种光线合成白光后输出并成像； S2：获取图像的红绿蓝三通道的图像强度值比例。 S3：将得到的红绿蓝三通道的图像强度值比例与设定的标准红绿蓝三通道的图像 强度值比例进行比较，通过调节红绿蓝三种光线的输出功率比值，直至计算得到的红绿蓝 三通道的图像强度值比例与设定的标准红绿蓝三通道的图像强度值比例相等。 4 CN 111568352 A 说　明　书 2/6 页 所述的光源光谱自动调节方法，其中，所述S1中，控制红LED、绿LED、蓝LED分别发 出红、绿、蓝三种光线。 所述的光源光谱自动调节方法，其中，预先根据需要设定标准红绿蓝三通道的图 像强度值比例，记为：R0：G0：B0。 所述的光源光谱自动调节方法，其中，所述S2具体包括以下步骤： s21：将图像分为红绿蓝三个通道； s22：获取图像的红绿蓝三通道的图像强度值比例。 所述的光源光谱自动调节方法，其中，所述S3具体包括以下步骤： s31：将得到的红绿蓝三通道的图像强度值比例与设定的标准红绿蓝三通道的图像强 度值比例进行比较，若两者相等，则执行s32，若两者不相等，则执行s33； s32：结束图像色彩还原性的调节； s33：重新执行S1至s33。 一种采用如上述任一所述的光源光谱自动调节方法调节内窥镜图像色彩还原效 果的内窥镜系统，其中，包括光源模块控制、发光模块、合束光路、导光束、内窥镜镜体、中性 灰度板、成像镜头、图像传感器和图像处理模块；光源模块控制与发光模块连接，所述发光 模块包括红LED、绿LED和蓝LED；图像处理模块和光源控制模块通讯连接； 光源模块控制控制发光模块发光，红LED、绿LED和蓝LED发出的红光、绿光和蓝光经过 合束光路合成白光照明光，并进入导光束；白光照明光通过导光束和内窥镜镜体后，照明到 中性灰度板上；在中性灰度板上反射的照明光，由内窥镜镜体收集，被成像镜头成像到图像 传感器上；在图像传感器所成的图像，传输到图像处理模块中；图像传感器将图像分解为红 绿蓝三个通道，并计算红绿蓝三通道的图像强度值比例，将计算得到的红绿蓝三通道的图 像强度值比例与设定的标准红绿蓝三通道的图像强度值比例进行比较；将图像处理模块的 计算和判断结果反馈到光源控制模块；光源控制模块根据计算和判断结果调整发光模块中 三种LED的发光功率比值，直至计算得到的红绿蓝三通道的图像强度值比例与设定的标准 红绿蓝三通道的图像强度值比例相等。 所述的内窥镜系统，其中，所述图像处理模块和光源控制模块通过通讯模块通讯 连接。 所述的内窥镜系统，其中，设定红光LED的发光功率为Pr；绿光LED的发光功率为Pg； 蓝光LED发光功率为Pb；波长610~660nm范围的红光在导光束、内窥镜镜体、成像镜头中的透 过率分别为为Trf、Tre、Trl；波长510~560nm范围的绿光在导光束、内窥镜镜体、成像镜头中的 透过率分别为Tgf、Tge、Tgl；波长430~480nm范围的红光在导光束、内窥镜镜体、成像镜头中的 透过率分别为Tbf、Tbe、Tbl；设定波长610~660nm范围的红光在图像传感器上的光电转换效率 为Γr；波长510~560nm范围的绿光在图像传感器上的光电转换效率为Γg；波长430~480nm范 围的蓝光在图像传感器上的光电转换效率为Γb；对第一中性灰度板（16）成像时，红光、绿 光和蓝光的反射率为1：1：1；则从发光模块中红LED、绿LED和蓝LED发出的红绿蓝光线输出 功率比值为Pr：Pg：Pb的光线，经过本内窥镜系统后，最终所成图像的红绿蓝三通道的图像强 度值比例为： R：G：B=Pr*Trf  *Tre*Trl*Γr：Pg*Tgf  *Tge*Tgl*Γg：Pb*Tbf  *Tbe*Tbl*Γb。 一种采用如上述任一所述的光源光谱自动调节方法调节内窥镜图像色彩还原效 5 CN 111568352 A 说　明　书 3/6 页 果的内窥镜系统，其中，包括光源模块控制、发光模块、合束光路、导光束、内窥镜镜体、中性 灰度板、成像镜头、图像传感器、显示器和色彩照度计；光源模块控制与发光模块连接，所述 发光模块包括红LED、绿LED和蓝LED；所述显示器与色彩照度计连接； 光源模块控制控制发光模块发光，红LED、绿LED和蓝LED发出的红光、绿光和蓝光经过 合束光路合成白光照明光，并进入导光束；白光照明光通过导光束和内窥镜镜体后，照明到 中性灰度板上；在中性灰度板上反射的照明光，由内窥镜镜体收集，被成像镜头成像到图像 传感器上；在图像传感器所成的图像，在显示器上进行显示；色彩照度计测量显示器显示图 像的光谱特性，根据光谱特性计算红绿蓝三光谱段的图像强度值比例和对应的红绿蓝三光 谱段的发光功率比值，将计算得到的红绿蓝三通道的图像强度值比例与设定的标准红绿蓝 三通道的图像强度值比例进行比较；将比较结果和计算得到的对应的红绿蓝三光谱段的发 光功率比值反馈到光源控制模块；光源控制模块根据反馈结果调整发光模块中三种LED的 发光功率比值，直至计算得到的红绿蓝三通道的图像强度值比例与设定的标准红绿蓝三通 道的图像强度值比例相等。 所述的内窥镜系统，其中，所述红光LED波长在610~660nm范围内；绿光LED波长在 510~560nm范围内；蓝光LED波长在430~480nm范围内。 本发明的有益效果：本发明通过提供一种光源光谱自动调节的内窥镜系统及其光 谱调节方法，控制发出红绿蓝三种光线，将三种光线合成白光后输出并成像；获取图像的红 绿蓝三通道的图像强度值比例；将得到的红绿蓝三通道的图像强度值比例与设定的标准红 绿蓝三通道的图像强度值比例进行比较，通过调节红绿蓝三种光线的输出功率比值，直至 计算得到的红绿蓝三通道的图像强度值比例与设定的标准红绿蓝三通道的图像强度值比 例相等；本技术方案中，可以根据通过获取的图像的红绿蓝三通道的图像强度值比例来调 节内窥镜光源红绿蓝LED的发光功率比例，使内窥镜系统在搭配不同色彩特性的内窥镜镜 体、导光束和图像传感器时，都可以获得最佳的色彩还原特性。 附图说明 图1和图2是现有技术中其中两款图像传感器的光谱响应曲线。 图3是本发明中光源光谱自动调节方法的步骤流程图。 图4是本发明中实施例1的内窥镜系统的结构示意图。 图5是本发明中实施例2的内窥镜系统的结构示意图。