本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領域，尤其涉及一種內窺鏡和內窺鏡的成像方法。

背景技術：
近年來，隨著微創(chuàng)外科的發(fā)展與普及，醫(yī)用內窺鏡系統(tǒng)在骨科、脊柱外科、婦科、泌尿外科及神經(jīng)外科等領域得到了大規(guī)模的應用?！，F(xiàn)有常規(guī)的內窺鏡是采用外部光源進行術野照明，并通過圖像傳感器獲取反射回來的光，繼而形成圖像顯示，由于顯示的是二維的圖像，使得這種內窺鏡的操作在很大程度上依賴于醫(yī)生的操作經(jīng)驗，且操作時需要雙手，一只手推送工作管進入腔道，另一只手轉動手柄以調整前端蛇形管的彎轉角度，醫(yī)生容易疲勞，精準率不高，在手術過程中易對其他健康部位造成破損感染，損傷率高，進一步增加手術風險?，F(xiàn)有的OCT掃描儀和光譜分析儀功能單一、價格昂貴；現(xiàn)有內窺鏡不能實現(xiàn)三維建模，無法自動導向，同時也存在直徑越小分辨率越低的弊端。

技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的第一目的是提供一種實現(xiàn)三維成像的內窺鏡。本發(fā)明的第二目的是提供一種實現(xiàn)三維成像的內窺鏡的成像方法。本發(fā)明的第三目的是提供一種實現(xiàn)光學相干斷層掃描的內窺鏡的成像方法。本發(fā)明的第四目的是提供一種實現(xiàn)光譜分析的內窺鏡的成像方法。為了實現(xiàn)本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明提供一種內窺鏡，包括處理單元和顯示單元，其中，內窺鏡還設置有激光器、合束裝置、半透鏡、振鏡、透鏡組件、分光裝置和多個光電探測裝置，激光器用于輸出多束單色光信號，合束裝置用于接收單色光信號，半透鏡用于接收合束裝置輸出的合束光信號，振鏡用于接收半透鏡輸出的合束光信號，透鏡組件用于接收振鏡輸出的掃描光信號并出射掃描光信號，透鏡組件還用于接收反射光信號，反射光信號依次經(jīng)過振鏡和半透鏡入射分光裝置，一個光電探測裝置接收分光裝置輸出一束反射單色光信號，處理單元用于接收光電探測裝置輸出色彩信號和位置信號，顯示單元用于接收處理單元輸出的三維成像信號并根據(jù)三維成像信號顯示圖像。由上述方案可見，通過發(fā)出多束單色光信號，并利用合束裝置多束光信號進行合束傳輸，依次經(jīng)過半透鏡、振鏡和透鏡組件輸出到外，掃描光信號照射到目標物表面后，將會有反射光返回至透鏡組件中，繼而使得反射光信號經(jīng)過分光裝置后被光電探測器對各個單色光光強進行探測，由于經(jīng)過振鏡處理的光信號成大角度散射地進行掃描，且由于目標物表面不同的點和透鏡組件輸出端之間的距離均不相同，使得光信號由發(fā)射到接收的時間差也不相同，繼而能夠通過處理單元能夠根據(jù)目標物表面各個點的色彩信號和位置信號計算各個點的距離位置和色彩標識，繼而能夠實時地進行三維圖像建模，以及實時顯示三維成像，使得醫(yī)生能夠直觀地獲知蛇形管前端與當前環(huán)境之間的實際距離和位置，通過這種激光三維建模導航技術可在很大程度上降低人體損傷和感染幾率，減少醫(yī)生疲勞感、降低事故發(fā)生率，提高病變的檢出率和導向的精確性。以及由于對光進行合光、分光處理，優(yōu)化光傳輸結構，能夠大大減少透鏡組件輸出端的體積大小，繼而能夠實現(xiàn)在小直徑內窺鏡下實現(xiàn)三維成像。更進一步的方案是，合束裝置包括全反射鏡和多個部分反射鏡，多個部分反射鏡依次設置在全反射鏡的輸出光路上，全反射鏡和多個部分反射鏡分別接收一束單色光信號。由上可見，通過全反射鏡和部分反射鏡的組合，能夠簡單高效地將多束單色光信號進行合束處理，從而能夠高效優(yōu)化光路。更進一步的方案是，內窺鏡還包括光延時裝置，光延時裝置接收半透鏡輸出的合束光信號后進行延時處理，光延時裝置向半透鏡輸出延時合束光信號。由上可見，通過光延時裝置的設置以及系統(tǒng)的集成，使得內窺鏡還可以進行OCT斷層掃描，使得本內窺鏡具有多功能性，有利于降低使用成本。更進一步的方案是，激光器包括紅色激光發(fā)射模塊、藍色激光發(fā)射模塊和綠色激光發(fā)射模塊，紅色激光發(fā)射模塊輸出紅色光信號，藍色激光發(fā)射模塊發(fā)射藍色光信號，綠色激光發(fā)射模塊發(fā)射綠色光信號。由上可見，通過三基色的發(fā)射、合光和分光，有效提高三維成像效果，從而進一步提高內窺鏡的三維導向的精確性。為了實現(xiàn)本發(fā)明的第二目的，本發(fā)明提供一種內窺鏡的成像方法，內窺鏡包括處理單元和顯示單元，其中，內窺鏡還設置有激光器、合束裝置、半透鏡、振鏡、透鏡組件、分光裝置和多個光電探測裝置；成像方法包括：激光器向合束裝置輸出多束單色光信號；合束裝置輸出的合束光信號經(jīng)過半透鏡入射振鏡；振鏡輸出的掃描光信號經(jīng)過透鏡組件向外出射；掃描光信號經(jīng)過目標物反射后，透鏡組件接收反射光信號；反射光信號依次經(jīng)過振鏡和半透鏡入射分光裝置；一個光電探測裝置接收分光裝置輸出一束反射單色光信號，處理單元接收光電探測裝置輸出色彩信號和位置信號，處理單元根據(jù)色彩信號和位置信號進行彩色三維建模；處理單元向顯示單元輸出三維成像信號，顯示單元根據(jù)三維成像信號顯示圖像。由上述方案可見，通過發(fā)出多束單色光信號，并利用合束裝置把多束光信號進行合束傳輸，依次經(jīng)過半透鏡、振鏡和透鏡組件輸出到外，掃描光信號照射到目標物表面后，將會有反射光返回至透鏡組件中，繼而使得反射光信號經(jīng)過分光裝置后被光電探測器對各個單色光光強進行探測，由于經(jīng)過振鏡處理的光信號成大角度散射地進行掃描，且由于目標物表面不同的點和透鏡組件輸出端之間的距離均不相同，使得光信號由發(fā)射到接收的時間差也不相同，繼而能夠通過處理單元能夠根據(jù)目標物表面各個點的色彩信號和位置信號計算各個點的距離位置和色彩標識，繼而能夠實時地進行三維圖像建模，以及實時顯示三維成像，使得醫(yī)生能夠直觀地獲知蛇形管前端與當前環(huán)境之間的實際距離和位置，通過這種激光三維建模導航技術可在很大程度上降低人體損傷和感染幾率，減少醫(yī)生疲勞感、降低事故發(fā)生率，提高病變的檢出率和導向的精確性。為了實現(xiàn)本發(fā)明的第三目的，本發(fā)明提供一種內窺鏡的成像方法，內窺鏡包括處理單元和顯示單元，其中，內窺鏡還設置有激光器、合束裝置、半透鏡、光延時裝置、振鏡、透鏡組件、分光裝置和光電探測裝置；成像方法包括：激光器向合束裝置輸出一束單色光信號；合束裝置輸出的合束光信號入射半透鏡，半透鏡輸出第一合束光信號入射至振鏡，半透鏡輸出第二合束光信號入射至光延時裝置；振鏡輸出的掃描光信號經(jīng)過透鏡組件向外出射；掃描光信號經(jīng)過目標物反射后，透鏡組件接收反射光信號；反射光信號經(jīng)過振鏡入射至半透鏡；光延時裝置對第二合束光信號延時處理后輸出延時合束光信號至半透鏡；半透鏡向光電探測裝置輸出干涉信號，干涉信號經(jīng)過分光裝置；處理單元接收光電探測裝置輸出干涉光強信號，處理單元根據(jù)干涉光強信號進行光學相干層析成像；處理單元向顯示單元輸出斷層掃描成像信號，顯示單元根據(jù)斷層掃描成像信號顯示圖像。更進一步的方案是，激光器包括紅色激光發(fā)射模塊、藍色激光發(fā)射模塊和綠色激光發(fā)射模塊，紅色激光發(fā)射模塊輸出紅色光信號，藍色激光發(fā)射模塊發(fā)射藍色光信號，綠色激光發(fā)射模塊發(fā)射綠色光信號;處理單元向紅色激光發(fā)射模塊、藍色激光發(fā)射模塊和綠色激光發(fā)射模塊輸出控制信號。由上述方案可見，通過光延時裝置的設置以及系統(tǒng)的集成，以及通過一束單色光信號進行探測，再利用光干涉成像原理，使得內窺鏡還可以進行光學相干斷層掃描和實現(xiàn)光學相干層析成像，使得本內窺鏡具有多功能性和高集成度，有利于降低使用成本。為了實現(xiàn)本發(fā)明的第四目的，本發(fā)明提供一種內窺鏡的成像方法，內窺鏡包括處理單元和顯示單元，其中，內窺鏡還設置有激光器、合束裝置、半透鏡、振鏡、透鏡組件、分光裝置和多個光電探測裝置；成像方法包括：激光器向合束裝置輸出藍色光信號；合束裝置輸出的合束光信號經(jīng)過半透鏡入射振鏡；振鏡輸出的掃描光信號經(jīng)過透鏡組件向外出射；掃描光信號經(jīng)過目標物反射后，透鏡組件接收反射光信號；反射光信號依次經(jīng)過振鏡和半透鏡入射分光裝置；一個光電探測裝置接收分光裝置輸出一束反射單色光信號，處理單元接收光電探測裝置輸出的光強信號，處理單元根據(jù)光強信號進行光譜分析；處理單元向顯示單元輸出光譜成像信號，顯示單元根據(jù)光譜成像信號顯示圖像。由上述方案可見，通過一束單色光信號進行探測，再通過分光后被不同光電探測器進行光強探測，使得內窺鏡還可以對目標物表面進行光譜分析，使得本內窺鏡具有多功能性和高集成度，有利于降低使用成本。附圖說明圖1是本發(fā)明內窺鏡實施例的光路原理圖。圖2是本發(fā)明內窺鏡實施例進行三維成像時信號輸出的光路原理圖。圖3是本發(fā)明內窺鏡實施例進行三維成像時信號探測的光路原理圖。圖4是本發(fā)明內窺鏡成像方法第一實施例進行三維成像的流程圖。圖5是本發(fā)明內窺鏡實施例進行斷層掃描時信號輸出的光路原理圖。圖6是本發(fā)明內窺鏡實施例進行斷層掃描時信號探測的光路原理圖。圖7是本發(fā)明內窺鏡成像方法第二實施例進行斷層掃描的流程圖。圖8是本發(fā)明內窺鏡實施例進行光譜分析時信號輸出的光路原理圖。圖9是本發(fā)明內窺鏡實施例進行光譜分析時信號探測的光路原理圖。圖10是本發(fā)明內窺鏡成像方法第三實施例進行光譜分析的流程圖。以下結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。具體實施方式內窺鏡及其成像方法第一實施例：以下內窺鏡成像方法實施例均以內窺鏡實施例為基礎進行描述，故在內窺鏡成像方法第一實施例對內窺鏡實施例進行闡述說明，往后不再對內窺鏡的結構贅述。參照圖1，圖1是內窺鏡的光路原理圖，內窺鏡包括激光器1、合束裝置、反射鏡24、半透鏡25、振鏡31、透鏡組件、分光裝置26、光延時裝置4、光電探測裝置51、光電探測裝置52、光電探測裝置53、處理單元61和顯示單元62。具體地，激光器1包...