CN116649872A - 一种内窥镜系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种内窥镜系统。本申请实施例包括内窥镜、连接线以及图像处理器，内窥镜通过连接线与图像处理器进行连接；内窥镜包括内窥镜头端；连接线，用于将摄像头镜头模块采集的视频信号发送至图像处理器进行后处理；图像处理器，用于通过连接线接收内窥镜头端发送的视频信号、并对视频信号进行图像处理。本申请有效提升了内窥镜产品的视频图像处理性能，同时采用了高分子材料挤出编织工艺替代传统内窥镜插入部的复杂结构，采用无菌屏障方式使得主机连接线缆得以复用，确保了高速视频信号在低成本传输线上的稳定传输，实现了一次性内窥镜在成本控制改善的基础上产品性能指标和复用型内窥镜可比。

Description

一种内窥镜系统

技术领域

本申请涉及一次性内窥镜技术领域，具体涉及一种内窥镜系统。

背景技术

内窥镜系统结合了传统光学、人体工程学、精密机械、现代电子、数学、软件等技术，为医生对患者内腔道的检查、诊断、手术提供了重要的手段，广泛应用于呼吸、消化、泌尿、耳鼻咽喉科、妇科等专业方向。自内窥镜被发明以来，经历了软镜替代硬镜、电子镜替代传统光学镜、CMOS替代CCD等多轮技术迭代，同时其应用范围也扩展到泌尿、消化、呼吸、微创手术等多个专业方向。传统内窥镜一直以复用型产品的形态出现。使用后的内窥镜经过高水平消毒或灭菌后重复使用。然而，近年来内窥镜交叉感染风险因为一系列事故而被大家广泛认知，作为彻底消除交叉感染风险的解决方案，内窥镜耗材化成为内窥镜行业的重要发展方向。

目前市场上许多公司陆续推出了消化系统和呼吸系统的一次性内窥镜产品。但与传统复用性内窥镜相比，一次性内窥镜在使用体验、成像性能方面仍存在着一定的差距。正因为如此，一次性内窥镜在整个内窥镜市场中仅仅作为有益的补充，还无法占据市场的主导地位。当前的一次性内窥镜存在以下问题：第一，性能指标差距明显。目前一次性内窥镜产品制造商大都不是传统复用型内窥镜制造商，受限于专业内窥镜图像处理经验和能力以及临床需求满足的有限经验，他们的产品在内窥镜图像处理的专业性和临床操控体验上和传统复用型内窥镜产品存在较大差距。第二，成本控制水平和市场预期差距明显，内窥镜从复用性变为一次性，在每次检查或诊断中，增加了耗材的成本，这些成本的增加使市场对该产品的接受程度受到支付能力的严重影响，从而影响了内窥镜耗材化替代的进展。这些问题限制了一次性内窥镜产品对复用型产品的替代进度，使得该类产品仍然仅仅作为内窥镜市场的有益补充，在大多数场景中，患者仍然不得不承受交叉感染的威胁。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本说明书以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种内窥镜系统。

本发明公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

第一方面，本申请实施例提供了一种内窥镜系统，包括内窥镜、连接线以及图像处理器，内窥镜通过连接线与图像处理器进行连接；连接线以及图像处理器采用无菌屏障方式进行无菌处理；内窥镜包括内窥镜头端，内窥镜头端集成有摄像头镜头模块，摄像头镜头模块用于根据图像处理器发送的控制信号对成像场景进行成像，并采用差分数据相位动态调整技术将采集的视频信号进行稳定传输、并通过连接线发送至图像处理器；连接线，用于将摄像头镜头模块采集的视频信号发送至图像处理器进行后处理，并对摄像头镜头模块进行配置，控制摄像头镜头模块按照全局卷帘快门自动曝光控制方式进行图像采集，并转发连接线上面的用户按键请求供图像处理器响应；图像处理器，用于对内窥镜手柄进行控制；接收连接线发送的用户操作信号；根据用户操作信号响应用户操作、并通过连接线向内窥镜手柄发送控制信号；通过连接线接收内窥镜头端发送的视频信号、并对视频信号进行图像处理。

在一些实施例中，连接线设有连接线FPGA模块；图像处理器包括AC/DC高低压转换板、电源管理板、核心主板、按键扩展板、控制器、外部信号接口芯片，核心主板包括FPGA图像处理模块、隔离电源和视频输出模块；FPGA图像处理模块分别与电源管理板、外部信号接口芯片、控制器、连接线FPGA模块连接，FPGA图像处理模块与连接线FPGA模块连接以传输视频信号；视频输出模块包括若干个视频输出接口；隔离电源用于为连接线以及内窥镜手柄进行供电；控制器通过与连接线FPGA模块连接以传输控制信号。

在一些实施例中，按键扩展板连接有前面板按键，按键扩展板与控制器连接，外部信号接口芯片连接有前面板USB接口以及后面板USB接口，若干个视频输出接口包括但不限于CVBS接口、S-Video接口、VGA接口、DVI接口。

在一些实施例中，FPGA图像处理模块和连接线FPGA模块通过IIC总线对摄像头镜头模块进行配置；摄像头镜头模块配置完成后按照全局卷帘快门自动曝光控制方式进行图像采集。

在一些实施例中，内窥镜还包括内窥镜手柄，内窥镜手柄包括器械鲁尔接头、灌注吸引鲁尔接头以及多腔管，多腔管中设置有钳道管，多腔管的一端设置有与钳道管尺寸相适应的钳道孔；多腔管的另一端通过钳道管分别与器械鲁尔接头和灌注吸引鲁尔接头对接。

在一些实施例中，多腔管连接有蛇骨结构，多腔管设置有钢丝绳孔，钢丝绳孔穿有钢丝绳，钢丝绳在内窥镜头端进行固定，蛇骨结构通过钢丝绳进行牵引、以带动内窥镜头端进行弯曲摆动。

在一些实施例中，蛇骨结构处于插入部，内窥镜头端位于插入部头端，并且插入部由挤出编织工艺一体成型的多腔管组成。

在一些实施例中，摄像头镜头模块包括镜头、图像传感器以及若干个照明LED。

在一些实施例中，摄像头镜头模块按照全局卷帘快门自动曝光控制方式进行图像采集，摄像头镜头模块中的图像传感器为卷帘快门传感器，包括：设置卷帘快门传感器的曝光时间；基于曝光时间，将卷帘快门传感器采集到的每行像素以固定预设时间差顺序进行曝光、数模转化和数据输出；通过连接线内的连接线FPGA模块控制内窥镜头端上的照明LED在卷帘快门传感器从最后一行曝光开始至第一行曝光结束的时间间隔内照亮成像场景。

在一些实施例中，摄像头镜头模块按照全局卷帘快门自动曝光控制方式进行图像采集，还包括：在对卷帘快门传感器采集到的每行像素进行曝光过程中，图像处理器的FPGA图像处理模块获取历史采集图像的整体亮度，并将历史采集图像的整体亮度转化为内窥镜头端照明LED的点亮时间。

本发明采用基于FPGA的内窥镜系统进行图像处理算法，同时结合基于白光照明的早癌筛查、全局卷帘快门自动曝光技术，有效提升了内窥镜产品的视频图像处理性能。同时，本发明采用了高分子材料挤出编织工艺替代传统内窥镜插入部的复杂结构，采用无菌屏障方式使得主机连接线缆得以复用，采用差分数据相位动态调整技术确保了高速视频信号在低成本传输线上的稳定传输。通过以上创新设计，本发明实现了一次性内窥镜在成本控制改善的基础上产品性能指标和复用型内窥镜可比。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的内窥镜系统的产品结构示意图；

图2是本申请实施例提供的内窥镜的俯视结构示意图；

图3是本申请实施例提供的内窥镜的侧视结构示意图；

图4是本申请实施例提供的蛇骨结构的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的图像处理器的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的内窥镜系统的模块结构示意图。

100、内窥镜，101、内窥镜手柄，101a、器械鲁尔接头，101b、灌注吸引鲁尔接头，101c、多腔管，101d、钳道孔，101e、蛇骨结构，101e-1、钢丝绳孔，101e-2、钳道位，101e-3、线材位，110、连接线，120、图像处理器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例提供了一种内窥镜系统。

在本申请实施例中，如图1及图6所示，该内窥镜系统包括内窥镜100、连接线110以及图像处理器120，内窥镜100通过连接线110与图像处理器120进行连接；连接线110以及图像处理器120采用无菌屏障方式进行无菌处理；内窥镜100包括内窥镜头端，内窥镜头端集成有摄像头镜头模块，摄像头镜头模块用于根据图像处理器发送的控制信号对成像场景进行成像，并采用差分数据相位动态调整技术将采集的视频信号进行稳定传输、并通过连接线发送至图像处理器。

在一些实施例中，如图2以及图3所示，内窥镜100还包括内窥镜手柄101，内窥镜手柄101包括器械鲁尔接头101a、灌注吸引鲁尔接头101b以及多腔管101c，多腔管101c中设置有钳道管，多腔管101c的一端设置有与钳道管尺寸相适应的钳道孔101d；多腔管101c的另一端通过钳道管分别与器械鲁尔接头101a和灌注吸引鲁尔接头101b对接。

在本申请实施例中，器械鲁尔接头101a、灌注吸引鲁尔接头101b交叉汇聚与多腔管101c中钳道管对接，最终由多腔管101c末端的钳道孔导出。本申请实施例利用这一结构可以从器械鲁尔接头101a插入活检钳、碎石光纤、取石网篮等器械，进而通过多腔管101c中钳道管以及钳道孔完成活检取样、射频消融和激光消融等功能。本申请实施例也可以通过灌注吸引鲁尔接头101b连接抽吸机或二氧化碳送气机，通过多腔管内钳道管以及钳道孔对内窥镜头端处进行灌注吸引、二氧化碳注气等操作。本申请内窥镜通过多腔管可形成各种通道，比如工作通道、水汽通道等。

在一些实施例中，如图4所示，多腔管101c连接有蛇骨结构101e，蛇骨结构101e包含于插入部中，内窥镜头端位于插入部的头端，并且插入部由挤出编织工艺一体成型的多腔管组成。蛇骨结构101e设置有钢丝绳孔101e-1，钢丝绳孔101e-1穿有钢丝绳，钢丝绳在内窥镜头端进行固定，蛇骨结构101e通过钢丝绳进行牵引、以带动内窥镜头端进行弯曲摆动。

具体地，本申请实施例中在蛇骨结构101e两侧分别开设钢丝绳孔101e-1，两侧的钢丝绳孔101e-1可以穿过两条钢丝绳，然后在内窥镜头端进行固定。通过钢丝绳左右牵引，蛇骨结构101e可以带动内窥镜头端进行弯曲摆动。

在本申请实施例中，蛇骨结构101e还为钳道管与线材预留了钳道位101e-2以及线材位101e-3，由于钳道管和线材采用柔性材料，经过钢丝绳的带动，蛇骨结构101e可以带动内窥镜头端进行整体弯曲，并且可以使得内窥镜手柄101的下半部进行多方向的摆动，从而在多方向上实现图像采集、灌注吸引、活检取样、射频消融和激光消融等功能。

在本申请实施例中，插入部多腔管采用一体成型的挤出编织工艺制成。

本申请实施例采用了高分子材料挤出编织工艺替代传统内窥镜插入部的复杂结构，高分子材料挤出编织工艺将插入部的外管和内腔一次成型，为内窥镜工作通道、吸引通道、信号线、牵引钢丝等功能提供工作平台，相比传统内窥镜插入部多个腔管嵌套的工艺，本申请实施例大大降低了材料成本和生产制造成本。

在一些实施例中，摄像头镜头模块包括摄像头、图像传感器以及若干个照明LED。

本申请实施内窥镜头端集成摄像头镜头模块，可以对内窥镜头端前方的场景进行成像。内窥镜头端可以集成两个照明LED，照明LED用于照明内窥镜头端前方场景。在图像处理器开机过程中，图像处理器会为连接线和内窥镜手柄供电。之后，图像处理器内的FPGA图像处理模块和连接线内的连接线FPGA模块可以通过IIC总线对摄像头进行配置。配置后摄像头就能按照全局卷帘快门的控制方式执行正常的图像采集功能。

在一些实施例中，摄像头镜头模块按照全局卷帘快门自动曝光控制方式进行图像采集，摄像头镜头模块中的图像传感器为卷帘快门传感器，包括：设置卷帘快门传感器的曝光时间；基于曝光时间，将卷帘快门传感器采集到的每行像素以固定预设时间差顺序进行曝光、数模转化和数据输出；通过连接线内的连接线FPGA模块控制内窥镜头端上的照明LED在卷帘快门传感器从最后一行曝光开始至第一行曝光结束的时间间隔内照亮成像场景。

在一些实施例中，摄像头镜头模块按照全局卷帘快门自动曝光控制方式进行图像采集，还包括：在对卷帘快门传感器采集到的每行像素进行曝光过程中，图像处理器的FPGA图像处理模块获取历史采集图像的整体亮度，并将历史采集图像的整体亮度转化为内窥镜头端照明LED的点亮时间。

在本申请实施例中，采用了全局卷帘快门自动曝光控制方式进行图像采集。卷帘快门传感器的曝光时间被设置为最大。其每行像素以一固定时间差顺序进行曝光、数模转化和数据输出后形成图像。在传感器进行曝光的过程中，图像处理器上的FPGA图像处理模块会分析之前采集图像的整体亮度，该亮度值会进一步转化为内窥镜头端点亮时间，最终由连接线内的FPGA模块控制内窥镜头端上的LED光源在传感器最后一行曝光开始至第一行曝光结束时间间隔内照亮成像场景。

由于内镜检查过程中，体内环境由内镜手柄头端的LED光源唯一照明，且在此时间内，传感器的所有像素单元同时接收外界光线曝光，所以本申请实施例采用的卷帘快门自动曝光控制方式与全局快门曝光效果一致。因此，本申请实施例在卷帘快门图像传感器上实现了全局快门功能，避免了卷帘快门图像传感器存在的果冻效应等不利于实时成像的问题。另外，本申请分析之前采集图像的整体亮度从而进一步转化为内窥镜头端照明LED的点亮时间，由于LED没有在照明过程中连续点亮，本申请降低了头端的照明发热，从而有利于提高头端图像传感器的信噪比。

在一些实施例中，FPGA图像处理模块和连接线FPGA模块通过IIC总线对摄像头镜头模块进行配置；摄像头镜头模块配置完成后按照全局卷帘快门自动曝光控制方式进行图像采集。

在一些实施例中，连接线用于将摄像头镜头模块采集的视频信号发送至图像处理器进行后处理，并对摄像头镜头模块进行配置，控制摄像头镜头模块按照全局卷帘快门自动曝光控制方式进行图像采集，并转发连接线上面的用户按键请求供图像处理器响应。

在本申请实施例中，连接线将内窥镜头端的图像传感器采集到的信号转换为适合远距离传输的格式发送给图像处理器进行后处理，并可以对摄像头镜头模块进行配置，控制照明LED和成像传感器完成自动曝光功能并转发连接线上面的用户按键请求供图像处理器响应。

在一些实施例中，如图5所示，图像处理器，用于对内窥镜手柄进行控制；接收连接线发送的用户操作信号；根据用户操作信号响应用户操作、并通过连接线向内窥镜手柄发送控制信号；通过连接线接收内窥镜头端发送的视频信号、并对视频信号进行图像处理。

在一些实施例中，如图6所示，连接线设有连接线FPGA模块；图像处理器包括AC/DC高低压转换板、电源管理板、核心主板、按键扩展板、控制器、外部信号接口芯片，AC/DC高低压转换板接入AC220V输入电源，核心主板包括FPGA图像处理模块、隔离电源和视频输出模块；FPGA图像处理模块分别与电源管理板、外部信号接口芯片、控制器、连接线FPGA模块连接，FPGA图像处理模块与连接线FPGA模块连接以传输视频信号；视频输出模块包括若干个视频输出接口；隔离电源用于为连接线以及内窥镜手柄进行供电；控制器可以为IIC控制器，控制器通过与连接线FPGA模块连接以传输控制信号。

在一些实施例中，按键扩展板连接有前面板按键，按键扩展板与控制器连接，外部信号接口芯片连接有前面板USB接口以及后面板USB接口，若干个视频输出接口包括但不限于CVBS接口、S-Video接口、VGA接口、DVI接口。

具体地，本申请实施例连接线与图像处理器前面板包含多个按键。其中，连接线上包含四个按键，按键1、2、3的功能可被用户自定义，可以设置为拍照、特殊光谱成像、放大、测光模式调节、结构增强、血红蛋白增强、光源开关和图像旋转90°等多个功能中的一个。按键4可以呼出提示栏显示当前功能、计时、内窥镜类型和自定义按键等信息。

图像处理器前面板可以包含11个按键。其中，包含两个功能按键分别用于调节结构增强等级和自动曝光功能中图像亮度评估的方法。另外，9个呈3*3阵列的按键，从上向下分别为用户自定义按键1、白平衡/向上按键、返回按键、电子放大/向左按键、菜单按键、拍照浏览/向右按键、用户自定义按键2、拍照/向下按键和确认按键。用户自定义按键1、2可以被用户定义为光源开关、特殊光谱成像、血红蛋白增强和图像旋转90°等功能。在未进入菜单情况下，白平衡/向上、电子放大/向左、拍照浏览/向右、拍照/向下按键可以完成白平衡、电子放大、拍照浏览、拍照的功能。在已进入菜单情况下，这些按键可以分别实现菜单操作中向上、向左、向右、向下的功能。菜单按键可以完成菜单呼出的功能。确认和返回按键可以分别完成菜单选取，菜单返回的功能。

在本申请实施例中，在点击连接线按键情况下，连接线内的FPGA模块会首先接收按键请求。其后，它会通过连接线内的IIC总线将此请求发送至图像处理器内的IIC控制器，并最终发送至FPGA图像处理模块进行相应功能的响应。点击前面板按键时，按键扩展板会生成相应的按键请求，此按键请求会进一步传递至IIC控制器中，并最终发送至FPGA图像处理模块从而对功能选择进行响应。

本申请实施例在图像处理器的前后面板上分别设计了一个USB接口。USB接口与USB PHY芯片(对应外部信号接口芯片)连接，进而与FPGA图像处理模块最终连接。用户可以在USB接口上插入U盘等存储设备，也可以插入键盘这样的输入设备。用户还可以通过选择将拍摄的图片存储在U盘中，也可以使用键盘对界面进行操作，输入字符。

在本申请实施例中，通过连接线接收内窥镜头端发送的视频信号、并对视频信号进行图像处理，包括对采集到的图像进行白光照明下的特征光谱色彩变换处理以及进行白光照明下的血红蛋白增强处理。

其中，在对采集到的图像进行白光照明下的特征光谱色彩变换处理过程中，通过计算得到色彩转换后的b通道像素值，计算得到色彩转换后的g通道像素值，计算/> 得到色彩转换后的r通道像素值。其中，GV_g ^T、/>GV_r ^T分别表示绿色、蓝色、红色色彩变换后的灰度值，/>和/>分别表示传感器对540nm和415nm光的量子转换效率，/>和/>分别表示光源在540nm和415nm的相对光通量，V₅₄₀和V₄₁₅表示540nm和415nm光的通量功率转换比，GV_g和GV_b表示经FPGA处理从CMOS传感器(对应图像传感器)中恢复的绿色与蓝色像素点灰度值(即由图像原始数据经过插值之后得到的图像的蓝绿灰度值)，λ_lλ_h分别为光源的最高与最低波长，Q_e为当前像素对于特定波长光的相对量子效率，φ_s为特定波长光在光源中的相对光通量，V_λ为特定波长光的通量功率转换系数。

在本申请实施例中，内窥镜通过连接线与图像处理器进行连接。其中，内窥镜可以完成照明及控制、高清视频图像采集、灌注吸引等功能，并为其它镜下手术器械提供通道实现活检取样、射频消融、激光消融等功能，内窥镜头端可控弯曲从而遍历临床中人体内腔道的多种角度；连接线将头端成像传感器采集到的信号转换为适合远距离传输的格式发送给图像处理器进行后处理，并可以对头端传感器进行配置，控制头端LED和成像传感器完成自动曝光功能并转发连接线上面的用户按键请求供图像处理器响应。图像处理器控制内窥镜的各个模块，接收由连接线传递过来的视频信号与用户操作信号，分别对视频信号进行图像处理，响应用户操作并向内窥镜手柄发送控制信号。视频信号经处理后，最终由输出模块以特定格式输出至屏幕上。图像处理器还可以为内窥镜各部分提供稳定的供电，使各部分满足医疗器械相关的安全标准。图像信号由头端图像传感器采集经连接线传递至图像处理器，FPGA图像处理模块接收采集来的图像信号，对其进行图像处理完成去噪、增强、锐化等功能，最终形成符合内镜检测要求的视频图像信号。

内窥镜头端集成摄像头镜头模块，可以对头端前方的场景进行成像。头端可以集成两个照明LED，照明LED可以照明头端前方场景。在图像处理器开机过程中，主机会为连接线和手柄供电。之后，主机和连接线内的FPGA模块会通过IIC总线对摄像头进行配置。配置后，摄像头就能按照全局卷帘快门的控制方式执行正常的图像采集功能。

在本申请实施例中，摄像头采集的信号首先通过多腔管内的连接线或者FPC(柔性电路板)将信号传递到连接线内的FPGA模块。模块会对信号进行转换以更适合远距离传输的电平通过连接线内的信号线传递到图像处理器中。由于传输线的距离较长，高速视频信号的稳定传输需要依赖于高质量高成本的信号传输线，特别对差分信号线的阻抗精度有较高的要求。这和一次性内窥镜低成本的初衷矛盾。为解决这一问题，本申请针对高速信号畸变导致的可能的接收端误码采样，图像处理器动态地调整信号时钟与数据之间的相位差，并实时接收和评估该相位差下接收误码率，从而获得稳定的信号接收，确保了图像信号传输的质量。

本申请通过材料工程、生产制程、电子、软件、光学工程、图像处理等领域的设计实现了全局卷帘快门自动曝光控制，灌注吸引、活检取样、射频及激光消融、图像采集与图像信号传输、图像处理、视频输出、按键与接口响应等功能。相较于当前市场上一次性内窥镜产品，本申请提供的内窥镜系统采用基于FPGA的内窥镜图像处理算法、基于白光照明的早癌筛查、全局卷帘快门自动曝光等技术，有效提升了内窥镜产品的视频图像处理性能。同时，采用了高分子材料挤出编织工艺替代传统内窥镜插入部的复杂结构，采用无菌屏障方式使得和主机连接线缆得以复用，采用差分数据相位动态调整技术确保了高速视频信号在低成本传输线上的稳定传输。

另外，本申请采用了高分子材料挤出编织工艺替代传统内窥镜插入部的复杂结构，采用无菌屏障方式使得和主机连接线缆得以复用，采用差分数据相位动态调整技术确保了高速视频信号在低成本传输线上的稳定传输。在确保性能指标的前提下进一步降低了产品的物料和生产成本。

而且，本申请采用基于FPGA的内窥镜图像处理算法、基于白光照明的早癌筛查、全局卷帘快门自动曝光等技术，有效提升了内窥镜产品的视频图像处理性能，避免了果冻效应等问题，降低了照明对于头端温度的影响，提高了成像信噪比。以上措施将内窥镜产品的核心性能—视频图像处理提升到了市场主流复用型内窥镜的水平，为一次性内窥镜产品替代复用型产品，彻底消除交叉感染威胁奠定了坚实的基础。

以上对本申请实施例所提供的一种内窥镜系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种内窥镜系统，其特征在于，包括内窥镜、连接线以及图像处理器，所述内窥镜通过所述连接线与所述图像处理器进行连接；

所述内窥镜包括内窥镜头端，所述内窥镜头端集成有摄像头镜头模块，所述摄像头镜头模块用于根据所述图像处理器发送的控制信号对成像场景进行成像，并采用差分数据相位动态调整技术将采集的视频信号进行稳定传输、并通过所述连接线发送至所述图像处理器；

所述连接线，用于将所述摄像头镜头模块采集的视频信号发送至所述图像处理器进行后处理，并对所述摄像头镜头模块进行配置，控制所述摄像头镜头模块按照全局卷帘快门自动曝光控制方式进行图像采集，并转发所述连接线上面的用户按键请求供所述图像处理器响应；

所述图像处理器，用于对所述内窥镜手柄进行控制；接收所述连接线发送的用户操作信号；根据所述用户操作信号响应用户操作、并通过所述连接线向所述内窥镜手柄发送控制信号；通过所述连接线接收所述内窥镜头端发送的所述视频信号、并对所述视频信号进行图像处理。

2.如权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述连接线设有连接线FPGA模块；所述图像处理器包括AC/DC高低压转换板、电源管理板、核心主板、按键扩展板、控制器、外部信号接口芯片，所述核心主板包括FPGA图像处理模块、隔离电源和视频输出模块；所述FPGA图像处理模块分别与所述电源管理板、所述外部信号接口芯片、所述控制器、所述连接线FPGA模块连接，所述FPGA图像处理模块与所述连接线FPGA模块连接以传输所述视频信号；所述视频输出模块包括若干个视频输出接口；所述隔离电源用于为所述连接线以及所述内窥镜手柄进行供电；所述控制器通过与所述连接线FPGA模块连接以传输所述控制信号。

3.如权利要求2所述的内窥镜系统，其特征在于，所述按键扩展板连接有前面板按键，所述按键扩展板与所述控制器连接，所述外部信号接口芯片连接有前面板USB接口以及后面板USB接口，所述若干个视频输出接口包括但不限于CVBS接口、S-Video接口、VGA接口、DVI接口。

4.如权利要求3所述的内窥镜系统，其特征在于，所述FPGA图像处理模块和所述连接线FPGA模块通过IIC总线对所述摄像头镜头模块进行配置；所述摄像头镜头模块配置完成后按照全局卷帘快门自动曝光控制方式进行图像采集。

5.如权利要求1或4所述的内窥镜系统，其特征在于，所述内窥镜还包括内窥镜手柄，所述内窥镜手柄包括器械鲁尔接头、灌注吸引鲁尔接头以及多腔管，所述多腔管中设置有钳道管，所述多腔管的一端设置有与所述钳道管尺寸相适应的钳道孔；所述多腔管的另一端通过所述钳道管分别与所述器械鲁尔接头和所述灌注吸引鲁尔接头对接。

6.如权利要求5所述的内窥镜系统，其特征在于，所述多腔管连接有蛇骨结构，所述蛇骨结构设置有钢丝绳孔，所述钢丝绳孔穿有钢丝绳，所述钢丝绳在所述内窥镜头端进行固定，所述蛇骨结构通过所述钢丝绳进行牵引、以带动所述内窥镜头端进行弯曲摆动。

7.如权利要求6所述的内窥镜系统，其特征在于，所述蛇骨结构处于插入部，所述内窥镜头端位于所述插入部头端，并且所述插入部由挤出编织工艺一体成型的多腔管组成。

8.如权利要求1所述的内窥镜系统，其特征在于，所述摄像头镜头模块包括镜头、图像传感器以及若干个照明LED。

9.如权利要求8所述的内窥镜系统，其特征在于，所述摄像头镜头模块按照全局卷帘快门自动曝光控制方式进行图像采集，所述摄像头镜头模块中的图像传感器为卷帘快门传感器，包括：

设置所述卷帘快门传感器的曝光时间；

基于所述曝光时间，将所述卷帘快门传感器采集到的每行像素以固定预设时间差顺序进行曝光、数模转化和数据输出；

通过所述连接线内的连接线FPGA模块控制所述内窥镜头端上的照明LED在所述卷帘快门传感器从最后一行曝光开始至第一行曝光结束的时间间隔内照亮成像场景。

10.如权利要求9所述的内窥镜系统，其特征在于，所述摄像头镜头模块按照全局卷帘快门自动曝光控制方式进行图像采集，还包括：

在对所述卷帘快门传感器采集到的每行像素进行曝光过程中，所述图像处理器的FPGA图像处理模块获取历史采集图像的整体亮度，并将所述历史采集图像的整体亮度转化为所述内窥镜头端照明LED的点亮时间。