本發明涉及內窺鏡，具體涉及一種內窺鏡的光源系統和內窺鏡。

背景技術：

1、內窺鏡是一種可插入人體體腔或臟器內進行直接觀察、診斷、治療的醫用電子光學儀器，它采用光學鏡頭將所要觀察的目標物體通過透鏡組進行光學成像，然后將光學成像傳送到攝像系統上進行圖像處理，最后在顯示屏上輸出圖像處理后的觀察圖像，供醫生觀察和診斷。

2、內窺鏡的光源多為冷光源，用于提供足夠的照明，以便在內窺鏡檢查或手術過程中清晰地觀察到體內組織和器官的細節，通常需要與內窺鏡的攝像系統、光學鏡頭及監視器配合使用。

3、目前主流的內窺鏡的冷光源采用直流電源，冷光源的光通量輸出保持恒定，長時間工作會產生大量熱量，使得冷光源主機、導光束與光源內窺鏡卡口連接處溫度升高，可能會燙傷使用的醫生和護士，影響正常的手術進，并且，高光通量輸出過程中，在長久直射情況下溫度比較高，可能會灼傷組織，對患者造成傷害。為了解決上述問題，一些內窺鏡的冷光源采用高頻電源驅動，使得冷光源的光通量呈間歇式，即閃爍照明，減少了發熱量，但由于攝像系統的圖像傳感器的曝光頻率與冷光源的閃爍頻率是相對獨立設置的，使得兩者頻率不同步，當圖像傳感器捕捉到冷光源閃爍的瞬間，部分區域可能會過曝或欠曝，使得觀察圖像形成明顯的條紋。

技術實現思路

1、考慮到上述問題，本申請提供一種內窺鏡的光源系統和內窺鏡，下面具體說明。

2、根據第一方面，一種實施例中提供一種內窺鏡的光源系統，所述內窺鏡包括攝像系統，所述攝像系統包括攝像頭、設置于所述攝像頭內的圖像傳感器以及連接于所述攝像頭的第一處理模塊，所述第一處理模塊用于產生垂直同步時鐘信號并輸出至所述圖像傳感器，以使所述圖像傳感器在所述垂直同步時鐘信號的控制下進行曝光，其中，所述光源系統包括：

3、光源模塊，連接于所述攝像頭，所述光源模塊用于在所述圖像傳感器采集圖像時提供照明；

4、第二處理模塊，分別連接于所述光源模塊和所述第一處理模塊信號，所述第二處理模塊用于從所述第一處理模塊獲取所述垂直同步時鐘信號，并根據所述垂直同步時鐘信號生成pwm控制信號，輸出所述pwm控制信號至所述光源模塊；其中，所述pwm控制信號與所述垂直同步時鐘信號至少具有相同的頻率，所述pwm控制信號用于控制所述光源模塊以所述pwm控制信號的頻率進行閃爍照明。

5、在一種實施例中，所述pwm控制信號與所述垂直同步時鐘信號還具有相同的相位。

6、在一種實施例中，所述第一處理模塊具有第一垂直同步接口，所述第二處理模塊具有第二垂直同步接口，所述第一垂直同步接口與所述第二垂直同步接口之間通過垂直同步信號線連接。

7、在一種實施例中，所述pwm控制信號與所述垂直同步時鐘信號還具有相同的脈寬。

8、在一種實施例中，所述第二處理模塊還用于從所述第一處理模塊獲取所述圖像傳感器的曝光值，根據所述曝光值確定目標脈寬，所述目標脈寬為所述垂直同步時鐘信號的脈寬；

9、所述根據所述垂直同步時鐘信號生成pwm控制信號包括：

10、根據所述垂直同步時鐘信號和所述目標脈寬，生成具有所述目標脈寬的pwm控制信號。

11、在一種實施例中，所述第一處理模塊還用于獲取所述圖像傳感器輸出的當前幀圖像數據；根據所述當前幀圖像數據，至少確定所述光源模塊的亮度控制信號，并將所述亮度控制信號輸出至所述第二處理模塊；

12、所述第二處理模塊還用于從所述第一處理模塊獲取所述亮度控制信號，并輸出所述亮度控制信號至所述光源模塊，以對所述光源模塊的瞬時亮度進行調節。

13、在一種實施例中，還包括：

14、數模轉換模塊，連接于所述第二處理模塊和所述光源模塊之間，所述數模轉換模塊用于將所述亮度控制信號轉換為模擬直流電壓后輸出給所述光源模塊，以控制所述光源模塊的瞬時亮度。

15、在一種實施例中，所述第一處理模塊具有第一通信接口，所述第二處理模塊具有第二通信接口，所述第一通信接口和所述第二通信接口之間通信連接。

16、在一種實施例中，所述第一處理模塊和所述第二處理模塊均為現場可編程門陣列控制器。

17、根據第二方面，一種實施例中提供一種內窺鏡，包括：

18、攝像系統，包括攝像頭、設置于攝像頭內的圖像傳感器以及連接于所述攝像頭的第一處理模塊，所述第一處理模塊用于產生垂直同步時鐘信號并輸出至所述圖像傳感器，以使所述圖像傳感器在所述垂直同步時鐘信號的控制下進行曝光；以及，

19、如上述任一項實施例所述的光源系統，連接于所述攝像頭。

20、根據上述實施例的內窺鏡的光源系統和內窺鏡，光源系統包括光源模塊和第二處理模塊，第二處理模塊與內窺鏡的攝像系統中的第一處理模塊信號連接，第二處理模塊從第一處理模塊獲取用于控制圖像傳感器曝光的垂直同步時鐘信號，并根據垂直同步時鐘信號生成pwm控制信號，輸出pwm控制信號至光源模塊，以控制光源模塊以pwm控制信號的頻率進行閃爍照明，由于pwm控制信號與垂直同步時鐘信號至少具有相同的頻率，使得光源模塊進行照明的閃爍頻率與垂直同步時鐘信號同頻，即光源模塊進行照明的閃爍頻率與圖像傳感器的曝光同頻，由此，本發明采用閃爍照明既避免了光源采用直流電源長時間工作產生的大量熱量，又能夠在圖像傳感器的曝光過程中進行較好地照明。

技術特征：

1.一種內窺鏡的光源系統，所述內窺鏡包括攝像系統，所述攝像系統包括攝像頭、設置于所述攝像頭內的圖像傳感器以及連接于所述攝像頭的第一處理模塊，所述第一處理模塊用于產生垂直同步時鐘信號并輸出至所述圖像傳感器，以使所述圖像傳感器在所述垂直同步時鐘信號的控制下進行曝光，其特征在于，所述光源系統包括：

2.如權利要求1所述的光源系統，其特征在于，所述pwm控制信號與所述垂直同步時鐘信號還具有相同的相位。

3.如權利要求2所述的光源系統，其特征在于，所述第一處理模塊具有第一垂直同步接口，所述第二處理模塊具有第二垂直同步接口，所述第一垂直同步接口與所述第二垂直同步接口之間通過垂直同步信號線連接。

4.如權利要求2所述的光源系統，其特征在于，所述pwm控制信號與所述垂直同步時鐘信號還具有相同的脈寬。

5.如權利要求4所述的光源系統，其特征在于，所述第二處理模塊還用于從所述第一處理模塊獲取所述圖像傳感器的曝光值，根據所述曝光值確定目標脈寬，所述目標脈寬為所述垂直同步時鐘信號的脈寬；

6.如權利要求5所述的光源系統，其特征在于，所述第一處理模塊還用于獲取所述圖像傳感器輸出的當前幀圖像數據；根據所述當前幀圖像數據，至少確定所述光源模塊的亮度控制信號，并將所述亮度控制信號輸出至所述第二處理模塊；

7.如權利要求6所述的光源系統，其特征在于，還包括：

8.如權利要求6所述的光源系統，其特征在于，所述第一處理模塊具有第一通信接口，所述第二處理模塊具有第二通信接口，所述第一通信接口和所述第二通信接口之間通信連接。

9.如權利要求1至8中任一項所述的光源系統，其特征在于，所述第一處理模塊和所述第二處理模塊均為現場可編程門陣列控制器。

10.一種內窺鏡，其特征在于，包括：

技術總結
一種內窺鏡的光源系統和內窺鏡，光源系統包括光源模塊和第二處理模塊，第二處理模塊與內窺鏡的攝像系統中的第一處理模塊信號連接，第二處理模塊從第一處理模塊獲取用于控制圖像傳感器曝光的垂直同步時鐘信號，并根據垂直同步時鐘信號生成PWM控制信號，輸出PWM控制信號至光源模塊，以控制光源模塊以PWM控制信號的頻率進行閃爍照明，由于PWM控制信號與垂直同步時鐘信號至少具有相同的頻率，使得光源模塊進行照明的閃爍頻率與垂直同步時鐘信號同頻，即光源模塊進行照明的閃爍頻率與圖像傳感器的曝光同頻，由此，本發明采用閃爍照明既避免了光源采直流電源長時間工作產生的大量熱量，又能夠在圖像傳感器的曝光過程中進行較好地照明。

技術研發人員：郭毅軍,陳竹,李青松
受保護的技術使用者：重慶西山科技股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28