使用头戴式摄像机和计算机系统对医疗图像或牙科图像进行图像捕获的设备和方法技术方案

头戴式放大摄像机与具有头戴式显示器的计算机系统通信，所述头戴式显示器具有一个视场中心。提供实时的感兴趣的牙科区域的放大视图，执行对所述实时的感兴趣的牙科区域的图像捕获且将其下载到所述计算机系统中，或从所述计算机系统上传所存储的感兴趣的牙科区域的图像且将其匹配到所述实时的感兴趣的牙科区域。在所述计算机系统中自动地跟踪所述实时的感兴趣的牙科区域的图像，以及将所述实时的感兴趣的牙科区域的图像保持在所述头戴式显示器的所述视场中心内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用头戴式摄像机和计算机系统对医疗图像或牙科图像进行图像捕获的设备和方法背景
本专利技术涉及牙科放大镜(dentalloupe)以及图像跟踪和图像捕获领域。
技术介绍
谷歌眼镜(GoogleGlass)是一种具有光学头戴式显示器(OHMD)的可穿戴计算机。谷歌眼镜由谷歌开发，任务是生产一种畅销的无所不在的计算机。谷歌眼镜以类似智能手机的免手持形式显示信息。穿戴者通过自然语言语音命令与互联网通信。公众可于2014年5月15日官方地可获得谷歌眼镜。头戴式计算机显示器(诸如，以品牌谷歌眼镜营销的头戴式计算机显示器)的开发和制造以安装在眼镜框中的显示单元的形式使计算机用户容易获得计算机显示器。这允许用户看见且通过适当的方式与计算机系统交互，且允许用户同时进行免手持操作和大体上无阻碍地查看任何其他视场。谷歌眼镜本质上复制了飞行员对驾驶舱玻璃或护面罩上的仪器读数的查看，同时允许通过相同的驾驶舱玻璃或护面罩同时进行正常查看。使用这些特征，在健康护理中已经提出了用于谷歌眼镜的概念的若干证据。这些用途已经普遍被用于在各种医疗程序期间进行视听通信和信息检索。2014年3月31日，由密歇根大学牙科学院的四名牙科学生创立的创业公司Dentyzion宣布了世界首个谷歌眼镜放大镜。牙科技术以及数字营销咨询公司设计了眼镜的附加设备(add-on)，且与根据型号制造放大光学器件的SurgiTel合作。由于放大镜透镜允许牙科医生和外科医生在使用谷歌眼镜的同时继续使用放大，所以放大镜透镜对于眼镜在牙医业和外科手术中的功能是关键的。据报道，该设计已经在密歇根大学的牙科学生和教员当中深受欢迎。安装的SurgiTel的Micro2.5x光学器件重量轻，且不影响眼镜用户的舒适性和平衡性。Dentyzion当前正与密歇根大学合作，以在牙科课程中实施谷歌眼镜。然而，Dentyzion仅将牙科放大镜机械地安装到谷歌眼镜的框中，该谷歌眼镜具有指向放大镜的相同的或几乎相同的视场的伸缩式摄像机，目的是创建用于在增强牙科教育中使用的或用于增强牙科教育的视听源。由于通过放大镜看见的放大视场可以随着用户移动他的头部而迅速地改变，所以牙科放大镜的用户可以很容易地证实使用牙科放大镜需要练习和训练。当用户将他的视线改变到不同于通过放大镜看见的视场的另一视场然后将他的眼睛返回到由放大镜提供的视场时，所述问题变得特别严重。通常，当用户改变他的视线时，头部的角度或位置已经足够地改变，以使得当返回到放大镜的视场时，在放大视图中看见与在用户转移目光之前查看到的位置完全不同的位置。然后用户必须基于可能在用户的头脑中与期望的先前的视场并非清楚有关的放大场景或视图来移动他的头部角度，以寻找先前的放大视场。这样寻找先前的视场是分散注意力的，且可能必需在手头的期望的任务中浪费时间和精力，除非用户熟练地以不费力的方式在缩放和视图之间在精神上切换。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施方案包括一种方法，该方法包括以下步骤：提供与计算机系统进行通信的头戴式放大摄像机，所述计算机系统具有头戴式显示器，所述头戴式显示器具有一个视场中心；提供实时的感兴趣的牙科区域的放大视图；致动对所述实时的感兴趣的牙科区域的图像捕获且将对所述实时的感兴趣的牙科区域的图像捕获下载到所述计算机系统中，或从所述计算机系统上传所存储的感兴趣的牙科区域的图像且将所存储的感兴趣的牙科区域的图像匹配到所述实时的感兴趣的牙科区域；在所述计算机系统中自动地跟踪所述实时的感兴趣的牙科区域的图像；以及，将所述实时的感兴趣的牙科区域的图像保持在所述头戴式显示器的所述视场中心内。所述方法还包括以下步骤：通过使用所述计算机系统中的跟踪程序来自动地补偿所述头戴式放大摄像机偏移所述视场中心的小移动，以将所述实时的感兴趣的牙科区域保持在所述头戴式显示器的所述视场中心内。所述方法还包括以下步骤：提供一个微型平移和倾斜机构用于较大的头部移动，所述微型平移和倾斜机构联接至所述摄像机或所述摄像机的透镜，所述较大的头部移动将所述实时的感兴趣的牙科区域带离所述视场中心外且超出了能够通过所述跟踪程序进行补偿的区域；以及，使用所述微型平移和倾斜机构自动地移动摄像机角度，以将所述实时的感兴趣的牙科区域保持在所述头戴式显示器的所述视场中心内。在所述计算机系统中自动地跟踪所述实时的感兴趣的牙科区域的图像的步骤包括以下步骤：提供一个微型平移和倾斜机构，所述微型平移和倾斜机构联接至所述摄像机或所述摄像机的透镜；以及，使用所述微型平移和倾斜机构自动地移动摄像机角度，以将所述实时的感兴趣的牙科区域保持在所述头戴式显示器的所述视场中心内。所述方法还包括以下步骤：存储围绕所述实时的感兴趣的牙科区域的图像的宽视场，所述宽视场超出了所述平移和倾斜机构保持指向所述实时的感兴趣的牙科区域的能力的范围；在所述头戴式显示器中显示“失帧(out-of-frame)”消息或图标，控制所述平移和倾斜机构，以使所述头戴式摄像机指向所述实时的感兴趣的牙科区域；和/或，在所述头戴式显示器中显示方向箭头，以提示用户所述头戴式摄像机需要转动的方向，从而通过使用所述计算机系统中的图像识别程序、使用所存储的围绕所述实时的感兴趣的牙科区域的图像的宽视场来将所述实时的感兴趣的牙科区域带向所述视场中心；重新获取围绕所述实时的感兴趣的牙科区域的图像的宽视场的至少一部分；通过所述图像识别程序来识别期望的实时的感兴趣的牙科区域；以及，使用所述跟踪程序将期望的实时的感兴趣的牙科区域移动到所述视场中心内。存储围绕所述实时的感兴趣的牙科区域的图像的宽视场的步骤包括使用伸缩式摄像机控制装置来取得且存储增强的宽视场的快速图像捕获。在图像捕获时、在足够短的时间间隔中，存储步骤以快速帧拍摄来存储宽视场，以使得用户未感知到所述摄像机已经取得了伸缩式增强的宽视场图像。存储围绕所述实时的感兴趣的牙科区域的图像的宽视场的步骤包括取得高分辨率广角图像，但是在所述头戴式显示器中以放大视图仅显示所述高分辨率广角图像的中心部分。所述方法还包括通过来自用户的去激活命令来释放或清除(erasing)所捕获的图像。所述设备的示例性实施方案还包括：计算机系统，所述计算机系统具有存储器；头戴式放大摄像机，所述头戴式放大摄像机与所述计算机系统通信，用于提供实时的感兴趣的牙科区域的放大图像；以及，头戴式显示器，所述头戴式显示器具有一个视场中心且与所述计算机系统进行通信；其中所述计算机系统自动地跟踪所述实时的感兴趣的牙科区域的放大图像，以将所述实时的感兴趣的牙科区域的放大图像保持在所述头戴式显示器的所述视场中心内，且其中所述存储器存储所捕获的所述实时的感兴趣的牙科区域的图像。所述计算机系统通过图像跟踪来自动地补偿所述头戴式放大摄像机偏移所述视场中心的小移动，以将所述实时的感兴趣的牙科区域保持在所述头戴式显示器的所述视场中心内。所述设备还包括一个微型平移和倾斜机构用于较大的头部移动，所述微型平移和倾斜机构联接至所述摄像机或所述摄像机的透镜，所述较大的头部移动将所述实时的感兴趣的牙科区域带离所述视场中心外且超出了能够通过所述跟踪程序进行补偿的区域；以及，所述计算机系统使用所述微型平移和倾斜机构、通过图像跟踪来自动地移动摄像机角度，以将所述实时的感兴趣的牙科区域保持在所述头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：提供与计算机系统进行通信的头戴式放大摄像机，所述计算机系统具有头戴式显示器，所述头戴式显示器具有一个视场中心；提供实时的感兴趣的牙科区域的放大视图；致动对所述实时的感兴趣的牙科区域的图像捕获且将对所述实时的感兴趣的牙科区域的图像捕获下载到所述计算机系统中，或从所述计算机系统上传所存储的感兴趣的牙科区域的图像且将所存储的感兴趣的牙科区域的图像匹配到所述实时的感兴趣的牙科区域；在所述计算机系统中自动地跟踪所述实时的感兴趣的牙科区域的图像；以及将所述实时的感兴趣的牙科区域的图像保持在所述头戴式显示器的所述视场中心内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.05 US 14/732,4831.一种方法，包括：提供与计算机系统进行通信的头戴式放大摄像机，所述计算机系统具有头戴式显示器，所述头戴式显示器具有一个视场中心；提供实时的感兴趣的牙科区域的放大视图；致动对所述实时的感兴趣的牙科区域的图像捕获且将对所述实时的感兴趣的牙科区域的图像捕获下载到所述计算机系统中，或从所述计算机系统上传所存储的感兴趣的牙科区域的图像且将所存储的感兴趣的牙科区域的图像匹配到所述实时的感兴趣的牙科区域；在所述计算机系统中自动地跟踪所述实时的感兴趣的牙科区域的图像；以及将所述实时的感兴趣的牙科区域的图像保持在所述头戴式显示器的所述视场中心内。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：通过使用所述计算机系统中的跟踪程序来自动地补偿所述头戴式放大摄像机偏移所述视场中心的小移动，以将所述实时的感兴趣的牙科区域保持在所述头戴式显示器的所述视场中心内。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：提供一个微型平移和倾斜机构用于较大的头部移动，所述微型平移和倾斜机构联接至所述摄像机或所述摄像机的透镜，所述较大的头部移动将所述实时的感兴趣的牙科区域带离所述视场中心外且超出了能够通过所述跟踪程序进行补偿的区域；以及使用所述微型平移和倾斜机构自动地移动摄像机角度，以将所述实时的感兴趣的牙科区域保持在所述头戴式显示器的所述视场中心内。4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述计算机系统中自动地跟踪所述实时的感兴趣的牙科区域的图像包括以下步骤：提供一个微型平移和倾斜机构，所述微型平移和倾斜机构联接至所述摄像机或所述摄像机的透镜；以及使用所述微型平移和倾斜机构自动地移动摄像机角度，以将所述实时的感兴趣的牙科区域保持在所述头戴式显示器的所述视场中心内。5.根据权利要求3所述的方法，还包括：存储围绕所述实时的感兴趣的牙科区域的图像的宽视场，所述宽视场超出了所述平移和倾斜机构保持指向所述实时的感兴趣的牙科区域的能力的范围；在所述头戴式显示器中显示“失帧”消息或图标；控制所述平移和倾斜机构，以使所述头戴式摄像机指向所述实时的感兴趣的牙科区域，和/或在所述头戴式显示器中显示方向箭头，以提示用户所述头戴式摄像机需要转动的方向，从而通过使用所述计算机系统中的图像识别程序、使用所存储的围绕所述实时的感兴趣的牙科区域的图像的宽视场来将所述实时的感兴趣的牙科区域带向所述视场中心；重新获取围绕所述实时的感兴趣的牙科区域的图像的宽视场的至少一部分；通过所述图像识别程序来识别期望的实时的感兴趣的牙科区域；以及，使用所述跟踪程序将期望的实时的感兴趣的牙科区域移动到所述视场中心内。6.根据权利要求5所述的方法，其中存储围绕所述实时的感兴趣的牙科区域的图像的宽视场包括使用伸缩式摄像机控制装置来取得且存储增强的宽视场的快速图像捕获。7.根据权利要求6所述的方法，其中在图像捕获时、在足够短的时间间隔中，存储以快速帧拍摄来存储宽视场，以使得用户未感知到所述摄像机已经取得了伸缩式增强的宽视场图像。8.根据权利要求5所述的方法，其中存储围绕所述实时的感兴趣的牙科区域的图像的宽视场包括取得高分辨率广角图像，但是在所述头戴式显示器中以放大视图仅显示所述高分辨率...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克·莱姆陈，
申请(专利权)人：马克·莱姆陈，
类型：发明
国别省市：美国,US