用于放大手术环境中所关注区域中的改变的系统和方法技术方案

本公开涉及用于放大手术环境中所关注区域的系统和方法。所述系统包含立体内窥镜，所述立体内窥镜具有第一相机和第二相机，所述第一相机和第二相机配置成获得所述手术环境的一个或多个图像。所述系统还包含计算机，所述计算机具有：中央处理单元(CPU)，配置成确定所述手术环境中所述所关注区域；第一控制器，配置成处理来自所述第一相机的所述一个或多个图像以产生第一经放大图像；以及第二控制器，配置成处理来自所述第二相机的所述一个或多个图像以产生第二经放大图像。所述第一控制器和所述第二控制器基于由所述CPU确定的所述所关注区域处理所述一个或多个图像。显示器显示所述一个或多个第一经放大图像和所述一个或多个第二经放大图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于放大手术环境中所关注区域中的改变的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2015年10月22日提交的第62/244,764号美国临时专利申请的权利和优先权，所述美国临时专利申请的全部公开内容以引用的方式并入本文中。
技术介绍
微创手术涉及使用多个小切口而非一个较大开口或切口来执行手术程序。小切口减少了患者的不适且缩短了恢复时间。小切口也限制了内部器官、组织和其它物质的可见度。已使用内窥镜并将其插入一个或多个切口中以使临床医生更容易在手术期间看到体内的内部器官、组织和其它物质。这些内窥镜包含带有光学和/或数码变焦功能的相机，所述相机耦合到显示器，所述显示器示出由相机捕获的体内器官、组织和物质的放大图。然而，为了看见体内特定位置处的详细细节，内窥镜必须缩放到特定区域中，由此失去了内窥镜的任何周边视野。需要为临床医生提供特定位置的详细视图，同时呈现手术环境的宽阔视图。
技术实现思路
本公开涉及改善患者手术结果的手术技术，且更具体地说，涉及用于在执行手术技术时拓宽临床医生视野的系统和方法。在本公开的方面中，提供一种用于放大手术环境中所关注区域中的特定改变的系统。系统包含具有第一相机和第二相机的立体内窥镜，第一相机和第二相机中的每一个配置成获得手术环境的一个或多个图像。系统还包含计算机，所述计算机具有：中央处理单元(CPU)，配置成确定所关注区域或对由手术环境中的用户所选的所关注区域起作用；第一控制器，配置成处理来自第一相机的一个或多个图像以产生一个或多个第一经放大图像，其中第一控制器基于由CPU或用户确定的所关注区域处理一个或多个图像；以及第二控制器，配置成处理来自第二相机的一个或多个图像以产生一个或多个第二经放大图像，其中第一控制器基于由CPU或用户确定的所关注区域处理一个或多个图像。显示器显示所述一个或多个第一经放大图像和所述一个或多个第二经放大图像。在一些实施例中，CPU基于手术环境中的深度确定所关注区域。根据从第一相机和第二相机获得的接着使用例如对极几何等技术进行处理的一个或多个图像确定深度。在一些实施例中，CPU基于手术环境中工具的位置确定所关注区域。在一些实施例中，第一控制器包含：空间分解滤波器，配置成将来自第一相机的一个或多个图像分解成多个第一空间频带；时间滤波器，配置成应用到多个第一空间频带，以产生多个第一经时间滤波频带；加法器，配置成将多个第一空间频带中的每个频带添加到多个第一经时间滤波频带中的对应频带，以产生多个第一经放大频带；以及重建滤波器，配置成通过折叠多个第一经放大频带来产生一个或多个第一经放大图像。在一些实施例中，第二控制器包含：空间分解滤波器，配置成将来自第二相机的一个或多个图像分解成多个第二空间频带；时间滤波器，配置成应用到多个第二空间频带，以产生多个第二经时间滤波频带；加法器，配置成将多个第二空间频带中的每个频带添加到多个第二经时间滤波频带中的对应频带，以产生第二多个经放大频带；以及重建滤波器，配置成通过折叠多个第二经放大频带来产生一个或多个第二经放大图像。在一些实施例中，第一控制器包含：色彩空间分解滤波器，配置成将来自第一相机的一个或多个图像分解成多个第一色彩空间频带；色彩滤波器，配置成应用到多个第一空间频带，以产生多个第一经色彩滤波频带；加法器，配置成将多个第一色彩空间频带中的每个频带添加到多个第一经色彩滤波频带中的对应频带，以产生多个第一色彩空间经放大频带；以及重建滤波器，配置成通过折叠多个第一色彩空间经放大频带来产生一个或多个第一色彩空间经放大图像。在一些实施例中，第二控制器包含：色彩空间分解滤波器，配置成将来自第二相机的一个或多个图像分解成多个第二色彩空间频带；色彩滤波器，配置成应用到多个第二色彩频带，以产生多个第二经色彩滤波频带；加法器，配置成将多个第二空间频带中的每个频带添加到多个第二经色彩滤波频带中的对应频带，以产生第二多个色彩空间经放大频带；以及重建滤波器，配置成通过折叠多个第二色彩空间经放大频带来产生一个或多个第二色彩空间经放大图像。显示器包含透镜，所述透镜在透镜上第一位置处显示一个或多个第一经放大图像且在透镜上不同于第一位置的第二位置处显示一个或多个第二经放大图像。在本公开的另一方面中，提供一种用于产生手术环境中所关注区域的经放大图像的方法。方法包含从第一相机接收手术环境的一个或多个图像，从第二相机接收手术环境的一个或多个图像，且确定手术环境中所关注区域。方法还包含基于所确定的所关注区域从来自第一相机的一个或多个图像产生一个或多个第一经放大图像且基于所确定的所关注区域从来自第二相机的一个或多个图像产生一个或多个第二经放大图像。接着显示一个或多个第一经放大图像和一个或多个第二经放大图像。在一些实施例中，确定所关注区域是基于手术环境中的深度。根据从第一相机和第二相机接收的接着使用例如对极几何等技术进行处理的一个或多个图像确定深度。在一些实施例中，确定所关注区域是基于手术环境中工具的位置。在一些实施例中，产生一个或多个第一经放大图像包含：将来自第一相机的一个或多个图像分解成多个第一空间频带；将时间滤波器应用到多个第一空间频带，以产生多个第一经时间滤波的频带，将多个第一空间频带中的每个频带添加到多个第一经时间滤波频带中的对应频带，以产生多个第一经放大频带；以及折叠多个第一经放大频带，一个或多个第一经放大图像。在一些实施例中，产生一个或多个第二经放大图像包含：将来自第二相机的一个或多个图像分解成多个第二空间频带；将时间滤波器应用到多个第二空间频带，以产生多个第二经时间滤波的频带，将多个第二空间频带中的每个频带添加到多个第二经时间滤波频带中的对应频带，以产生多个第二经放大频带；以及折叠多个第二经放大频带，一个或多个第二经放大图像。在一些实施例中，产生一个或多个第一经放大图像包含：将来自第一相机的一个或多个图像分解成多个第一色彩空间空间频带；将色彩滤波器应用到多个第一色彩空间频带，以产生多个第一经色彩滤波的频带，将多个第一色彩空间频带中的每个频带添加到多个第一经色彩滤波频带中的对应频带，以产生多个第一经放大频带；以及折叠多个第一经放大频带，一个或多个第一经放大图像。在一些实施例中，产生一个或多个第二经放大图像包含：将来自第二相机的一个或多个图像分解成多个第二色彩空间频带；将色彩滤波器应用到多个第二spa色彩空间频带，以产生多个第二经色彩滤波的频带，将多个第二色彩空间频带中的每个频带添加到多个第二经色彩滤波频带中的对应频带，以产生多个第二色彩空间经放大频带；以及折叠多个第二色彩空间经放大频带，以产生一个或多个第二色彩空间经放大图像。附图说明根据以下结合附图进行的详细描述，本公开的上述和其它方面、特征和优点将变得更加显而易见，在附图中：图1是根据本公开提供的手术相机组合件的前透视图；图2是图1的手术相机组合件的支腿和基部的部分的纵向截面视图；图3是示出耦合到一对观察护目镜的图1的手术相机组合件的透视图；图4是根据本公开的手术相机组合件的侧视图；图5是根据本公开的实施例的用于扩增手术环境的系统的框图；图6是图5的控制器的系统框图；图7是根据本公开的实施例的用于扩增图像或视频的系统的框图；图8是根据本公开的另一实施例的用于扩增图像或视频的系统的框图；图9是示出位于内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于放大手术环境中所关注区域的系统，所述系统包括：立体内窥镜，具有第一相机和第二相机，所述第一相机和所述第二相机中的每一个配置成获得所述手术环境的图像流；计算机，包含：中央处理单元(CPU)，配置成确定所述手术环境中所述所关注区域；第一控制器，配置成处理来自所述第一相机的所述图像流以产生第一经放大图像流，其中所述第一控制器基于由所述CPU确定的所述所关注区域处理所述图像流；以及第二控制器，配置成处理来自所述第二相机的所述图像流以产生第二经放大图像流，其中所述第二控制器基于由所述CPU确定的所述所关注区域处理所述图像流；以及显示器，配置成显示所述第一经放大图像流和/或所述第二经放大图像流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.22 US 62/244,7641.一种用于放大手术环境中所关注区域的系统，所述系统包括：立体内窥镜，具有第一相机和第二相机，所述第一相机和所述第二相机中的每一个配置成获得所述手术环境的图像流；计算机，包含：中央处理单元(CPU)，配置成确定所述手术环境中所述所关注区域；第一控制器，配置成处理来自所述第一相机的所述图像流以产生第一经放大图像流，其中所述第一控制器基于由所述CPU确定的所述所关注区域处理所述图像流；以及第二控制器，配置成处理来自所述第二相机的所述图像流以产生第二经放大图像流，其中所述第二控制器基于由所述CPU确定的所述所关注区域处理所述图像流；以及显示器，配置成显示所述第一经放大图像流和/或所述第二经放大图像流。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述CPU基于所述手术环境中的深度确定所述所关注区域。3.根据权利要求2所述的系统，其中根据从所述第一相机和/或所述第二相机获得的所述图像流确定所述深度。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述CPU基于所述手术环境中工具的位置确定所述所关注区域。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一控制器包含：空间分解滤波器，配置成将来自所述第一相机的所述图像流分解成多个第一空间频带；时间滤波器，配置成应用到所述多个第一空间频带，以产生多个第一经时间滤波的频带；加法器，配置成将所述多个第一空间频带中的每个频带添加到所述多个第一经时间滤波的频带中的对应频带，以产生多个第一经放大频带；以及重建滤波器，配置成通过折叠所述多个第一经放大频带来产生所述第一经放大图像流。6.根据权利要求5所述的系统，其中所述第二控制器包含：空间分解滤波器，配置成将来自所述第二相机的所述图像流分解成多个第二空间频带；时间滤波器，配置成应用到所述多个第二空间频带，以产生多个第二经时间滤波的频带；加法器，配置成将所述多个第二空间频带中的每个频带添加到所述多个第二经时间滤波的频带中的对应频带，以产生第二多个经放大频带；以及重建滤波器，配置成通过折叠所述多个第二经放大频带来产生所述第二经放大图像流。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一控制器包含：色彩空间分解滤波器，配置成将来自所述第一相机的所述图像流分解成多个第一色彩空间频带；色彩滤波器，配置成应用到所述多个第一色彩空间频带，以产生多个第一经色彩滤波的频带；加法器，配置成将所述多个第一色彩空间频带中的每个频带添加到所述多个第一经色彩滤波的频带中的对应频带，以产生多个第一色彩空间经放大频带；以及重建滤波器，配置成通过折叠所述多个第一色彩空间经放大频带来产生所述一个或多个第一经放大图像流。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述第二控制器包含：色彩空间分解滤波器，配置成将来自所述第二相机的所述一个或多个图像分解成多个第二色彩空间频带；色彩滤波器，配置成应用到所述多个第二色彩空间频带，以产生多个第二经色彩滤波的频带；加法器，配置成将所述多个第二色彩空间频带中的每个频带添加到所述多个第二经色彩滤波的频带中的对应频带，以产生第二多个色彩空间经放大频带；以及重建滤波器，配置成通过折叠所述多个第二色彩空间经放大频带来产生所述第二经放大图像流。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述显示器在所述显示器上第一位置处显示所述一个或多个第一经放大图像且在所述显示器上不同于所述第一位置的第二位置处显示所述一个或多个第二经放大图像。10.一种用于产生手术环境中所关注区域的经放大图像的方法，所述方法包括：从第一相机接收所述手术环境的第一图像流；从第二相机接收所述手术环境的第二图像流；确定所述手术环境中的所述所关注区域；基于所述所确定的所关注区域从来自所述第一相机的所述第一图像流产生第一经放大图像流；基于所述所确定的所关注区域从来自所述第二相机的所述第二图像流产生第二经放大图像流；以及显示所述第一经...

【专利技术属性】
技术研发人员：德怀特·梅格兰，迈尔·罗森贝格，
申请(专利权)人：柯惠LP公司，
类型：发明
国别省市：美国,US