一种前列腺手术电切镜精准夹持及图像处理系统技术方案

本发明专利技术属于医疗器械技术领域，公开了一种前列腺手术电切镜精准夹持及图像处理系统，所述系统功能模块包括：人机交互模块、信号生成模块、主控模块、视频采集模块、视频增强模块、数据获取模块、压力感应模块、紧急制动模块、减摩模块、数据处理模块、松紧调节模块、旋转模块、消毒模块、清洗模块、照明模块、数据存储模块、电源模块、显示模块。本发明专利技术通过视频增强模块读入采集的手术视频流后，对视频流中的视频帧进行直方图均衡化处理，得到视频帧的第一映射图；再对同一场景下设定帧数的视频帧对应的第一映射图进行高斯均值滤波，得到第二映射图，从而根据第二映射图，对当前场景下的视频帧进行映射处理，以增强视频帧的对比度。

An accurate clamping and image processing system of the prostatectomy mirror

【技术实现步骤摘要】
一种前列腺手术电切镜精准夹持及图像处理系统
本专利技术属于医疗器械
，尤其涉及一种前列腺手术电切镜精准夹持及图像处理系统。
技术介绍
在传统的经尿道前列腺电切术的手术过程中，由医生手持电切镜，通过手动旋转、伸缩电切镜操作手柄调整电切镜角度，并踩下通电踏板以完成前列腺切除目的。可以说，对于时间较长的手术来说，这样的工作对于医生来说工作强度较大，经常做完一台手术后双手十指麻木僵硬、不能伸曲。近年来，也有一些关于手术刀的夹持器的研究开发，但无法同时满足手术刀旋转和移动这两个自由度要求。在目前的研究中，美国哈佛大学的S.Russo在文献“ANovelRoboticPlatformforLaser-AssistedTransurethralSurgeryoftheProstate”中提到了一种采用激光切除的手术刀的应用平台。中国的专利如“机器人手术的模块化机械手支架(200910172884)”、“一种微创机器人用持械机械臂(201510511611)”等，都属于此类研究。这些研究都还存在机构操作较为复杂，不符合医生操作习惯等问题。同时，常规的前列本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种前列腺手术电切镜精准夹持及图像处理系统，其特征在于，所述系统功能模块包括：/n人机交互模块、信号生成模块、主控模块、视频采集模块、视频增强模块、数据获取模块、压力感应模块、紧急制动模块、减摩模块、数据处理模块、松紧调节模块、旋转模块、消毒模块、清洗模块、照明模块、数据存储模块、电源模块、显示模块；/n人机交互模块，与主控模块连接，用于通过人机交互设备获取用户输入的操作指令，并传输至主控模块单片机；/n信号生成模块，与主控模块连接，用于通过单片机生成控制信号发送至电切镜，控制电切镜的操作；/n主控模块，与人机交互模块、信号生成模块、视频采集模块、视频增强模块、数据获取模块、压力感应模块、...

【技术特征摘要】
1.一种前列腺手术电切镜精准夹持及图像处理系统，其特征在于，所述系统功能模块包括：
人机交互模块、信号生成模块、主控模块、视频采集模块、视频增强模块、数据获取模块、压力感应模块、紧急制动模块、减摩模块、数据处理模块、松紧调节模块、旋转模块、消毒模块、清洗模块、照明模块、数据存储模块、电源模块、显示模块；
人机交互模块，与主控模块连接，用于通过人机交互设备获取用户输入的操作指令，并传输至主控模块单片机；
信号生成模块，与主控模块连接，用于通过单片机生成控制信号发送至电切镜，控制电切镜的操作；
主控模块，与人机交互模块、信号生成模块、视频采集模块、视频增强模块、数据获取模块、压力感应模块、紧急制动模块、减摩模块、数据处理模块、松紧调节模块、旋转模块、消毒模块、清洗模块、照明模块、数据存储模块、电源模块、显示模块连接，用于通过单片机控制各个模块正常工作；
视频采集模块，与主控模块连接，用于通过摄像头采集前列腺手术过程视频数据；
视频增强模块，与主控模块连接，用于通过视频增强程序对采集的视频进行增强处理；
数据获取模块，与主控模块和显示模块连接，用于通过转换程序将增强后的视频信息转换为AR显示数据，并发送至显示设备；
压力感应模块，与主控模块连接，用于通过压力传感器测量电切镜与接触体之间的接触力，并将接触力信号传输至主控模块单片机；
紧急制动模块，与主控模块连接，用于当从所述力传感器获取到的接触力信号大于预设值时，控制整个机器人系统的所有设备停止工作；
减摩模块，与主控模块连接，用于通过振动板组件的高频振动实现电切过程中电切镜与前列腺腺体组织摩擦阻力的减少；
数据处理模块，与主控模块连接，用于通过数据处理程序对获取的手术数据进行处理；
松紧调节模块，与主控模块连接，用于通过旋钮对电切镜的夹持松紧度进行调节；
旋转模块，与主控模块连接，用于通过旋转轴对电切镜的角度进行旋转调节；
消毒模块，与主控模块连接，用于通过消毒器对电切镜进行消毒处理；
清洗模块，与主控模块连接，用于通过清洗器对手术后的电切镜进行清洗；
照明模块，与主控模块连接，用于通过照明灯对前列腺手术过程提供照明操作；
数据存储模块，与主控模块连接，用于通过系统搭载的数据库服务器进行视频数据的存储；
电源模块，与主控模块连接，用于通过系统搭载的太阳能电池板为整个机器人供电；
显示模块，与主控模块和数据获取模块连接，用于根据从数据获取模块获取的AR显示数据，通过显示器向用户展示前列腺手术过程3D视频。


2.如权利要求1所述的前列腺手术电切镜精准夹持及图像处理系统，其特征在于，所述视频增强模块增强方法如下：
(1)通过视频增强程序读入采集的手术视频流；所述视频流中包括多帧视频帧；
(2)对所述视频帧进行直方图均衡化处理，得到所述视频帧的第一映射图；
(3)对同一场景下设定帧数的视频帧对应的第一映射图进行均值滤波，得到第二映射图；
(4)根据所述第二映射图，对当前场景下的所述视频帧进行映射处理，以增强所述视频帧的对比度。


3.如权利要求2所述前列腺手术电切镜精准夹持及图像处理系统，其特征在于，所述对所述视频帧进行直方图均衡化处理，得到所述视频帧的第一映射图的步骤，包括：
计算所述视频帧的原始直方图；
根据预设的幅度阈值，对所述直方图进行剪裁，将剪裁部分均匀分布于所述直方图的剩余部分，得到限幅直方图；
采用累积分布函数，对所述限幅直方图进行均衡化处理，得到所述视频帧的第一映射图；将所述第一映射图和对应的所述视频帧分别保存至预先分配的第一缓存区内。


4.如权利要求3所述前列腺手术电切镜精准夹持及图像处理系统，其特征在于，所述对同一场景下的视频帧对应的第一映射图进行均值滤波，得到第二映射图的步骤，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾振华，赵胡娟，
申请(专利权)人：曾振华，
类型：发明
国别省市：湖南;43