用于显微镜的控制器、相应的方法和显微镜系统技术方案

用于显微镜的控制器被配置为接收表示伤口的图像数据，并且使用图像数据确定到伤口的视线。控制器还被配置为输出用于显微镜的控制信号，所述控制信号指示显微镜将其光轴与视线对准。

【技术实现步骤摘要】
用于显微镜的控制器、相应的方法和显微镜系统
实施例涉及用于显微镜的控制器以及控制显微镜的相关联的方法和计算机程序。
技术介绍
外科医生可能需要显微镜以便在深伤口的底部进行手术，即用于在人体组织内形成深腔的伤口。例如，在脑外科手术中，伤口通常较深，以便能够进入要在其上进行手术的大脑内的组织。将要在其上进行手术的组织通常位于腔体的底部，并且使用显微镜使外科医生能够监视在腔体的底部使用的工具。
技术实现思路
实施例涉及一种用于显微镜(诸如手术显微镜)的控制器。控制器被配置为接收表示伤口的图像数据，并且使用图像数据确定朝向伤口的底部的视线。此外，控制器被配置为输出用于显微镜的控制信号，所述控制信号指示显微镜将其光轴与视线对准。使用这种用于显微镜的控制器可以实现显微镜的定向的自动调整，使得将要在其上进行手术的组织对外科医生是可见的，同时避免外科医生的手动调整(其可能比自动调整慢)。外科医生可以因此节省时间，使患者受益。此外，外科医生可以只需要专注于手术本身而没有调整显微镜的任何干扰，这可以带来更好的手术效果。根据实施例，图像数据包括沿不同方向拍摄的伤口的多个图像，并且控制器被配置为计算每个图像内伤口的面积。此外，控制器被配置为基于对应于具有最大面积的伤口的图像的方向来确定视线。在所有图像中显示具有最大面积的伤口的选择图像是在最接近垂直于患者组织方向的角度下拍摄的。对应于选择图像的视线可以用来观察伤口的底部，而该视线可以仅使用显微镜本身的成像设备来确定。根据实施例，控制器被配置为基于图像数据确定伤口的腔体的三维模型。三维模型可以允许使用任意标准来确定视线，以非常高的灵活性以及将视线的确定适应个体手术或个体外科医生偏好的可能性来执行对准。根据实施例，控制器被配置为基于腔体内满足预定标准的轴线来确定视线。提供定义预定标准的可能性可以提供将视线的确定适应个体手术的灵活性。根据实施例，控制器被配置为基于腔体的腔体形心轴线确定视线。使用腔体形心轴线可以确定视线，使得沿视线到腔体的周围壁的平均距离最大。在伤口的腔体的柔性侧壁在手术过程中移动或变形的情况下，这可以提供具有最大安全余量的视线。根据实施例，控制器被配置为基于使体腔的底部的可见区域最大化的轴线来确定视线。使腔体的底部的可见区域最大化可以使外科医生能够在伤口的底部容易地进行导航。根据实施例，控制器被配置为基于使用视线生成的另一图像数据来确定到伤口的底部的另一视线。如果使控制器能够通过确定另一视线来更新视线和显微镜的对准，则可以在进行中的手术期间连续地重新调整对准，以使外科医生能够仅专注于手术本身，这一方面可以减少用于手术的时间，而另一方面可以提高结果的质量。显微镜系统的实施例包括控制器和显微镜，所述显微镜被配置为基于控制信号将其光轴与视线对准。显微镜系统的实施例可以避免由外科医生对显微镜的手动调整，这可能比自动调整慢且不可靠。因此，外科医生可以只需要专注于手术本身，这可以带来更好的手术效果。根据实施例，显微镜系统还包括被配置为生成图像数据的成像设备。根据这样的实施例的显微镜系统可以用于自主确定所需的图像数据并且调整显微镜的视野。根据实施例，成像设备是飞行时间照相机、立体照相机和三维照相机中的一个。给显微镜系统配备这种成像设备可以使控制器能够基于通过显微镜系统本身生成的图像数据确定伤口的腔体的三维模型。用于控制显微镜的方法的实施例包括接收表示伤口的图像数据并使用图像数据确定到伤口的底部的视线。所述方法还包括指示显微镜将其光轴与视线对准。根据所述方法的实施例，确定视线包括计算沿不同方向拍摄的伤口的多个图像中的每个图像内的伤口的面积，并且基于对应于具有最大面积的伤口的图像的方向来确定视线。根据所述方法的实施例，所述方法包括基于图像数据确定伤口的腔体的三维模型。根据所述方法的实施例，基于腔体的腔体形心轴线确定视线。根据所述方法的实施例，基于使腔体的底部的可见区域最大化的轴线确定视线。计算机程序的实施例具有程序代码，当所述程序在处理器上执行时，所述程序代码用于执行控制显微镜的方法。计算机程序的实施例可以因此被用来补充或升级现有显微镜系统，使其具有自动将显微镜的光轴对准期望的视线的能力。附图说明装置和/或方法的一些示例将在下面仅通过示例的方式并且参考附图进行描述，其中图1图示说明用于显微镜的控制器的实施例；图2图示说明形成深腔的伤口的示意图；以及图3图示说明用于控制显微镜的方法的实施例的流程图。具体实施方式现在将参考图示说明一些示例的附图更全面地描述各种示例。在附图中，为了清楚起见，线、层和/或区域的厚度可能被放大。因此，尽管其他示例能够进行各种修改和可替代形式，但是其一些具体示例在附图中示出并且随后将详细描述。然而，该详细描述并没有将其他示例限于描述的具体形式。其他示例可以涵盖落入本公开范围内的所有修改、等同形式和可替代形式。在整个附图的描述中，相同或相似的附图标记指代相似或类似元件，这在彼此比较时可以等同地或以修改的形式实现，同时提供彼此相同或类似功能。将理解的是，当一个元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，元件可以直接连接或耦合或经由一个或多个中间元件。如果两个元素A和B使用“或”进行组合，则应理解为公开所有可能的组合，即仅A、仅B以及A和B(如果没有另外明确或隐含地定义)。相同组合的可替代措辞为“A和B中的至少一个”或“A和/或B”。这经适当修改后同样适用于两个以上元素的组合。本文出于描述具体示例的目的而使用的术语并不旨在限制其他示例。每当使用诸如“一”、“一个”和“该”的单数形式并且使用仅单个元素没有明确或隐含地定义为强制性时，其他示例也可以使用多个元素来实现相同的功能。同样，当随后将功能描述为使用多个元素来实现时，其他示例可以使用单个元素或处理实体来实现相同的功能。将进一步理解，术语“包括”、“包含”、“含有”和/或“具有”在使用时指定存在所述特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元素和/或组件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元素、组件和/或其任何组。除非另有定义，否则本文中所有术语(包括技术和科学术语)均以其在示例所属的领域的普通含义使用。图1图示说明用于显微镜110(诸如手术显微镜110)的控制器100的实施例。图1中图示说明具有光轴112的显微镜110，以补充描述控制器。控制器100和显微镜110一起构成显微镜系统的实施例。在图1中，可选组件用虚线图示说明。控制器100被配置为接收表示伤口的图像数据，并且使用图像数据确定到伤口的底部的视线。此外，控制器100被配置为输出用于显微镜110的控制信号，所述控制信号指示显微镜110将其光轴112与视线对准。使用这种用于显微镜110的控制器100可以实现显微镜的定向的自动调整，使得将要在其上进行手术的组织对外科医生是可见的，同时避免外科医生的手动调整(其可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于显微镜(110)的控制器(100)，所述控制器被配置为：/n接收表示伤口(202)的图像数据；/n使用所述图像数据确定朝向伤口(202)的底部(210)的视线(212，214)；以及/n输出用于显微镜(110)的控制信号，所述控制信号指示显微镜(110)将其光轴(112)与视线(212，214)对准。/n

【技术特征摘要】
20190212 EP 19156648.81.一种用于显微镜(110)的控制器(100)，所述控制器被配置为：
接收表示伤口(202)的图像数据；
使用所述图像数据确定朝向伤口(202)的底部(210)的视线(212，214)；以及
输出用于显微镜(110)的控制信号，所述控制信号指示显微镜(110)将其光轴(112)与视线(212，214)对准。


2.根据权利要求1所述的控制器(100)，其中所述图像数据包括沿不同方向拍摄的伤口(202)的多个图像；以及
其中所述控制器(100)被配置为
计算每个图像内伤口(202)的面积；以及
基于对应于具有最大面积的伤口(202)的图像的方向来确定视线(212，214)。


3.根据权利要求1或2所述的控制器(100)，其中所述控制器(100)被配置为基于所述图像数据来确定伤口(202)的腔体的三维模型。


4.根据权利要求3所述的控制器(100)，其中所述控制器(100)被配置为基于所述腔体内满足预定标准的轴线来确定视线(212，214)。


5.根据权利要求4所述的控制器(100)，其中所述控制器(100)被配置为基于所述腔体的腔体形心轴线确定所述视线(212，214)。


6.根据权利要求4或5所述的控制器(100)，其中所述控制器(100)被配置为基于使所述腔体的底部(210)的可见区域最大化的轴线来确定视线(212，214)。


7.根据前述权利要求中任一项所述的控制器(100)，其中所述控制器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治·塞梅利斯，托比亚斯·威尔肯，
申请(专利权)人：徕卡仪器新加坡有限公司，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG