一种AR荧光手术导航系统及方法技术方案

本申请提供了一种AR荧光手术导航系统及方法，涉及外科诊断技术领域，其技术方案要点是：包括照明模块，用于对组织进行照明，摄像模块，用于接收所述组织发出的第一荧光并生成图像信号，其特征在于，还包括：深度模块，用于生成深度信息；图像处理模块，用于接收所述图像信号以及所述深度信息，用于根据所述图像信号生成荧光图像，还用于根据所述深度信息调整所述摄像模块的曝光参数，或根据所述深度信息以及所述荧光图像的亮度调整所述摄像模块的曝光参数。本申请提供的一种AR荧光手术导航系统及方法具有图像亮度稳定均匀，无需频繁人工调整曝光参数的优点。整曝光参数的优点。整曝光参数的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种AR荧光手术导航系统及方法


[0001]本申请涉及外科诊断
，具体而言，涉及一种AR荧光手术导航系统及方法。

技术介绍

[0002]现代医学影像系统是临床外科手术必不可少的工具。在开放式外科手术中，AR荧光手术导航系统可以将影像提供的病灶组织结构和功能信息累加至实际场景上，在人眼所能观察的实际生物组织上强化显示影像设备所捕获的组织结构信号、功能性分子显影信号等。
[0003]为符合人体工程学及给术者带来良好使用体验，AR荧光手术导航系统的使用范围为距被照人体0.5米至1.2米。临床使用时，手术视野内的器官组织在相差较大的工作距离下难以荧光显影一致。如系统在工作距离0.8米处设置好荧光相机的增益和曝光时间参数，使得荧光显影清晰，亮度均衡。当移动系统至工作范围0.5米处，荧光显影可能会出现过曝；移动系统至工作范围1.2米处，荧光显影可能出现欠曝。此时，需要反复调整led光源的亮度，或调整荧光相机的增益和曝光时间等参数，带来操作不便。同时，led光源功率过大带来的高温会灼伤人体组织。
[0004]综上，AR荧光手术导航系统由于工作距离变化较大导致的荧光显影远近不一致，影响影像质量，为临床使用带来不便。
[0005]针对上述问题，申请人提出了一种新的解决方案。

技术实现思路

[0006]本申请的目的在于提供一种AR荧光手术导航系统及方法，具有图像亮度稳定均匀，无需频繁人工调整曝光参数的优点。
[0007]第一方面，本申请提供了一种AR荧光手术导航系统，技术方案如下：包括照明模块，用于对组织进行照明，摄像模块，用于接收所述组织发出的第一荧光并生成图像信号，还包括：深度模块，用于生成深度信息；图像处理模块，用于接收所述图像信号以及所述深度信息，用于根据所述图像信号生成荧光图像，还用于根据所述深度信息调整所述摄像模块的曝光参数，或根据所述深度信息以及所述荧光图像的亮度调整所述摄像模块的曝光参数。
[0008]利用深度模块生成深度信息，通过深度信息可以得到照明模块与组织之间的距离，根据照明模块与组织之间的距离来自动调整摄像模块的曝光参数，使图像处理模块生成的荧光图像的亮度稳定均匀，具有无需频繁人工调整曝光参数的有益效果。
[0009]进一步地，在本申请中，所述深度模块为TOF传感器，所述TOF传感器接收所述组织发出或反射的第二荧光，从而生成深度信息。
[0010]进一步地，在本申请中，还包括第一分光模块，所述第一分光模块用于分离所述第一荧光与所述第二荧光，使所述第一荧光射入所述摄像模块内，使所述第二荧光射入所述
深度模块内。
[0011]进一步地，在本申请中，还包括投影模块，所述投影模块接收所述图像处理模块合成的荧光图像，并将所述荧光图像投影至所述组织上。
[0012]进一步地，在本申请中，还包括第二分光模块，所述第二分光模块用于分离自然光与荧光，所述第二分光模块与所述投影模块对应设置，用于过滤射向所述投影模块的所述荧光，所述荧光包括所述第一荧光与所述第二荧光。
[0013]进一步地，在本申请中，所述第二分光模块与所述第一分光模块对应设置，用于使所述荧光射向所述第一分光模块。
[0014]第二方面，在本申请中还提供一种AR荧光手术导航方法，应用于AR荧光手术导航系统中，所述AR荧光手术导航系统包括用于对组织进行照明的照明模块、用于生成图像信号的摄像模块，还包括：用于生成深度信息的深度模块以及用于合成荧光图像的图像处理模块，所述AR荧光手术导航方法包括：获取所述照明模块与所述组织之间的距离；根据所述照明模块与所述组织之间的距离调整所述摄像模块的曝光参数。
[0015]进一步地，在本申请中，所述获取所述照明模块与所述组织之间的距离的步骤包括：获取所述深度模块接收所述组织发出或反射的第二荧光从而生成深度信息；根据所述深度信息计算出所述照明模块与所述组织的距离。
[0016]进一步地，在本申请中，根据所述照明模块与所述组织之间的距离调整所述摄像模块的曝光参数的步骤包括：设置标准图像亮度；在所述照明模块与所述组织之间的距离发生改变时，调整所述摄像模块的曝光参数使所述荧光图像的亮度保持为所述标准图像亮度。
[0017]进一步地，在本申请中，所述根据所述照明模块与所述组织之间的距离调整所述摄像模块的曝光参数的步骤还包括：获取所述荧光图像的亮度信息；根据所述照明模块与所述组织之间的距离以及所述荧光图像的亮度信息调整所述摄像模块的曝光参数。
[0018]由上可知，本申请提供的一种AR荧光手术导航系统及方法，利用深度模块生成深度信息，通过深度信息可以得到照明模块与组织之间的距离，根据照明模块与组织之间的距离来自动调整摄像模块的曝光参数，使图像处理模块生成的荧光图像的亮度稳定均匀，具有无需频繁人工调整曝光参数的有益效果。
[0019]本申请的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0020]图1为本申请提供的一种AR荧光手术导航系统结构简图。
[0021]图2为本申请提供的一种AR荧光手术导航系统具体结构示意图。
[0022]图3为本申请提供的照明模块发光示意图。
[0023]图4为本申请提供的一种AR荧光手术导航方法流程图。
[0024]图中：100、照明模块；200、摄像模块；300、深度模块；400、图像处理模块；500、第一分光模块；600、投影模块；700、第二分光模块；001、组织。
具体实施方式
[0025]下面将结合本申请中附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]第一方面，参照图1至图3，本申请提供了一种AR荧光手术导航系统，技术方案如下：包括照明模块100，用于对组织001进行照明，摄像模块200，用于接收组织001发出的第一荧光并生成图像信号，还包括：深度模块300，用于生成深度信息；图像处理模块400，用于接收图像信号以及深度信息，并根据图像信号生成荧光图像，根据深度信息调整摄像模块200的曝光参数。
[0028]参照图3，假设照本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AR荧光手术导航系统，包括照明模块，用于对组织进行照明，摄像模块，用于接收所述组织发出的第一荧光并生成图像信号，其特征在于，还包括：深度模块，用于生成深度信息；图像处理模块，用于接收所述图像信号以及所述深度信息，用于根据所述图像信号生成荧光图像，还用于根据所述深度信息调整所述摄像模块的曝光参数，或根据所述深度信息以及所述荧光图像的亮度调整所述摄像模块的曝光参数。2.根据权利要求1所述的一种AR荧光手术导航系统，其特征在于，所述深度模块为TOF传感器，所述TOF传感器接收所述组织发出或反射的第二荧光，从而生成所述深度信息。3.根据权利要求2所述的一种AR荧光手术导航系统，其特征在于，还包括第一分光模块，所述第一分光模块用于分离所述第一荧光与所述第二荧光，使所述第一荧光射入所述摄像模块内，使所述第二荧光射入所述深度模块内。4.根据权利要求3所述的一种AR荧光手术导航系统，其特征在于，还包括投影模块，所述投影模块接收所述图像处理模块合成的荧光图像，并将所述荧光图像投影至所述组织上。5.根据权利要求4所述的一种AR荧光手术导航系统，其特征在于，还包括第二分光模块，所述第二分光模块用于分离自然光与荧光，所述第二分光模块与所述投影模块对应设置，用于过滤射向所述投影模块的所述荧光，所述荧光包括所述第一荧光与所述第二荧光。6.根据权利要求5所述的一种AR荧光手术导航系统，其特征在于，所述第二分光...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明，任均宇，董家鸿，刘满林，伍思樾，李志荣，张凌枫，许广杰，安昕，
申请(专利权)人：广东欧谱曼迪科技有限公司，
类型：发明
国别省市：