自动内窥镜识别、以及图像处理和显示设置的选择制造技术

将控制单元连接到连接于内窥镜的内窥镜检查的摄像机。通过控制单元从摄像机接收代表图像的图像数据。基于指示内窥镜的物理特性的所接收的图像的特性，识别内窥镜，和／或自动选择用于处理和显示通过相机所获得的图像的参数的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的至少一个实施例涉及内窥镜成像系统。更特别地，本专利技术涉及：用于自动识别与内窥摄像机耦接的内窥镜、以及用于为由此获得的图像的显示或处理自动选择一个或多个设置的技术。
技术介绍
医学领域的内窥镜检查法使得能够无需利用传统的、全入侵的外科手术，而检查患者身体的内部特征。内窥镜检查法的基本工具是内窥镜(或“scope”)。在内窥镜检查的医疗过程期间，内窥镜的一端被插入到患者体内，并且，典型地，另一端连接到摄像机。该摄像机基于通过该内窥镜所接收到的光而产生图像数据，且使用该图像数据在显示装置上显示身体内部的实时视频图像。各种类型的内窥镜包括如现在通常(例如，在肠胃病学中)所使用的可变形内窥镜(flexible scopes)、如现在通常(例如，在腹腔镜检查和关节镜检查中)所使用的刚性内窥镜、以及如现在通常(例如，在泌尿科中)所使用的半刚性内窥镜。内窥镜被设计成为具有各种不同的物理和功能特性(长度、直径、光学器件的类型、放大倍率、材料、柔韧度，等等)，以与其预期用途相适应。由于不同类型的内窥镜医疗过程是在不同的条件下执行的，所以，摄像机设置趋向于依赖正在执行的过程的类型。例如，在腹腔镜检查中，由于腹腔很大，通常需要更多的光线。然而，在关节镜检查的肩部手术期间，太多的光线将产生反射，使得外科医生难以观察。可包括其设置能够根据正在执行的过程而变化的参数，例如：视频增益级别、增强级别、相机快门速度、伽玛级别等。现有的内窥镜系统所具有的一个问题在于，对于医疗人员而言，其不得不确定、并手动设定与将要执行的过程最适应的相机设置，这将是不便利且耗时的。这么做可以包括试验和错误处理，而这却并一定产生对所述过程而-->选择的最优的设置。
技术实现思路
本专利技术包括一种方法，该方法包括：从与内窥镜耦接的摄像机接收代表图像的图像数据；以及基于取决于内窥镜的物理特性的图像的特性，而自动地选择用于摄像机所获得的图像的处理或显示的参数的值。本专利技术的另一方面是一种方法，其包括：从与内窥镜耦接的摄像机接收代表图像的图像数据；以及基于取决于内窥镜的物理特性的图像的特性，而自动识别内窥镜。本专利技术进一步包括用来执行这样的方法的系统和装置。从附图和下面的详细描述中，本专利技术的其它方面将是显而易见的。附图说明本专利技术的一个或多个实施例经由例子图解，且并不限制为附图中的数字，其中，同样的附图标记指示相似的元素，其中：图1A和1B共同图解了内窥镜检查医疗成像系统；图2A和2B图解了由两个不同的内窥镜/耦合器组合产生的视频帧；图3是显示相机控制单元(CCU)的架构的例子的框图；以及图4显示了自动内窥镜识别和参数值选择的过程。具体实施例部分描述了一种方法和装置，用于自动识别与内窥镜摄像机耦接的内窥镜，以及用于为由此获得的图像的显示和处理选择一个或多个设置。本说明书中的参考“实施例”、“一个实施例”等等意味着所描述的该特定特征、结构或特性包括在本专利技术的至少一个实施例中。本说明书中，这样的术语的出现并不必然地表示相同的实施例。由于内窥镜的物理结构，取决于内窥镜和/或将内窥镜连接到摄像机的耦合器的放大倍率，来自内窥镜摄像机的图像通常(并不总是)是圆形的。(典型地，内窥镜具有内置的耦合器，或者被设计为与特定类型的外部耦合器一起使用)。圆形图像外围的可用显示区域通常是黑色的。相对于总共的可用显示面积(也就是帧大小)的图像的直径取决于内窥镜的放大倍率、和/或耦合-->器(如果有的话)的放大倍率，其随之取决于内窥镜与耦合器内的特定光学器件。例如，腹腔内窥镜、关节内窥镜、膀胱内窥镜、以及子宫内窥镜典型地具有彼此不同的放大倍率，这导致监视器上不同的图像大小。图2A显示了由与内窥镜耦接的摄像机所产生的视频帧中所包含的图像的例子。在帧22的未使用部分中，圆形图像21被黑色区域23所包围。图2B显示了可能由不同的内窥镜和耦合器制造的图像的例子，该内窥镜和耦合器提供比与图2A相关联的内窥镜和耦合器更大的放大倍率。可以看出，与图2A中的帧22的对应特性相比，在图2B中的帧25中，图像24的直径更大，且黑色区域26相应地更小。因此，相对于全部帧大小的实际图像大小可以被认为是附连到摄像机的内窥镜类型(类别)的指示，且因此，被认为是将被执行的过程的类型的指示。因此，可使用图像大小，或相反地，图像外部的未使用的(黑色)显示区域的量，来推断附连到摄像机的内窥镜(或内窥镜和耦合器的组合)的物理特性，例如其放大倍率(取决于其光学器件)。因此，一般地，由于内窥镜的类型是过程的类型的指示，所以，可以进一步将图像大小(或黑色空间的量)用作自动识别所使用的内窥镜的类型(例如，腹腔内窥镜、关节内窥镜等等)、和/或选择用于各种图像处理和最适合于该内窥镜和/或所执行的过程的显示参数的设置(值)的基础。因此，如下面更加详细地描述的那样，将相机控制单元(CCU)连接到与内窥镜连接的内窥镜摄像机。响应于在内窥镜检查过程开始之前的开始命令或其它类似信号，CCU计数从该摄像机所接收的视频帧的每(水平)行中的黑色像素的数量，以及确定每行的黑色像素的最小和最大数量。这些数量指示图像直径(例如，图像越大，则每行的黑色像素的最小和最大数量越小)，其也指示所使用的内窥镜和耦合器的类型。例如，如图2B所示，由于对于帧中的至少一行，图像占据整个行，所以，对于腹腔内窥镜，每行的黑色像素的最小数量通常为零。10mm直径的腹腔内窥镜每行所具有的黑色像素的最大数量通常为零(即，图像占据了整个帧)，而直径为5mm的腹腔内窥镜每行所具有的黑色像素的最大数量通常为非零，例如在图2B中所代表的。因此，帧中每行黑色像素的最小和/或最大数量被用于在数据结构中进行查找、以及选择所使用的内窥镜的类型(例如，腹腔内窥镜、关节内窥镜等等)和/或由控制单元用于处理或显示图像的各种参数的适当的值。假设数据-->结构先前已经被建立为包含用于多个可能的内窥镜/耦合器配置的可能的内窥镜类型和参数的优选值。数据结构中的值可能已经在被存储于数据结构中之前(在使用该过程之前很久)，被实验性地确定(例如，由CCU制造者)。这样，可以自动识别内窥镜，并可以自动鉴别并选择用于内窥镜和耦合器的该组合的优选的参数设置。由于不需要对于摄像机、耦合器或内窥镜的硬件修改，所以，该技术是具有优势的。该技术可在例如CCU的中央装置中全部由软件实现。通过避免需要额外或更多高级硬件，该技术有助于减少系统的成本，且提供更加可靠的系统。另外，或者作为选择，CCU能够经由任意传统的通信链路，向诸如监视器或数字视频/图像捕捉装置的一个或多个其它装置发送查找操作的输入(也就是，每行黑色像素的最小/最大数量)、或者查找到的值。这将允许其它装置识别内窥镜和耦合器，或者为取决于内窥镜和耦合器的物理特性的一个或多个参数确定合适的值。作为另一个选择，CCU可以向其它装置发送关于所识别的内窥镜的信息(例如，识别内窥镜的类型的信息、或其它类似信息)。注意，对于本文档的目的，术语“黑色”(例如，考虑黑色像素的数量)并不一定意味着绝对黑色、或者由所使用的设备可以获得的最黑的值。而是意味着出现特定的最小的黑色程度。可以使用任何合理的阈值(例如，对于像素颜色和/或强度)，以确定特定像素是否是黑色。现在参考本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：　从与内窥镜耦接的摄像机接收代表图像的图像数据；以及　基于取决于内窥镜的物理特性的图像的特性，自动地选择用于由该摄像机获得的图像的处理或显示的参数的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-12-14 11/304,9161、一种方法，包括：从与内窥镜耦接的摄像机接收代表图像的图像数据；以及基于取决于内窥镜的物理特性的图像的特性，自动地选择用于由该摄像机获得的图像的处理或显示的参数的值。2、如权利要求1所述的方法，其中，所述图像的特性包括具有指定特性的帧中的像素的数量。3、如权利要求1所述的方法，其中，所述图像的特性包括图像中的黑色空间的量。4、如权利要求3所述的方法，其中，所述内窥镜的物理特性包括内窥镜中的光学器件。5、如权利要求3所述的方法，其中，所述内窥镜的物理特性是内窥镜的放大倍数。6、如权利要求3所述的方法，其中，所述图像是视频帧。7、如权利要求6所述的方法，其中，取决于内窥镜的物理特性的图像的特性包括：视频帧中每行的黑色像素的最大或最小数量。8、如权利要求1所述的方法，进一步包括：基于图像的特性而自动地识别内窥镜。9、如权利要求8所述的方法，其中，在第一装置中执行该方法，该方法进一步包括：向第一装置外部的第二装置传送与所识别的内窥镜有关的信息。10、一种方法，包括：从与内窥镜耦接的摄像机接收代表图像的图像数据；以及基于取决于内窥镜的物理特性的图像的特性，自动地识别内窥镜。11、如权利要求10所述的方法，进一步包括：向外部装置传送标识已被识别的内窥镜的信息。12、如权利要求10所述的方法，进一步包括：基于图像的特性，自动地选择用于由摄像机所获得的图像的处理或显示的参数的值。13、如权利要求10所述的方法，其中，所述图像的特性包括具有指定特性的帧中的像素的数量。14、如权利要求10所述的方法，其中，所述图像的特性包括图像中的黑色空间的量。15、如权利要求10所述的方法，其中，所述内窥镜的物理特性包括内窥镜中的光学器件。16、如权利要求10所述的方法，其中，所述内窥镜的物理特性是内窥镜的放大倍数。17、如权利要求10所述的方法，其中，所述图像是视频帧。18、如权利要求10所述的方法，其中，取决于内窥镜的物理特性的图像的...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯健敏，黄延平，张惠良，埃米特麦卡锡，康斯坦丁Y扎克，
申请(专利权)人：史赛克公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]