本发明专利技术实施例公开一种术野图像采集装置及方法，涉及医疗器械技术领域。为解决医生在内窥镜手术中的操作量较大的问题而发明专利技术。所述术野图像采集装置及方法，包括：内窥镜，在所述内窥镜上设有图像采集单元，所述内窥镜的一端设有术野观察部；机械臂，所述机械臂包括至少两个关节，所述内窥镜设在所述机械臂的远端；机械臂控制台，所述机械臂与所述机械臂控制台电连接，且所述机械臂控制台与所述图像采集单元电连接。适用于需要减小医生在内窥镜手术中操作量的应用场景。操作量的应用场景。操作量的应用场景。
【技术实现步骤摘要】
一种术野图像采集装置及方法
[0001]本专利技术涉及医疗器械
尤其是涉及一种术野图像采集装置及方法。
技术介绍
[0002]内窥镜是允许医生通过将设备插入自然腔道或外科医生创建的开口并且将该设备引导到病人体内的靶部位来捕获病人内部身体器官的图像，以对其病因进行诊断和治疗的一种医疗设备。
[0003]一般的，在内窥镜上设有手持部，医生通过手持部移动内窥镜上位于病人体内的部分，获取病人内部身体器官的图像。因此，在对病人开展手术的过程中，医生需要多次手动调节内窥镜的位置，以提高手术的准确性，多次手动调节内窥镜的操作使医生的操作量变大，从而使医生容易疲惫。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种术野图像采集装置及方法，能够减小医生在内窥镜手术中的操作量。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种术野图像采集装置，包括：内窥镜，在所述内窥镜上设有图像采集单元，所述内窥镜的一端设有术野观察部；机械臂，所述机械臂包括至少两个关节，所述内窥镜设在所述机械臂的远端；机械臂控制台，所述机械臂与所述机械臂控制台电连接，且所述机械臂控制台与所述图像采集单元电连接；所述图像采集单元，用于通过所述术野观察部观察采集术野图像，并将采集的术野图像传输给所述机械臂控制台，所述机械臂控制台对所述术野图像进行图像识别，并基于图像识别结果控制所述机械臂移动，所述机械臂的移动带动所述内窥镜的术野观察部移动。
[0007]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述机械臂控制台，包括图像识别模块，用于对所述术野图像进行图像识别，确定所述术野图像中的手术器械图像在所述术野图像中的相对位置和/或图像大小；位置预测模块，用于基于所述术野图像中的手术器械图像在所述术野图像中的相对位置和/或图像大小，确定所述术野观察部下一时刻的移动方向和移动距离；移动控制模块，用于基于所述术野观察部下一时刻的移动方向和移动距离，向所述机械臂发出控制信号，控制所述机械臂带动所述术野观察部按照所述移动方向移动所述移动距离。
[0008]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述图像识别模块，包括：靶点识别模块，用于对所述术野图像进行图像识别，识别出手术器械上预先设置的靶点的图像；靶点特征确定子模块，用于基于所述靶点的图像，确定所述靶点在所述术野图像中的相对位置和/或大小；其中，所述位置预测模块，具体用于基于所述靶点在所述术野图像中的相对位置和/或大小，确定所述术野观察部下一时刻相对于所述靶点的移动方向和移动距离。
[0009]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述位置预测模块，包括：水平位置预测
子模块，用于基于所述靶点在所述术野图像中相对于术野图像中心的偏离方向和像素距离，确定所述术野观察部下一时刻在水平方向上的移动方向和移动距离；上下位置预测子模块，用于基于所述靶点在所述术野图像中的图像大小，确定所述术野观察部下一时刻在上下方向上的移动方向和移动距离。
[0010]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述水平位置预测子模块，具体用于：基于预先设定的物理空间距离与像素距离之间的对应关系，确定所述术野观察部在下一时刻在水平方向上的移动方向和物理空间移动距离。
[0011]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述上下位置预测子模块，具体用于：基于预先设定的物理空间距离与靶点图像大小之间的对应关系，以及所述靶点在所述术野图像中的图像大小，确定所述术野观察部下一时刻在上下方向上的移动方向和物理空间移动距离。
[0012]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述机械臂控制台，还包括：角度确定模块，用于基于所述术野图像中的手术器械图像在所述术野图像中的相对位置和/或图像大小，确定所述手术器械的中心轴与所述术野观察部的光轴之间的夹角；安全夹角判断模块，用于判断所述手术器械的中心轴与所述术野观察部的光轴之间的夹角，是否在预设角度范围内，若不在预设角度范围内，则确定所述术野观察部的光轴相对于所述手术器械的中心轴的偏离方向和偏离角度；所述移动控制模块还用于基于所述术野观察部的光轴相对于所述手术器械的中心轴的偏离方向和偏离角度，控制所述机械臂带动所述术野观察部移动所述偏离角度，以使所述术野观察部的光轴与手术器械的中心轴之间的夹角，符合所述预设角度范围。
[0013]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述机械臂为六轴机械臂。
[0014]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，还包括与所述图像采集单元相连的图像显示单元。
[0015]第二方面，本专利技术实施例提供一种术野图像采集方法，其特征在于，包括：内窥镜采集术野图像，并将采集的术野图像传输给机械臂控制台；所述机械臂控制台对所述术野图像进行图像识别，并基于图像识别结果控制机械臂移动，所述机械臂的移动带动所述内窥镜移动，以跟踪术野中手术器械的移动。
[0016]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述机械臂控制台对所述术野图像进行图像识别，并基于图像识别结果控制机械臂移动，包括：所述机械臂控制台对所述术野图像进行图像识别，确定所述术野图像中的手术器械图像在所述术野图像中的相对位置和/或图像大小；基于所述术野图像中的手术器械图像在所述术野图像中的相对位置和/或图像大小，确定所述术野观察部下一时刻的移动方向和移动距离；基于所述术野观察部下一时刻的移动方向和移动距离，向所述机械臂发出控制信号，控制所述机械臂带动所述术野观察部按照所述移动方向移动所述移动距离。
[0017]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述机械臂控制台对所述术野图像进行图像识别，确定所述术野图像中的手术器械图像在所述术野图像中的相对位置和/或图像大小，包括：所述机械臂控制台对所述术野图像进行图像识别，识别出手术器械上预先设置的靶点的图像；基于所述靶点的图像，确定所述靶点在所述术野图像中的相对位置和/或大小；其中，所述基于所述术野图像中的手术器械图像在所述术野图像中的相对位置和/或图
像大小，确定所述术野观察部下一时刻的移动方向和移动距离，包括：基于所述靶点在所述术野图像中的相对位置和/或图像大小，确定所述术野观察部下一时刻相对所述靶点的移动方向和移动距离。
[0018]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述基于所述靶点在所述术野图像中的相对位置，确定所述术野观察部下一时刻相对所述靶点的移动方向和移动距离，包括:基于所述靶点在所述术野图像中相对于术野图像中心的偏离方向和像素距离，确定所述术野观察部下一时刻在水平方向上的移动方向和移动距离；和/或，所述基于所述靶点在所述术野图像中的图像大小，确定所述术野观察部下一时刻相对所述靶点的移动方向和移动距离，包括：基于所述靶点在所述术野图像中的图像大小，确定所述术野观察部下一时刻在上下方向上的移动方向和移动距离。
[0019]根据本专利技术实施例的一种具体实现方式，所述基于所述靶点在所述术野图像中相对于术野图像中心的偏离方向和像素距离，确定所述术野观察部下一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种术野图像采集装置，其特征在于，包括：内窥镜，在所述内窥镜上设有图像采集单元，所述内窥镜的一端设有术野观察部；机械臂，所述机械臂包括至少两个关节，所述内窥镜设在所述机械臂的远端；机械臂控制台，所述机械臂与所述机械臂控制台电连接，且所述机械臂控制台与所述图像采集单元电连接；所述图像采集单元，用于通过所述术野观察部采集术野图像，并将采集的术野图像传输给所述机械臂控制台，所述机械臂控制台对所述术野图像进行图像识别，并基于图像识别结果控制所述机械臂移动，所述机械臂的移动带动所述内窥镜的术野观察部移动。2.根据权利要求1所述的术野图像采集装置，其特征在于，所述机械臂控制台，包括：图像识别模块，用于对所述术野图像进行图像识别，确定所述术野图像中的手术器械图像在所述术野图像中的相对位置和/或图像大小；位置预测模块，用于基于所述术野图像中的手术器械图像在所述术野图像中的相对位置和/或图像大小，确定所述术野观察部下一时刻的移动方向和移动距离；移动控制模块，用于基于所述术野观察部下一时刻的移动方向和移动距离，向所述机械臂发出控制信号，控制所述机械臂带动所述术野观察部按照所述移动方向移动所述移动距离。3.根据权利要求2所述的术野图像采集装置，其特征在于，所述图像识别模块，包括：靶点识别子模块，用于对所述术野图像进行图像识别，识别出手术器械上预先设置的靶点的图像；靶点特征确定子模块，用于基于所述靶点的图像，确定所述靶点在所述术野图像中的相对位置和/或大小；其中，所述位置预测模块，具体用于基于所述靶点在所述术野图像中的相对位置和/或大小，确定所述术野观察部下一时刻相对所述靶点的移动方向和移动距离。4.根据权利要求3所述的术野图像采集装置，其特征在于，所述位置预测模块，包括：水平位置预测子模块，用于基于所述靶点在所述术野图像中相对于术野图像中心的偏离方向和像素距离，确定所述术野观察部下一时刻在水平方向上的移动方向和移动距离；上下位置预测子模块，用于基于所述靶点在所述术野图像中的图像大小...
【专利技术属性】
技术研发人员：董国庆，
申请(专利权)人：北京凡星光电医疗设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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