【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及内窥镜，尤其涉及一种解决3d摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法。
技术介绍
1、3d内窥镜是使用左右平行的两个摄像头对被观察物体进行观察，分别采集左右光路的图像，再通过图像处理系统将左右图像合成传输，之后利用3d显示器输出3d图像，相较于传统2d内窥镜，3d内窥镜通过提供立体图像，强化了术者视野上的空间感知，解剖层次更明显,在一定程度上克服了2d内窥镜的弊端，使得医生学习手术速度更快，学习难度也更低，有利于创新术式的推广；
2、然而一直以来，三维内窥镜的一大痛点便是容易造成使用者的视觉眩晕，造成3d内窥镜的推广受限，人眼在观察物体是习惯性会将双眼视线汇聚，以达到最佳的观察效果，对于3d内窥镜摄像系统或者说3d摄像机也是如此，如果采用左右平行的光路系统来实现3d效果，那么最理想的光路应如图1所示，当观察距离改变时，通过改变前端大变焦镜组的焦距，使得左右两组平行镜头组的图像焦点，始终在各自对应得图像传感器的中心，当左右图像在3d显示器上合成后物体的图像中心是重合的，符合人眼观察物体的习惯，因此不会感到眩晕，并且两路平行光路连通后面的图像传感器之间的距离也是可以在一定范围内改变的；
3、人眼是一个可以调节左右眼之间瞳距和左右眼各自焦距的系统，这样的人眼就比较接近于理想的3d光路系统，除非是特别近，超出了人眼调节的范围，正常距离内，不管是看远处还是近处，都不会晕，而且3d效果很好，但是3d内窥镜作为一个要插入人体的医疗器械，对体积的敏感性很高，并没有足够的空间去实现这样的光学系统，通常3d内窥镜
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提出一种解决3d摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，该解决3d摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法以真实像点的位置作为图像中心点，对图像进行裁剪显示，让主机得到最适配该内窥镜使用的3d图像参数的方法，符合人眼观察物体的习惯。
2、为实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种解决3d摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，包括以下步骤：
3、s1：将3d内窥镜连接3d摄像系统，以主机作为计算主体，屏幕进行显示；
4、s2：输入3d内窥镜基准线长度d，根据内窥镜种类输入理想观察距离或采用系统预设值；
5、s3：设计并观察靶标，通过主机得到垂轴放大率β参数；
6、s4：主机计算图像中心点，对图像进行裁剪显示；
7、s5：根据放大率以及预设观察距离，在屏幕上显示标记线段；
8、s6：前后移动靶标，使得靶标图像与屏幕标记线段重合；
9、s7：验证裁剪是否正确，当靶标图像与屏幕标记线段重合时，左右图像中心处水平重合为正确。
10、进一步改进在于：所述s1中，3d摄像系统由主机和显示器组成，显示器为3d显示器。
11、进一步改进在于：所述s2包括以下步骤：
12、s21：将3d内窥镜中，两个焦距一致，均为f的左目镜头、右目镜头平行放置，两条平行光轴之间的距离为d，即为基准线长度d；
13、s22：连接左目镜头、右目镜头的连线为基准线，基准线的中心点为o，沿着光轴方向，o点正前方距离l有观察物点x，则物点x被左右目镜头所成的像分别为xl和xr；
14、s23：根据三角形相似理论，得到：
15、
16、
17、进一步改进在于：所述s3包括以下步骤：
18、s31：根据透镜成像的垂轴放大率为：则设计一块专用靶标，用于测量与校准；
19、s32：该靶标由一组垂直交叉的线段组成，横向线段长5mm，纵向线段长3mm，线宽0.1mm，在线段首尾各有0.5mm的线段表示开始与结束；
20、s33：当将靶标正对镜头时，便会在3d内窥镜的图像传感器图像中，由于选定图像传感器后，图像传感器的分辨率以及单个像素直径便为已知的；
21、s34：根据所得靶标线段图像的像素数*像素直径求得图像传感器上的图像大小y'，而靶标大小y为确定值，则得到β＝y′/y。
22、进一步改进在于：所述s4包括以下步骤：
23、s41：解如下两个方程：
24、
25、
26、可得：
27、
28、s42：当知道任意双光路系统的基准线长度d，以及图像传感器的分辨率以及单个像素直径，采用靶标，即可获得左目镜头、右目镜头在图像传感器上成像的中心点；
29、s43：接着通过裁剪的方式，以此点为中心，进行图像裁剪以及插值，传输到输出到3d显示器上。
30、进一步改进在于：所述s5中，主机根据垂轴放大率β，以及系统预先输入的理想观察距离tmm，在3d显示器标注出一段线段作为标记线段。
31、进一步改进在于：所述s6中，通过前后移动靶标，将靶标上的线段与3d显示器上标记线段重合，此时内镜端到靶标之间的距离便是tmm。
32、进一步改进在于：当系统预先输入的3d内窥镜使用距离tmm不能达到观察需求时，根据用户需求，自行向系统输入合适的距离。
33、进一步改进在于：所述s7中，当靶标图像与屏幕标记线段重合时，左右图像中心处未水平重合，则裁剪错误。
34、进一步改进在于：当更换不同类型的3d内窥镜时，重复s1-s7，获得适合不同类型3d内窥镜使用场景的图像裁剪范围。
35、本专利技术的有益效果为：
36、1、本专利技术采用一套3d内窥镜连接3d摄像系统，向主机输入基准线长度和理想观察距离，配合靶标，得到垂轴放大率参数，由此以真实像点的位置作为图像中心点，对图像进行裁剪显示，让主机得到最适配该内窥镜使用的3d图像参数的方法，符合人眼观察物体的习惯，实现尽可能降低使用者长时间使用3d内窥镜摄像系统时的视觉眩晕与疲劳感。
37、2、本专利技术针对不同科室的使用场景对3d内窥镜摄像系统进行特异性优化，输入该内窥镜种类的参数和预设值，即可降低使用者长时间使用3d内窥镜摄像系统时的视觉眩晕与疲劳感，适用范围广。
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1.一种解决3D摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种解决3D摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：所述S1中，3D摄像系统由主机和显示器组成，显示器为3D显示器。
3.根据权利要求2所述的一种解决3D摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：所述S2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种解决3D摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：所述S3包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种解决3D摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：所述S4包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种解决3D摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：所述S5中，主机根据垂轴放大率β，以及系统预先输入的理想观察距离Tmm，在3D显示器标注出一段线段作为标记线段。
7.根据权利要求6所述的一种解决3D摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：所述S6中，通过前后移动靶标，将靶标上的线段与3D显示器上
8.根据权利要求7所述的一种解决3D摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：当系统预先输入的3D内窥镜使用距离Tmm不能达到观察需求时，根据用户需求，自行向系统输入合适的距离。
9.根据权利要求8所述的一种解决3D摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：所述S7中，当靶标图像与屏幕标记线段重合时，左右图像中心处未水平重合，则裁剪错误。
10.根据权利要求1所述的一种解决3D摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：当更换不同类型的3D内窥镜时，重复S1-S7，获得适合不同类型3D内窥镜使用场景的图像裁剪范围。
...【技术特征摘要】
1.一种解决3d摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种解决3d摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：所述s1中，3d摄像系统由主机和显示器组成，显示器为3d显示器。
3.根据权利要求2所述的一种解决3d摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：所述s2包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种解决3d摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：所述s3包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种解决3d摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：所述s4包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的一种解决3d摄像头兼容不同镜头时发生眩晕的操作方法，其特征在于：所述s5中，主机根据垂轴放大率β，以及系统预先输入的理想观察距离tmm，在3d显示器标注出一段...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱文华，麦晓杰，李娜娜，顾兆泰，
申请(专利权)人：广东欧谱曼迪科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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