手术视觉随动系统的控制方法及手术视觉随动系统与流程

文档序号:22888408发布日期:2020-11-10 18:09阅读:122来源:国知局
手术视觉随动系统的控制方法及手术视觉随动系统与流程

本发明涉及医疗设备技术领域,尤其涉及一种手术视觉随动系统的控制方法及手术视觉随动系统。



背景技术:

目前耳鼻喉手术过程中,手术设备可以包括具有后段和前段手术过程能力的手术显微镜来放大手术视野。但在实际手术过程中,由于经过放大后视野范围变小,若要观察其它部位则需要反复手动调整显微镜的位置姿态,操作较为繁琐,在一定程度上也影响对患者病情的及时诊治。

有鉴于此提出本发明。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种手术视觉随动系统的控制方法,用以解决现有技术中需要手动调整显微镜观察角度和位置的缺陷,通过主从方式控制机器人末端显微镜的运动,以此实现显微镜视野移动,并将其视野范围内的图像传回给医生,获得更直观的观察方式,解放使用者的双手。

本发明还提出一种手术视觉随动系统,用以解决现有技术中需要手动调整显微镜观察角度和位置的缺陷,通过主从方式控制机器人末端显微镜的运动,以此实现显微镜视野移动,并将其视野范围内的图像传回给医生,获得更直观的观察方式,解放使用者的双手。

根据本发明第一方面实施例的一种手术视觉随动系统的控制方法,应用于用户终端,所述用户终端与控制模块连接,所述控制模块与图像采集模块连接,所述控制方法包括如下步骤:

所述图像采集模块连续采集目标的图像信息,并发送至所述控制模块;

所述控制模块在所述图像采集模块发送的若干所述图像信息中进行筛选,筛选出目标图像后向所述用户终端发送所述目标图像;

所述用户终端向所述控制模块反馈空间位置信息,所述控制模块根据所述用户终端反馈的空间位置信息生成用于控制所述图像采集模块与所述用户终端同步动作的控制指令,并通过所述控制指令控制所述图像采集模块与所述用户终端同步动作。

根据本发明的一个实施例,所述通过所述控制模块在所述图像采集模块发送的若干所述图像信息中进行筛选,筛选出目标图像后向所述用户终端发送所述目标图像的步骤中,具体包括:

所述用户终端接收到所述目标图像后,对眼球在所述目标图像上的移动轨迹进行捕捉,将捕捉到的眼球移动轨迹生成轨迹信息,并将所述第一轨迹信息发送至所述控制单元;

所述控制单元根据所述第一轨迹信息生成第二轨迹信息,并将所述第二轨迹信息发送至所述图像采集模块,所述图像采集模块根据所述第二轨迹信息在所述图像信息上生成与眼球移动轨迹对应的映射轨迹。

具体来说,通过对用户终端使用者的眼球移动轨迹进行捕捉,进而判断出使用者的视角所在的位置,并在图像采集模块上形成对应的映射轨迹。

需要说明的是,由于用户终端与图像采集模块之间为同步动作,并且画面也为同步,通过获取使用者在用户终端上眼球移动的轨迹,可以在图像采集模块上获得使用者在某一时刻的视线所在位置,进而可以对该位置进行相应的操作。

根据本发明的一个实施例,所述控制单元根据所述第一轨迹信息生成第二轨迹信息,并将所述第二轨迹信息发送至所述图像采集模块,所述图像采集模块根据所述第二轨迹信息在所述采集目标上生成与眼球移动轨迹对应的映射轨迹的步骤中,具体包括:

所述控制模块对所述第一轨迹信息进行分解,将所述第一轨迹信息分解成含有m个轨迹节点的所述第二轨迹信息,m为正整数;

所述图像采集模块将连续采集的所述图像信息分解成n个图像片段,n为正整数;

根据含有m个轨迹节点的第二轨迹信息在含有n个图像片段的所述图像信息上生成映射轨迹;

其中,每个图像片段至少对应一个轨迹节点。

具体来说,将眼球的移动轨迹进行分解,并将图像采集模块采集的连续图像也进行分解,并使两者一一对应,可以实现操作的同步性。

需要说明的是,上述步骤可以理解为实现帧同步,即使用者在使用用户终端时,眼球移动轨迹的每一帧操作均与图像采集模块采集的图像的每一帧相对应。

根据本发明的一个实施例,所述用户终端向所述控制模块反馈空间位置信息,所述控制模块根据所述用户终端反馈的空间位置信息生成用于控制所述图像采集模块与所述用户终端同步动作的控制指令的步骤之后,还包括:

所述用户终端采集反馈信息,并将采集到的所述反馈信息发送至所述控制单元;

所述控制单元根据所述反馈信息生成反馈信号,通过所述反馈信号控制所述图像采集模块采集所述图像信息的像素和分辨率。

具体来说,通过用户终端的反馈信息实现对图像采集模块采集图像大小的调整,即根据使用者的需求,对特定位置的图像进行放大和缩小。

需要说明的是,图像采集模块对采集图像进行的放大和缩小,可以根据使用者在用户终端的眼球移动轨迹来实现,比如可以根据使用者在发出反馈信息时刻的眼球所在位置为中心,对采集的图像进行相应的放大或者缩小。

根据本发明的一个实施例,所述用户终端采集反馈信息,并将采集到的所述反馈信息发送至所述控制单元的步骤中,具体包括:

所述用户终端至少采集肌肉反馈,并根据肌肉反馈生成所述反馈信息。

具体来说,使用者在使用用户终端时,由于穿戴式的设备,不便于摘取;同时由于是同步操作,无法通过移动双手进行额外的操作,并且双手也由于手术的原因无法进行额外的辅助操作,并且在手部进行操作的同时头部和眼睛通常需要一同进行辅助。

需要说明的是,通过获取使用者的肌肉反馈,判断使用者在做出该肌肉反馈时的目的,例如想放大采集图像或者缩小采集图像。

根据本发明的一个实施例,所述肌肉反馈包括眨眼、眼角肌肉抖动、手指触碰和脚部踩压中任意一种或几种的组合。

具体来说,通过对眨眼、眼角肌肉抖动、手指触碰和脚部踩压中的肌肉反馈,实现对图像采集模块的操作,例如放大采集的图像或者缩小采集的图像。

根据本发明第二方面实施例的一种手术视觉随动系统,包括:

图像采集模块、用户终端、控制模块和移动机构,以及上述的一种手术视觉随动系统的控制方法;

所述控制模块分别与所述图像采集模块、所述用户终端和所述移动机构连接;

所述移动机构与所述图像采集模块连接;

所述图像采集模块在所述控制模块和所述移动机构的作用下,实现与所述用户终端同步动作。

根据本发明的一个实施例,所述图像采集模块为显微镜;所述用户终端为穿戴设备;所述移动机构为至少六自由度的串联或并联机械臂。

具体来说,具有多个自由度的机械臂能够提供双目显微镜工作空间范围内的定位和姿态调整;其中,显微镜通过法兰实现与机械臂末端的连接,当机械臂运动时可以驱动显微镜一起进行视野的调整。

进一步地,穿戴设备可以是头戴式vr设备,也可以具备虚拟投影或者显示功能的眼镜等,图像采集模块通过采集目标,即病灶处的图像,并传递给穿戴设备,使得医生或者使用穿戴设备的人员能够同步获取病灶处的图像,同时移动机构根据穿戴设备的空间坐标,同步调整图像采集模块。

根据本发明的一个实施例,所述用户终端还包括陀螺仪和/或加速度计。

具体来说,通过在用户终端内设置陀螺仪和/或加速度计,实现对用户终端空间位置信息的获取。

根据本发明的一个实施例,还包括:用于控制所述移动机构和所述图像采集模块动作的脚踏开关。

具体来说,通过设置脚踏开关,实现对移动机构和图像采集模块的调整,即除通过用户终端自身反馈控制位置信息对图像采集模块的姿态进行调整之外,还可以通过脚踏开关实现调整。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:本发明实施例提供的手术视觉随动系统的控制方法及手术视觉随动系统,通过主从方式控制机器人末端显微镜的运动,以此实现显微镜视野移动,并将其视野范围内的图像传回给医生,获得更直观的观察方式,解放使用者的双手。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的手术视觉随动系统控制方法的控制逻辑流程第一示意图;

图2是本发明实施例提供的手术视觉随动系统控制方法的控制逻辑流程第二示意图;

图3是本发明实施例提供的手术视觉随动系统控制方法的控制逻辑流程第三示意图;

图4是本发明实施例提供的手术视觉随动系统控制方法的控制逻辑流程第四示意图;

图5是本发明实施例提供的手术视觉随动系统中,图像采集模块、用户终端和移动机构的配合关系示意图;

图6是本发明实施例提供的手术视觉随动系统中,图像采集模块的位置调整示意图;

图7是本发明实施例提供的手术视觉随动系统中,脚踏开关结构示意图。

附图标记:

1、图像采集模块;

2、用户终端;

3、移动机构;

4、脚踏开关;401、旋钮;402、第一按钮;403、第二按钮;

5、照明单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通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,都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

图1是本发明实施例提供的手术视觉随动系统控制方法的控制逻辑流程第一示意图。从图1中可以看出,本发明实施例提供的手术视觉随动系统控制方法包括如下步骤:

步骤s100.图像采集模块1连续采集目标的图像信息,并发送至控制模块。

需要说明的是,图像采集模块1采集目标的图像信息可以理解为是采集目标连续的单个图像,也可以是目标的动态视频信息。

步骤s200.控制模块在图像采集模块1发送的若干图像信息中进行筛选,筛选出目标图像后向用户终端2发送目标图像。

需要说明的是,在图像采集模块1发送的图像信息中选择目标图像,并将目标图像发送至用户终端2,实现图像采集模块1采集的图像与用户终端2显示的图像同步。

在一个应用场景中,图像采集模块1为显微镜,用于获取病灶处的图像,用户终端2为头戴式vr设备,使用者通过图像采集模块1采集到病灶处的图像信息,当选取到合适位置时将该位置的图像信息为目标图像。

步骤s300.用户终端2向控制模块反馈空间位置信息,控制模块根据用户终端2反馈的空间位置信息生成用于控制图像采集模块1与用户终端2同步动作的控制指令,并通过控制指令控制图像采集模块1与用户终端2同步动作。

需要说明的是,通过控制模块实现用户终端2与图像采集模块1在空间中的位置信息相对应,即用户终端2在空间中的动作与图像采集模块1在病灶上方的动作相对应。同时,图像采集模块1实时连续采集病灶的图像信息并通过控制模块向用户终端2发送,实现用户终端2显示的图像信息与图像采集模块1采集的图像信息相对应。

还需要说明的是,目标图像可以理解为使用者认为图像采集模块1采集到的图像信息符合预期要求,对病灶展示的角度和位置满足手术或者观察需求,此时的图像信息便为目标图像。而在同步过程中,图像采集模块1实时采集目标的图像信息,并且通过控制模块向用户终端2发送的也是目标的图像信息。

图2是本发明实施例提供的手术视觉随动系统控制方法的控制逻辑流程第二示意图。从图2中可以看出,本发明实施例提供的手术视觉随动系统控制方法在图1提供的实施例基础上,步骤s200具体包括如下步骤:

步骤s210.用户终端2接收到目标图像后,对眼球在目标图像上的移动轨迹进行捕捉,将捕捉到的眼球移动轨迹生成轨迹信息,并将第一轨迹信息发送至控制单元。

需要说明的是,由于在手术的过程中使用者,即医生的双手多数时候都是被占用的。但是对病灶处需要进行放大或者缩小等调节,因此就需要一种快速、便捷的调整图像采集模块1采集图像信息尺寸的方法。

在一个应用场景中,用户终端2上设置有捕捉眼球移动轨迹的捕捉模块,通过在用户终端2显示屏上捕捉使用者眼球的移动轨迹,可以判断使用者视线聚焦的位置。

步骤s220.控制单元根据第一轨迹信息生成第二轨迹信息,并将第二轨迹信息发送至图像采集模块1,图像采集模块1根据第二轨迹信息在图像信息上生成与眼球移动轨迹对应的映射轨迹。

需要说明的是,步骤s220主要解决的是如何在图像采集模块1上映射出使用者眼球的移动轨迹,进而判断使用者视线在图像信息上聚焦的位置。

图3是本发明实施例提供的手术视觉随动系统控制方法的控制逻辑流程第三示意图。从图3中可以看出,本发明实施例提供的手术视觉随动系统控制方法在图2提供的实施例基础上,步骤s220具体包括如下步骤:

步骤s221.控制模块对第一轨迹信息进行分解,将第一轨迹信息分解成含有m个轨迹节点的第二轨迹信息,m为正整数。

步骤s222.图像采集模块1将连续采集的图像信息分解成n个图像片段,n为正整数。

步骤s223.根据含有m个轨迹节点的第二轨迹信息在含有n个图像片段的图像信息上生成映射轨迹;其中,每个图像片段至少对应一个轨迹节点。

需要说明的是,上述步骤可以理解为,在使用者对图像信息进行观察的过程中,会生成m个眼球的轨迹节点,可能存在同时多个眼球轨迹节点在同一位置的情况,因此每个图像片段至少对应一个眼球的轨迹节点。

还需要说明的是,此种设置是指通过获取使用者视线的聚焦位置,进而判断使用者认为图像信息中的某个位置较为重要,进而与放大或缩小功能相结合,以该视线聚焦位置为中心,控制图像采集模块1对采集的图像信息进行放大或者缩小。

图4是本发明实施例提供的手术视觉随动系统控制方法的控制逻辑流程第四示意图。从图4中可以看出,本发明实施例提供的手术视觉随动系统控制方法在图3提供的实施例基础上,还包括如下步骤:

步骤s400.用户终端2采集反馈信息,并将采集到的反馈信息发送至控制单元。

步骤s500.控制单元根据反馈信息生成反馈信号,通过反馈信号控制图像采集模块1采集图像信息的像素和分辨率。

具体来说,用户终端2至少采集肌肉反馈,并根据肌肉反馈生成反馈信息。肌肉反馈包括眨眼、眼角肌肉抖动、手指触碰和脚部踩压中任意一种或几种的组合。

在一个应用场景中,通过用户终端2获取使用者眨眼的反馈信息,生成反馈信号。具体来说,使用者在用户终端2的视线聚焦到图像信息中的某一点时,在图像采集模块1上对应该视线聚焦点生成对应的映射轨迹。同时使用者可以通过眨左眼或者眨右眼,实现对图像采集模块1采集到图像大小的调整。具体的眨眼与放大、缩小之间的设置关系,可以根据实际需要进行设置。

在一个应用场景中,通过用户终端2获取使用者眼角肌肉抖动的反馈信息,生成反馈信号。具体来说,使用者在用户终端2的视线聚焦到图像信息中的某一点时,在图像采集模块1上对应该视线聚焦点生成对应的映射轨迹。同时使用者可以通过抖动左眼或者右眼处的肌肉,实现对图像采集模块1采集到图像大小的调整,具体的抖动肌肉与放大、缩小之间的设置关系,可以根据实际需要进行设置。

在一个应用场景中,通过使用者手指触碰用户终端2的相应触点位置来获取反馈信息,生成反馈信号。具体来说,使用者在用户终端2的视线聚焦到图像信息中的某一点时,在图像采集模块1上对应该视线聚焦点生成对应的映射轨迹。同时使用者可以通过用手指触碰用户终端2的指定或特定位置,实现对图像采集模块1采集到图像大小的调整。具体使用手指触碰与放大、缩小之间的设置关系,可以根据实际情况进行设置。

在一个应用场景中,通过使用者脚步踩压脚踏开关4,脚踏开关4与用户终端2通讯连接,用户终端2或者使用者脚踏的反馈信息,生成反馈信号。具体来说,使用者在用户终端2的视线聚焦到图像信息中的某一点时,在图像采集模块1上对应该视线聚焦点生成对应的映射轨迹。同时使用者可以通过用脚踩压相应的脚踏开关4的位置,实现对图像采集模块1采集到图像大小的调整。具体使用脚踏与放大、缩小之间的设置关系,可以根据实际情况进行设置。

在一个应用场景中,在使用过程中,可能会存在使用者动作幅度过大,或者超出图像采集模块1的有效移动范围,此时可以选择当用户终端2的空间位置坐标返回到图像采集模块1的有效移动范围内时,对用户终端2与图像采集模块1在空间内的位置坐标进行同步。

在一个应用场景中,使用过程中,使用者在动作幅度达到极限位置,或者能达到的最大极限位置时,依然无法通过图像采集模块1获得想要获得的病灶视角或者病灶的清晰图像时,可以通过控制模块断开用户终端2与图像采集模块1的同步,并通过控制模块手动控制图像采集模块1进行病灶处,即目标处的图像信息采集,直至达到目标图像时,在通过控制模块实现用户终端2与图像采集模块1的同步。

图5是本发明实施例提供的手术视觉随动系统中,图像采集模块1、用户终端2和移动机构3的配合关系示意图。从图5中可以看出,用户终端2为穿戴设备,具体可以是头戴式vr设备。图像采集模块1与移动机构3连接,其中图像采集模块1前端设置有照明单元5。

需要说明的是,图像采集模块1为设置于移动机构3前端的显微镜。进一步地,显微镜的前端设置有双目光学镜头。在进一步地,显微镜的前端设置有提供照明光线的照明单元5。

还需要说明的是,用户终端2还包括陀螺仪和/或加速度计。进一步地,移动机构3为至少六自由度的串联或并联机械臂。

图6是本发明实施例提供的手术视觉随动系统中,图像采集模块1的位置调整示意图。从图6中可以看出,图像采集模块1在移动机构3的作用下产生角度的偏转,该角度的偏转与用户终端2的角度偏转同步,即使用者在使用用户终端2时,用户终端2与图像采集模块1同步,该同步包括在空间中的坐标位置同步以及图像采集模块1采集的图像信息的同步。

图7是本发明实施例提供的手术视觉随动系统中,脚踏开关4结构示意图。从图7中可以看出,本发明提供的实施例还包括用于控制移动机构3和图像采集模块1动作的脚踏开关4。

进一步地,脚踏开关4上设置有:用于调节移动机构3转动的旋钮401;用于调节移动机构3摆动的第一按钮402;用于放大或者缩小图像采集模块1采集图像的第二按钮403。

在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明的一些实施方案中,如图1至图7所示,本方案提供一种手术视觉随动系统的控制方法,应用于用户终端2,用户终端2与控制模块连接,控制模块与图像采集模块1连接,控制方法包括如下步骤:

图像采集模块1连续采集目标的图像信息,并发送至控制模块;

控制模块在图像采集模块1发送的若干图像信息中进行筛选,筛选出目标图像后向用户终端2发送目标图像;

用户终端2向控制模块反馈空间位置信息,控制模块根据用户终端2反馈的空间位置信息生成用于控制图像采集模块1与用户终端2同步动作的控制指令,并通过控制指令控制图像采集模块1与用户终端2同步动作。

本发明实施例提供的手术视觉随动系统的控制方法,通过主从方式控制机器人末端显微镜的运动,以此实现显微镜视野移动,并将其视野范围内的图像传回给医生,获得更直观的观察方式,解放使用者的双手。

在一些实施例中,通过控制模块在图像采集模块1发送的若干图像信息中进行筛选,筛选出目标图像后向用户终端2发送目标图像的步骤中,具体包括:

用户终端2接收到目标图像后,对眼球在目标图像上的移动轨迹进行捕捉,将捕捉到的眼球移动轨迹生成轨迹信息,并将第一轨迹信息发送至控制单元;

控制单元根据第一轨迹信息生成第二轨迹信息,并将第二轨迹信息发送至图像采集模块1,图像采集模块1根据第二轨迹信息在图像信息上生成与眼球移动轨迹对应的映射轨迹。

具体来说,通过对用户终端2使用者的眼球移动轨迹进行捕捉,进而判断出使用者的视角所在的位置,并在图像采集模块1上形成对应的映射轨迹。

需要说明的是,由于用户终端2与图像采集模块1之间同步动作,并且画面也同步,通过获取使用者在用户终端2上眼球移动的轨迹,可以在图像采集模块1上获得使用者在某一时刻的视线所在位置,进而可以对该位置进行相应的操作。

需要说明的是,在图像采集模块1上生成对应用户终端2上眼球移动轨迹的映射轨迹,提升了系统的鲁棒性,避免信号传输延迟带来的放大或缩小的失真和偏差。

在一些实施例中,控制单元根据第一轨迹信息生成第二轨迹信息,并将第二轨迹信息发送至图像采集模块1,图像采集模块1根据第二轨迹信息在采集目标上生成与眼球移动轨迹对应的映射轨迹的步骤中,具体包括:

控制模块对第一轨迹信息进行分解,将第一轨迹信息分解成含有m个轨迹节点的第二轨迹信息,m为正整数;

图像采集模块1将连续采集的图像信息分解成n个图像片段,n为正整数;

根据含有m个轨迹节点的第二轨迹信息在含有n个图像片段的图像信息上生成映射轨迹;

其中,每个图像片段至少对应一个轨迹节点。

具体来说,将眼球的移动轨迹进行分解,并将图像采集模块1采集的连续图像也进行分解,并使两者一一对应,可以实现操作的同步性。

需要说明的是,上述步骤可以理解为实现帧同步,即使用者在使用用户终端2时,眼球移动轨迹的每一帧操作均与图像采集模块1采集的图像的每一帧相对应。

在一些实施例中,用户终端2向控制模块反馈空间位置信息,控制模块根据用户终端2反馈的空间位置信息生成用于控制图像采集模块1与用户终端2同步动作的控制指令的步骤之后,还包括:

用户终端2采集反馈信息,并将采集到的反馈信息发送至控制单元;

控制单元根据反馈信息生成反馈信号,通过反馈信号控制图像采集模块1采集图像信息的像素和分辨率。

具体来说,通过用户终端2的反馈信息实现对图像采集模块1采集图像大小的调整,即根据使用者的需求,对特定位置的图像进行放大和缩小。

需要说明的是,图像采集模块1对采集图像进行的放大和缩小,可以根据使用者在用户终端2的眼球移动轨迹来实现,比如可以根据使用者在发出反馈信息时刻的眼球所在位置为中心,对采集的图像进行相应的放大或者缩小。

在一些实施例中,用户终端2采集反馈信息,并将采集到的反馈信息发送至控制单元的步骤中,具体包括:

用户终端2至少采集肌肉反馈,并根据肌肉反馈生成反馈信息。

具体来说,使用者在使用用户终端2时,由于穿戴式的设备,不便于摘取;同时由于是同步操作,无法通过移动双手进行额外的操作,并且双手也由于手术的原因无法进行额外的辅助操作,并且在手部进行操作的同时头部和眼睛通常需要一同进行辅助。

需要说明的是,通过获取使用者的肌肉反馈,判断使用者在做出该肌肉反馈时的目的,例如想放大采集图像或者缩小采集图像。

在一些实施例中,肌肉反馈包括眨眼、眼角肌肉抖动、手指触碰和脚部踩压中任意一种或几种的组合。

具体来说,通过对眨眼、眼角肌肉抖动、手指触碰和脚部踩压中的肌肉反馈,实现对图像采集模块1的操作,例如放大采集的图像或者缩小采集的图像。

在本发明的一些实施方案中,如图1至图7所示,本方案提供一种手术视觉随动系统,包括:图像采集模块1、用户终端2、控制模块和移动机构3,以及上述的一种手术视觉随动系统的控制方法;控制模块分别与图像采集模块1、用户终端2和移动机构3连接;移动机构3与图像采集模块1连接;图像采集模块1在控制模块和移动机构3的作用下,实现与用户终端2同步动作。

在本发明的一些实施方案中,如图5至图7所示,本方案提供一种手术视觉随动系统,包括:图像采集模块1、用户终端2、控制模块和移动机构3;控制模块分别与图像采集模块1、用户终端2和移动机构3连接;移动机构3与图像采集模块1连接;图像采集模块1在控制模块和移动机构3的作用下,实现与用户终端2同步动作。

在一些实施例中,如图5和图6所示,图像采集模块1为设置于移动机构3前端的显微镜;用户终端2为穿戴设备;移动机构3为至少六自由度的串联或并联机械臂。

具体来说,具有多个自由度的机械臂能够提供双目显微镜工作空间范围内的定位和姿态调整;其中,显微镜通过法兰实现与机械臂末端的连接,当机械臂运动时可以驱动显微镜一起进行视野的调整。

需要说明的是,穿戴设备可以是头戴式vr设备,也可以具备虚拟投影或者显示功能的眼镜等,图像采集模块1通过采集目标,即病灶处的图像,并传递给穿戴设备,使得医生或者使用穿戴设备的人员能够同步获取病灶处的图像,同时移动机构3根据穿戴设备的空间坐标,同步调整图像采集模块1。

在一些实施例中,如图5和图6所示,显微镜的前端设置有提供照明光线的照明单元5。

在一些实施例中,用户终端2还包括陀螺仪和/或加速度计。

具体来说,通过在用户终端2内设置陀螺仪和/或加速度计,实现对用户终端2空间位置信息的获取。

在一些实施例中,如图7所示,还包括用于控制移动机构3和图像采集模块1动作的脚踏开关4。

具体来说,通过设置脚踏开关4,实现对移动机构3和图像采集模块1的调整,即除通过用户终端2自身反馈控制位置信息对图像采集模块1的姿态进行调整之外,还可以通过脚踏开关4实现调整。

进一步地,脚踏开关4上设置有用于调节移动机构3转动的旋钮401;用于调节移动机构3摆动的第一按钮402;用于放大或者缩小图像采集模块1采集图像的第二按钮403。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是:以上实施方式仅用于说明本发明,而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

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