一种应用高清3D头戴显示器的实时3D虚拟现实外科手术播放系统的制作方法

本实用新型涉及一种应用高清3D头戴显示器的实时3D虚拟现实外科手术播放系统。

背景技术：

医学教学除了理论教学外，实践教学也是非常重要的，尤其是解剖学。在进行解剖实践前，一般需要教师为学者进行演示及讲解的教学，现有的教学方法主一般包括使用解剖模型现场教学或者图片演示教学，对于这两种教学方式，学者没有亲临其境的感觉，直观性差，学生兴趣没有充分调动，影响教学质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种应用高清3D头戴显示器的实时3D虚拟现实外科手术播放系统，其可应用于教学活动以提高教学质量。

上述目的是通过如下技术方案来实现的：

一种应用高清3D头戴显示器的实时3D虚拟现实外科手术播放系统，包括：带HDMI输出之3D摄影设备，把外科医生施行手术之现场过程，用高清3D方式摄录下来；HDMI高清信号偏码器，通过HDMI线连接到带HDMI输出之3D摄影设备；存储服务器，通过网络与HDMI高清信号偏码器连接，用于储存带HDMI输出之3D摄影设备拍摄把外科医生施行手术之现场过程的数据；系统播放盒,透过无线WiFi传送方式或者有线传送方式，把有关之实时施行手术之现埸过程数据从该存储服务器接收过来，然后用HDMI/MHL线传送到驱动系统板；驱动系统板，该驱动系统板通过HDMI/MHL线与系统播放盒连接，以接收该系统播放盒发送的外科医生施行手术之现场过程的数据，并驱动近眼显示光学组件；近眼显示光学组件，其中该近眼显示光学组件从该驱动系统板取得3D虚拟现实影像数据，以提供学生观看外科医生施行手术之现场过程的3D虚拟现实影像数据；可安装在使用者头部之若干个头戴装置，每个头戴装置用于安装近眼显示光学组件；声音输出模块，接收及播放从系统播放盒或者驱动系统板输出的声音数据。

该技术方案通过采用带HDMI输出之3D摄影设备、存储服务器、系统播放盒、驱动系统板、近眼显示光学组件及声音输出模块能够实现实时的外科手术过程的视频观学，通过采用3D视频播放使学者有亲临其境之感觉，能够更加直观全面地观察整个手术过程，有效提高教学质量。

上述技术方案可采用如下措施作进一步的改进：

该存储服务器是云端服务器或者是本地台式计算机服务器。该技术方案通设置服务器作为视频数据及声音数据的中转站，并可对视频数据及声音数据存储以便于后续调用。或者通过使用云端上传、下载、实时播放等功能以便于学者能够随时随地进行观学。

该带HDMI输出之3D摄影设备是放置在手术室内的摄录机，把外科医生施行手术之现场过程，用高清3D方式摄录下来。

带HDMI输出之3D摄影设备有多台,可以达至更佳之3D摄录效果。

声音输出模块是若干个骨传导耳机。

1个驱动系统板、2个近眼显示光学组件和1个声音输出模块安装在一个头戴装置上构成一个高清3D头戴显示器。

驱动系统板、近眼显示光学组件及骨传导耳机之电源可透过HDMI线由系统播放盒提供,该系统播放盒包括锂电池作电源供应。

该系统播放盒可以是基于安卓平台的操作系统或是基于计算机平台的Window操作系统,其中该系统播放盒上也可配备连接一输入键盘，供医科学生实时输入信息，达至互动效果。

该系统播放盒上也可配备一带触控接口之显示屏，供医科学生作信息显示及实时输入讯息作互动效果。

该系统播放盒及驱动系统板可整合为一系统播放及驱动系统板，把二者功能合为一。该技术方案可以使得结构更加紧凑。

上述技术措施可择一使用，也可组合使用，只要彼此之间未构成冲突。

本实用新型通过采用带HDMI输出之3D摄影设备及高清3D头戴显示器能够实现实时的外科手术过程的视频观学，通过采用3D视频播放使学者有亲临其境之感觉，能够更加直观全面地观察整个手术过程，有效提高教学质量。

此外，本实用新型还具有结构简单、教学成本低、适用范围广等优点。

附图说明

图1示出了本实用新型的构造示意图；

图2示出了本实用新型的方框原理示意图；

图3示出了本实用新型的另一方框原理示意图。

附图标号：

10 带HDMI输出之3D摄影设备；

20 存储服务器；

30 高清3D头戴显示器、301驱动系统板、302近眼显示光学组件、303头戴装置、304声音输出模块、305系统播放及驱动系统板；

40 系统播放盒；

50 HDMI/MHL线；

60 HDMI高清信号偏码器、601 HDMI线。

具体实施方式：

如图1和图2所示的一种应用高清3D头戴显示器的实时3D虚拟现实外科手术播放系统，包括：

带HDMI输出之3D摄影设备10，把外科医生施行手术之现场过程，用高清3D方式摄录下来,然后把有关之片段储存到存储服务器处作实时播放，这些有关之片段包括带HDMI输出之3D摄影设备10把外科医生施行手术之现场过程用高清3D方式摄录下来的视频数据和声音数据；

HDMI高清信号偏码器，通过HDMI线601连接到带HDMI输出之3D摄影设备；

存储服务器20，通过网络与HDMI高清信号偏码器连接，用于储存带HDMI输出之3D摄影设备拍摄把外科医生施行手术之现场过程的数据，这些数据包括上述有关之片段，也就是说，该带HDMI输出之3D摄影设备10将外科医生施行手术之现场过程的数据经HDMI高清信号偏码器采用网络传输方式传送至存储服务器20储存；

系统播放盒40，透过无线WiFi传送方式或者有线传送方式，把有关之实时施行手术之现埸过程数据从该存储服务器20接收过来，然后用HDMI/MHL线50传送到驱动系统板301；

驱动系统板301，该驱动系统板通过HDMI/MHL线50与系统播放盒40连接，以接收该系统播放盒40发送的外科医生施行手术之现场过程的数据，并驱动近眼显示光学组件302；

近眼显示光学组件302，其中该近眼显示光学组件302从该驱动系统板301取得3D虚拟现实影像数据，以提供学生观看外科医生施行手术之现场过程的3D虚拟现实影像数据；

可安装在使用者头部之若干个头戴装置303，每个头戴装置用于安装近眼显示光学组件；

声音输出模块304，接收及播放从系统播放盒或者驱动系统板输出的声音数据。

该存储服务器是云端服务器或者是本地台式计算机服务器。

该带HDMI输出之3D摄影设备10是放置在手术室内的摄录机，把外科医生施行手术之现场过程，用高清3D方式摄录下来。

带HDMI输出之3D摄影设备10有多台,可以达至更佳之3D摄录效果。这些带HDMI输出之3D摄影设备可以通过有线或者无线的方式与存储服务器连接以实现实时数据传输。

声音输出模块304是若干个骨传导耳机。

1个驱动系统板301、2个近眼显示光学组件302和1个声音输出模块304安装在一个头戴装置303上构成一个高清3D头戴显示器30。

驱动系统板、近眼显示光学组件及骨传导耳机之电源可透过HDMI线由系统播放盒提供,该系统播放盒包括锂电池作电源供应。

该系统播放盒可以是基于安卓平台的操作系统或是基于计算机平台的Window操作系统,其中该系统播放盒上也可配备连接一输入键盘，供医科学生实时输入信息，达至互动效果。

该系统播放盒上也可配备一带触控接口之显示屏，供医科学生作信息显示及实时输入讯息作互动效果。

如图3所示，该系统播放盒40及驱动系统板301可整合为一系统播放及驱动系统板305，把二者功能合为一，即该系统播放及驱动系统板305同时具备上述系统播放盒40及驱动系统板301的功能。

本实施的近眼显示光学组件可以为浸入型（immersive）近眼显示光学组件，例如投影型如LCOS（Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶）、Transmissive LCD(透射式LCD)或OLED(AM-OLED on Silicon，硅基有源矩阵有机发光二极管）等，其具有体积小、分辨率高、对比度高、反应时间快、成本低以及制造较简单等之优点。本实施的高清3D头戴显示器提供浸入型近眼显示光学组件，配合从驱动系统板所产生之视频数据与声音数据，可提供学者高画质（High Definition,HD）及高音质之视频影像及声音输出效果。该LCOS（Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶）、Transmissive LCD(透射式LCD)或OLED(AM-OLED on Silicon，硅基有源矩阵有机发光二极管）等显示光学模块属于现有技术，此处不再赘述。

本实施例中，该声音输出模块可以包括有线耳机或者无线蓝牙耳机。

图1中示出了该系统播放盒为一独立的而与框架分离的配件，该系统播放盒与驱动系统板之间连接有HDMI/MHL线。

本实施例中，该近眼显示光学组件从驱动系统板取得视频数据，以提供于所述学者观学，这些视频数据都是3D立体实时施行手术之现场过程，用3D立体及虚拟现实形式表达出来，达至外科手术训练效果。该近眼显示光学组件从可提供720p、1080i或1080p等HD高画质及其他不同分辨率视频影像。该近眼显示光学组件为浸入型，即该浸入型近眼显示光学组件显示的影像会完全包覆学者的视野，浸入型能提供所述医科学生较佳的视觉效果，更重要是不伤害所述医科学生之眼睛。

本实施例中，该耳机可以从该驱动系统板、系统播放盒、甚至服务器或者云端中取得声音数据，以提供于所述学者听取，这些声音数据由带HDMI输出之3D摄影设备所录制，这些声音数据所表示的声音都是在手术室内之外科医生之实时手术过程序述，用来指导学者。

该驱动系统板透过HDMI/MHL数据线连接到在学者手上之系统播放盒。该系统播放盒会透过无线WiFi传送方式或者有线传送方式，把有关之实时施行手术之现埸过程的视频数据及声音数据从该存储服务器接收过来后，再把所接收的视频数据及声音数据用该HDMI/MHL数据线传送到该驱动系统板，该驱动系统板将视频数据处理后，于该近眼显示光学组件输出视频数据所对应的视频影像，并于该声音输出模块输出该声音数据所对应的声音。

此外，本实施例中，该近眼显示光学组件为双目式近眼显示光学组件，该近眼显示光学组件包括与学者左眼对应的左眼显示模组（图中未示出）和与学者右眼对应的右眼显示模组（图中未示出）。

该高清3D头戴显示器还包括能够调节左眼显示模组和右眼显示模组相对距离以适应学者瞳距的瞳距调节机构（图中未示出）。

该驱动系统板包括锂电池，如该驱动系统板接收是WiFi，作电源供应。

该驱动系统板包括按键，如该驱动系统板接收是WiFi，供医科学生实时输入讯息，达至互动效果。

医科学生可手动切换该声音输出模块所发出之声音为该存储服务器所发出之声音、该驱动系统板之内在声音、系统播放盒之内在声音或它们之混合。

本实施例的骨传导耳机如是一有线耳机，它会用线连接到该驱动系统板处取得声音。该骨传导耳机也可以是一蓝牙耳机，它会用蓝牙连接到该驱动系统板或系统播放盒处取得声音。

本实施例中，一台存储服务器可以对应多台高清3D头戴显示器，每台高清3D头戴显示器分别配备有一台系统播放盒。

医科学生只需配带该高清3D头戴显示器，然后通过系统接收盒透过无线WiFi传送方式或者有线传送方式连接到该存储服务器，便能观看到有关之3D立体实时施行手术之现场过程，那些医科学生不用直接到手术室内，便能观看到有关之手术操作情况，达至外科手术训练效果。

在详细说明本实用新型的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚的了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变，且本实用新型亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。应注意，措词“包括”不排除其它元件或步骤。另外，权利要求的任何元件标号不应理解为限制本实用新型的范围。