遥操作手术室视频信息无线激光传输装置的制作方法

本发明涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种遥操作手术室视频信息无线激光传输装置。

背景技术

随着“互联网+”、“人工智能”的迅猛发展，“智能医疗”也成为了医疗技术领域的重点研究内容。尤其是在辐射量大、手术时间长的大型骨科外科手术、微创手术中，为了减轻医疗工作人员长期在x射线等辐射影响下造成的人体损害，遥操作机械手也已经成为智能医疗设备的研究热点。遥操作机械手分为两个部分，手术室外由医疗人员操纵的从操作手和手术室内对患者实施手术的主机械手，操作者需要获得准确的手术室内手术场景和病灶处理现场从而精确控制机械手开展手术。大容量、高实时性的视频信息传输是遥操作手术实施的重要组成部分，现有的视频信息传输分为有线、无线两类。手术室内医疗设备、仪器多，对设备、仪器的测试精度要求高，且工作环境相对密闭。因此常用的无线电信号信息传输技术如wifi，不适合于在手术室内使用，电磁波会对医疗设备、机械手主手造成干扰，影响其测量准确性和操作的精确性；有线通信需要从手术室内到室内安装电缆，电缆的布置、安装会导致影响手术室的密闭性，手术室内仪器设备多为移动使用，线缆安装会影响仪器设备的灵活使用，对手术室内的清洁度也会有影响。因此，实时性好、容量大、电磁干扰小的无线信息传输系统是遥操作手术视频信息传输的最佳选择。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种遥操作手术室视频信息无线激光传输装置。所述技术方案如下：

一方面，一种遥操作手术室视频信息无线激光传输装置，包括：

摄像头，用于采集视频信息；

信号发射端，与摄像头连接，用于将摄像头采集到的视频信息转换成光信号后发送给信号接收端；

信号接收端，用于接收信号发射端发来的光信号，并将光信号解析成视频信息后发送给显示器；

显示器，与信号接收端连接，用于显示视频信息。

进一步的，信号发射端具体包括：

视频信息融合单元，与摄像头连接，用于接收多个摄像头采集到的视频信息，并将视频信息融合成一个数据流；

信息处理单元，与视频信息融合单元连接，用于将视频信息融合单元融合的数据流转换成适合调制驱动单元使用的电信号；

调制驱动单元，与信息处理单元连接，用于为激光发射源单元提供静态偏置和温度控制，将电信号加载到激光发射源单元；

激光发射源单元，与调制驱动单元连接，用于将电信号转化为光信号，并将光信号耦合到信号光发射光学天线；

信号光发射光学天线，与激光发射源单元连接，向信号接收单元发送激光信号。

进一步的，信号发射端还包括：发射端引导单元；发射端引导单元具体包括发射端红外激光器和发射端引导光光学天线；发射端红外激光器输出连续红光，通过光纤耦合到发射端引导光光学天线，在信号光接收光学天线接收激光信号时作为目标光源。

进一步的，信息处理单元处理得到的电信号为适合激光调制驱动用的高速电平格式电信号。

进一步的，信号接收端具体包括：

信号光接收光学天线，用于接收信号光发射光学天线发送的激光信号；

光电探测单元，与信号光接收光学天线连接，用于将接收到的激光信号转换为电信号，并将电信号放大；

信号处理单元，与光电探测单元连接，用于对电信号进行信号时钟提取和信号再生判断，并将提取的时钟信号和再生信号发送到视频信息处理单元；

视频信息处理单元，与信号处理单元连接，用于将信号处理单元发送来的时钟信号和再生信号转换成视频信息，然后发送给显示器。

进一步的，信号接收端还包括：接收端引导单元；接收端引导单元具体包括接收端红外激光器和接收端引导光光学天线；接收端红外激光器输出连续红光，通过光纤耦合到接收端引导光光学天线，在信号光发射光学天线发送激光信号时作为目标光源。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的遥操作手术室视频信息无线激光传输装置，采用激光无线传输技术，可将手术操作者分离到手术室外，实现高清视频实时传输，避免了线缆安装，体积小，视频传输实时性好，没有电磁干扰，不会对其他电子医疗设备的正常工作造成影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1是本发明实施例遥操作手术室视频信息无线激光传输装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

如图1所示，本发明的遥操作手术室视频信息无线激光传输装置，包括：摄像头1、信号发射端2、信号接收端3和显示器4。

摄像头1采集视频信息；信号发射端2与摄像头1连接，将摄像头1采集到的视频信息转换成光信号后发送给信号接收端3；信号接收端3接收信号发射端2发来的光信号，然后将光信号解析成视频信息后发送给显示器4；显示器4与信号接收端3连接，接收并显示信号接收端3解析后的视频信息。

信号发射端2具体包括：视频信息融合单元21、信息处理单元22、调制驱动单元23、激光发射源单元24和信号光发射光学天线25。

信号接收端3具体包括：信号光接收光学天线31、光电探测单元32、信号处理单元33和视频信息处理单元34。

视频信息融合单元21与摄像头1连接，摄像头1将采集到的视频信息发送给视频融合单元21，视频融合单元21接收到摄像头1采集的视频信息后，将视频信息融合成一个数据流。在本发明中可以有一个或多个摄像头1进行视频信息采集，本发明对此不做具体要求。当多个摄像头1进行视频信息采集时，多个摄像头1连接到同一个视频信息融合单元21，采集到的多路视频信息在视频融合单元21中融合成一个数据流。

信息处理单元22与视频信息融合单元21连接，通过网络协议转化和电平格式转换将视频信息融合单元21融合的数据流转换为适合调制驱动单元23用来进行激光调制驱动的高速电平格式电信号。

调制驱动单元23与信息处理单元22连接，为激光发射源单元24提供静态偏置和温度控制，保证激光发射单元输出信号不失真、输出激光波长稳定，并将信息处理单元22转换得到的电平格式电信号加载到激光发射源单元24。

激光发射源单元24与调制驱动单元23连接，将调制驱动单元23加载的电信号转化为光信号，并将光信号耦合到信号光发射光学天线25。

信号光发射光学天线25与激光发射源单元24连接，将激光发射源单元24耦合的激光信号发送给信号接收端3。

信号光接收光学天线31接收信号光发射光学天线25发送的激光信号。

光电探测单元32与信号光接收光学天线31连接，将接收到的激光信号利用光电探测器光电效应转化为弱电信号，再利用放大器将弱电信号放大到信号处理单元33需要的幅度。

信号处理单元33与光电探测单元32连接，对放大后的电信号进行信号时钟提取和信号再生判断，并将提取的时钟信号和再生信号传送到视频信息处理单元34进行处理。

视频信息处理单元34与信号处理单元33连接，将信号处理单元33传送来的时钟信号和再生信号通过视频压缩协议和编码转换成视频信息，然后发送给显示器4。

在本发明中，信号发射端2还包括：发射端引导单元26；信号接收端3还包括：接收端引导单元35。

发射端引导单元26具体包括发射端红外激光器261和发射端引导光光学天线262。接收端引导单元35具体包括接收端红外激光器351和接收端引导光光学天线352。

发射端红外激光器261能够输出连续红光，通过光纤耦合到发射端引导光光学天线262，在信号光接收光学天线31接收激光信号时作为目标光源。接收端红外激光器351能够输出连续红光，通过光纤耦合到接收端引导光光学天线352，在信号光发射光学天线25发送激光信号时作为目标光源。当信号光发射光学天线25向信号光接收光学天线31发送激光信号时，接收端引导单元35引导信号光发射光学天线25，发射端引导单元26引导信号光接收光学天线31，从而使信号光发射光学天线25能够准确的指向信号光接收光学天线31发送激光信号。

本发明的遥操作手术室视频信息无线激光传输装置，采用激光无线传输技术，可将手术操作者分离到手术室外，实现高清视频实时传输，避免了线缆安装，体积小，视频传输实时性好，没有电磁干扰，不会对其他电子医疗设备的正常工作造成影响。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。