[发明专利]三维数字放大镜手术支持系统

权利要求书

1.一种三维数字放大镜放大真实手术支持系统，用于再现施术者通过肉眼或者光学的放大镜视觉识别对象时的视野状况相同的视野状况，所述系统包括：

三维数字放大镜，包括：

一对双眼视影像显示装置，配置在所述施术者的双眼视线上，以作为最小构成；

立体配置照相机，从在影像显示装置背面的相当于双眼瞳孔中央部分的位置，朝向视野方向安装；

使用三维数字放大镜的左右拍摄影像并使用立体法立体测量获得的表面多边形模型(2)；

由事先以断层摄影法取得的施术对象或生物体的二维切片数据建构的各构成要素的表面多边形模型(1)；

利用上述组件，通过形状图案识别，检测出所述三维数字放大镜前方视野拍摄影像上的表面多边形模型(2)和表面多边形模型(1)中的三维形状相似的表面多边形模型，再将所述表面多边形模型(1)重叠，

通过针对映像到所述表面多边形模型(1)内部构造构成要素组织的虚拟三维体积模型计算机图形绘图进行追踪，

用三维体积模型计算机图形绘图覆盖存在于施术者三维数字放大镜视野内的作为施术对象的物体或者生物体部分或全部影像，

用虚拟三维体积模型计算机图形绘图的内部构造构成要素影像来表现显示于三维数字放大镜的物体的内部构造的不可见区域，并且，随着在拍摄空间中照相机和物体的三维位置变化，虚拟三维体积模型计算机图形绘图及时变更布局，关于真实空间中被拍摄物的状态变化的模拟，则显示重叠于被拍摄物上的三维计算机图形的状态，以及由拍摄空间的状态变化而产生的对于三维计算机图形的间接影响。

2.如权利要求1所述的三维数字放大镜放大真实手术支持系统，其中：

通过使得构成事先由断层摄影法取得的施术对象或生物体的二维切片数据建构的构造构成要素的表面多边形模型(1)的轮廓或者特征点或线的映像和追踪三维数位放大镜的各个左右照相机摄取的影像数据，

使得在所述表面多边形模型(1)内部构造构成要素组织映像的各内部构成要素中的任意三维计算机图形随着分别显示在双眼视影像显示装置的左右的对象实体影像动作，关于真实空间中被拍摄体的状态变化的模拟显示：在用三维数字放大镜立体观察的对象实体上重叠显示的通过两眼视差角而具有如同浮在拍摄空间上的临场感的被拍摄物体内部构造三维计算机图形的状态，以及，拍摄空间状态变化对三维计算机图形造成的间接影响。

3.如权利要求1或2所述的三维数字放大镜放大真实手术支持系统，其中：

将与拍摄空间中的被拍摄体影像重叠配置的三维计算机图形影像层次化为构造上的或者解剖的构成要素分割的各自的三维计算机图形，将包含物体影像的所述各层次单独或选择地组合和成显示的复合成影像相对于物体影像进行位置补正追踪，在不显示物体影像层次的情况下，如同裸眼视野或光学的放大镜的肉眼视野一样，通过对于在三维数字放大镜的视线方向上识别的虚拟三维计算机图形的视觉，以及对于实体的触觉，来对实体直接施行手术。

4.如权利要求1、2或3所述的三维数字放大镜放大真实手术支持系统，其中：

为了改进拍摄影像和合成影像的视觉认知性，对拍摄影像或三维计算机图形影像，或对上述两者施以色相、彩度、明度、遮光、照明方向中至少一个要素的影像处理，或者通过映像、虚线消去框表示、亮灭表示等的表现手法来重叠覆盖，针对显示给所述施术者三维数字放大镜的作为施术对象的物体或生物体的影像数据设定差异，以进行提高视觉认知性的合成影像位置补正追踪。

5.如权利要求1或2所述的三维数字放大镜放大真实手术支持系统，其中：

将立体配置照相机影像分别显示在一对双眼视影像显示装置上，将虚拟三维体机模型计算机图形重叠层次显示在通过左右视差角而立体观看实体影像的三维数字放大镜监视器的单侧影像显示装置上，藉此用虚拟三维体积模型计算机图形的内部构造构成要素影响来表现显示于立体视觉的三维数字放大镜视野影像上的实体影像的不可见区域。