[发明专利]一种具有体感交互方式的医学影像浏览设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有体感交互方式的医学影像浏览设备，具体涉及一种具有深度摄像机的体感交互显示设备，适合于医学影像浏览领域。

背景技术

深度摄像机是一种可以实时获取目标场景深度信息的影像获取设备，深度摄像机主要基于以下原理：

结构光法：通过使用特殊模式的光(即结构光)照射目标物体并得到反射光的图像，依据单幅这样的图像即可获得目标的深度数据。所谓的结构光可以是互相平行或者垂直的线，也可以是点或者黑白相间的棋盘格等形式。该种方法优势在于成本较低且能够提供满足实时获取数据的响应速度，但缺点在于精确度较飞行时间法稍低。

飞行时间法(TOF法)：通过标准的飞行时间(TOF)技术获取目标的深度信息，通过计算光脉冲发射和返回的时间差来获取目标的深度信息。该种方法优势在于高精确度和较高的响应速度，但其缺点在于由于需要使用特制的CCD或CMOS图像传感器作为影像捕捉原件，造成其成本较高。

以上两种方法均已经在实际产品中大量应用，其中基于飞行时间法的深度相机占据了大部分市场。

医学成像是指通过X光成像(X-ray)，电脑断层扫描(CT)，核磁共振成像(MRI)，超声成像(ultrasound)，正电子发射计算机断层扫描(PET)，脑电图(EEG)，脑磁图(MEG)，眼球追踪(eye-tracking)，穿颅磁波刺激(TMS)，光学相干断层扫描等现代成像技术检查人体无法用非手术手段检查的部位的过程，通常作为一种医疗辅助手段用于诊断和治疗，也可以作为一种科研手段用于生命科学的研究中。

目前浏览医学影像的方式主要有胶片显示与数字显示两种。胶片式的医学影像需要经过显影、定影、冲洗和烘干四个步骤，显影及定影过程中所使用的溶液腐蚀性强，对容器要求较高。该种浏览方式由于在获得成品时医学影像已经固化为胶片，故难以对医学影像进行缩放、改变窗宽窗位等操作，目前制作胶片常用自动洗片机，价格高昂，所需原材料成本也不容忽视。除此之外，胶片式医学影像通常采用纸质标签进行分档管理，占用大量仓储空间，且由于管理对人工依赖性较大，长时间保存极易造成标签信息的丢失和胶片的损坏，在存储环境变化较大时胶片也难以保持原先性状的稳定。在使用时，胶片式医学影像需要使用专门的观片灯作为背景光源，在自然光及普通白炽灯下均无法获得满意的观看效果，根据背景光的不同胶片的观看效果也会发生较大变化，极易造成误诊或无法准确判断发病部位等非正常情况的发生。由于胶片式医学影像尺寸有限，在实际使用时用户的使用距离范围也被限制。而采用数字显示的方式浏览医学影像，克服了以上种种缺点，首先，目前数字医学影像在产生时直接通过通用的传输接口读取数据产生图像，保证了图像的本源性，避免了在医学影像的生成过程中发生二次修改的情况，其次，数字医学影像允许多种交互操作，如缩放、改变显示窗宽窗位、旋转等，而且，数字医学影像使用方便，普通个人电脑即可用于观察和交互，通过互联网或可移动存储设备即可与其他医疗工作者分享，便于进行远程会诊和网络会诊。此外，数字医学影像可以长期保存，目前的磁盘技术和数据库管理技术可以提供安全、高效、便捷的管理，且磁盘物理性状稳定，适合长期保存，利用计算机进行管理也在很大程度上节约了人力资源。目前该种浏览方式常与PACS系统相结合用于放射科室的诊疗中，但该种浏览方式仍存在弊端，由于计算机的交互方式仍停留在鼠标与键盘等物理接触式交互方式，而该种交互方式难以满足无菌操作的要求，在诸如实验室、手术室等对卫生要求较高的环境中难以应用，由于使用者往往必须距离计算机较近，在手术室等环境下常需配备专人操作，浪费了人力资源，同时降低了手术的效率。而若不配备专人操作，由于其卫生性和操作性，将对手术过程造成严重的干扰。

现有医学影像浏览方式存在的问题：

1、胶片形式成本较高，浪费资源，无法实现对图像的实时操作；

2、计算机的交互方式局限于鼠标与键盘；

3、无法实现非接触式的交互操作，不适于无菌环境

发明内容

传统医学影像浏览方式难以解决对影像的操作与非接触式交互相结合的难题，胶片式的医学影像虽然无需接触，但是图片大小与窗宽窗位均为固定值，且成本高，难以长期保存，占用空间大。而利用计算机浏览医学影像则难以做到非接触交互。

为了解决胶片浏览方式难以交互操作的问题，为了解决数字浏览方式难以非接触操作的问题，本发明提出了一种具有体感交互方式的医学影像浏览设备。该设备由深度摄像机D、个人计算机P、显示设备S和医学影像浏览软件M组成：