[发明专利]获取小切口深部手术中高质量图像的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种小切口深部手术图像的获取方法和装置，尤其是涉及一种获取小切口深部手术中高质量图像的方法及装置。

背景技术

随着医疗科技的不断发展，在目前的开放性以及小切口、微创手术中技术已经开展普及在腹腔、胸腔等各个科室。以往的设备例如无影灯照明和摄像则无法进行手术照明和摄像，所以在小切口手术时医生只能选用手术头灯和头灯摄像。

近年来，对手术头灯和头灯摄像的研发也在不断更新，方向主要集中在减轻手术头灯的重量，增加手术头灯摄像的清晰度，以此让手术医生更加舒适的进行小切口手术的深部照明和摄像。但是手术大夫头上的装备无论如何轻，手术时间超过一个小时后，大夫的不适感将会逐渐增加，包括手术头灯的光热量对于额头的影响也会随着时间越来越大。

同时，随着微型CCD摄像机的引入，越来越多的医生青睐于此，但微型CCD摄像机的问题也逐渐暴露，一是微型摄像传感器敏感度不够，在很多腔体手术中呈现到显示屏上的图像亮度不足，阴影现象明显。二是在组织和血管上的区别不够细腻，主要是显示色彩和实际色彩存在差异，在很多关键部分的手术上给医生造成很大的压力。

在当前小切口微创技术开展普及的同时，现有手术头灯和头灯摄像存在以下问题：

第一.摄像距离远，从而清晰度成为头灯摄像的硬伤，并且在使用手术头灯进行深部照明时，离得太远会亮度不足，离得太近会造成手术大夫头部不适及无法达到无影的效果；大夫在手术时的头部晃动会造成录制的视频的晃动，需要后期的编辑，录制下来的视频无法同步进行远距离传输及远程会诊。

第二.尽管微型内窥镜系统的图像清晰度、对比度相对常规电子内窥镜系统都得到了长足的进步，可以发现形态或颜色发生明显改变的病灶，但是对于消化道微小的、扁平的早期病变及异型增生则不易诊断，甚至常常导致漏诊，以及血管和表皮的混淆。

第三.高清数字视频技术在微创手术中特别是腔体手术，呈现的图像光线不足，阴影现象明显。这一现象必须通过在腔体范围内提供足够亮度的光源得以解决，然而在GB7906.19-2000中明确规定，冷光源在体内组织上的照射温度不得高于41℃，所以如何在执行国标的同时提高光源的亮度目前的解决方案还不明确。

第四，我国是一个幅员广阔的国家，医疗水平有明显的区域性差别，特别是广大农村和边远地区医疗技术相对较差。优质医疗资源集中在省级及地市级医院，基层群众必须前往省级及地市级医院才能享受专家的优质医疗服务。在十二五计划中，国家重点突出了将物联网应用在医疗领域，实现远程会诊、远程监护等功能，用于加强两极医疗资源的融合。故对于摄像医疗设备来说，远程功能特别是无线远程传输功能将逐渐成为一种重要发展趋势。

综上所述，本领域人员急需一种能获得完全满足于小切口深部手术要求的高质量图像资料的方法及装置，以实现小切口深部手术的创新。

发明内容

为克服现有技术的不足之处，本发明的目的之一是提供一种获得高质量的小切口深部手术视频的方，以解决现有手术头灯和头灯摄像存在的技术问题，以适应当前在医疗领域高速发展的物联网技术法，本发明的另一目的是提供一种专用于该方法的手术照明摄像装置。

本发明所采用的技术方案是：获取小切口深部手术中高质量图像的方法，包括以下步骤：

首先，采用固定式手术照明摄像设备进行近距离拍摄，所述手术照明摄像设备具有高清CMOS微型摄像头和高亮度冷光源，所述高清CMOS微型摄像头及高亮度冷光源均采用可定型蛇形管进行固定，便于深入患者切口内部进行照明和摄像，保证了腔内组织的图像足够清晰；采用固定式摄像设备，图像稳定，不会产生晃动，采用可定型蛇形管，可进行近距离照明和摄像，避免出现因摄像距离过远，造成图像清晰度差，亮度低的问题；

其次，对所述图像进行校正与优化：包括颜色校正、对比度增强、白平衡、测光模式、轮廓强调，所述颜色校正是基于YUV颜色空间的四邻域多项式回归法，步骤如下：①将摄像头采集到的RGB信号数值按照下式转换成YUV的数值，通过排除Y对U、V色差信号进行多项式回归法拟合，参照标准色卡，最后获得校正系数矩阵A：