[发明专利]用于控制机器人外科手术装置和观看者自适应立体显示器的方面的系统、方法和存储媒体

说明书

提供了用于机器人外科手术装置控制的系统、方法和计算机可读媒体。提供了一种系统，其包含：机器人臂、自动立体显示器、用户图像捕获装置、图像处理器和控制器。所述机器人臂联接到患者图像捕获装置。所述自动立体显示器被配置成显示外科手术部位的从所述患者图像捕获装置获得的图像。所述图像处理器被配置成识别用户的至少一部分在从所述用户图像捕获装置获得的图像中的位置。所述控制器被配置成在第一模式中基于所识别的位置调整在自动立体显示器上显示的所述图像的三维方面，并且在第二模式中基于所识别的位置与所述外科手术部位图像之间的关系来移动所述机器人臂或器械。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年6月3日提交的第62/345,522号美国临时申请的权益和优先权，所述美国临时申请的全部内容通过引用并入本文中。

背景技术

机器人外科手术系统越来越多地用于微创医疗程序。通常，机器人外科手术系统包含远离一个或多个机器人臂的外科医生控制台，外科手术器械和/或相机联接到所述机器人臂。外科医生控制台可以从机器人臂、另一个房间或另一个建筑物中位于手术室的另一侧，并且包含用于接收来自外科医生的输入的输入手柄或其它输入装置。输入被传送到中央控制器，所述中央控制器将输入转译成用于操纵患者附近的机器人臂的命令，例如，在外科手术部位内。

外科医生控制台可以包含立体显示器，有时被称为三维(3D)显示器。在这方面，结合外科医生佩戴的对应的一对立体眼镜，这样的显示器通过将图像作为分别提供给左眼和右眼的一对不同图像呈现给外科医生来促进图像中的深度感知。创建图像对以复制左眼与右眼之间的偏移的效果，这导致每只眼睛在显示器中看到的差异。每只眼睛在显示器中看到的不同图像被感知为图像中物体深度的差异。在一些配置中，立体显示器包含与显示器的像素仔细对准的膜，其经由立体眼镜使得一只眼睛可以看到某些像素行或列，而另一只眼睛可以看到其它像素行或列。

尽管上文所描述的外科医生控制台和显示方案是足够的，但其是可以改进的。具体地，关于通过立体眼镜和/或显示器观看外科手术部位，在许多情况下，需要将外科医生的眼睛中的每一只定位在特定位置，以便以最小的退化来感知图像。因此，外科医生可能受限于他或她在控制台内的定位。此外，由于一些医疗程序的持续时间可能相对较长，佩戴立体眼镜和/或维持控制台内的受限定位可能会使一些外科医生感到不适。

发明内容

根据本公开的一方面，提供了解决上述需求的系统、方法和计算机可读媒体。在本公开的一个方面，提供了一种用于机器人外科手术装置控制的系统，其包含：机器人臂、自动立体显示器、用户图像捕获装置、图像处理器和控制器。所述机器人臂联接到患者图像捕获装置。所述自动立体显示器被配置成显示外科手术部位的从所述患者图像捕获装置获得的图像。所述图像处理器被配置成识别用户的至少一部分在从所述用户图像捕获装置获得的图像中的位置。所述控制器被配置成在第一模式中基于所识别的位置调整在自动立体显示器上显示的所述图像的三维方面，并且在第二模式中基于所述所识别的位置与所述外科手术部位图像之间的关系来移动所述机器人臂或器械。

在本公开的另一方面，所述系统的所述自动立体显示器被进一步配置成包含多个像素，所述多个像素包含偶数像素列和奇数像素列。每个像素列被安置在对应的竖直透镜下方。对应于所述偶数像素列的所述竖直透镜被配置成允许所述偶数像素列能够被所述用户的第一只眼睛感知，并且对应于所述奇数像素列的所述竖直透镜被配置成允许所述奇数像素列能够被所述用户的第二只眼睛感知。在本公开的另一方面，所述控制器被进一步配置成通过调整所述多个像素中的一个或多个来调整在所述自动立体显示器上显示的所述图像。在本公开的仍又一方面，所述系统的所述图像处理器被进一步配置成识别所述用户的所述第一只眼睛和所述第二只眼睛在从所述用户图像捕获装置获得的所述图像中的所述位置，并且所述控制器被进一步配置成部分地基于所述用户的所述第一只眼睛的所识别位置或所述用户的所述第二只眼睛的所识别位置来调整在所述自动立体显示器上显示的所述多个像素中的所述一个或多个像素。