[发明专利]具有目标定位功能的智能一体化机器人腔镜系统

说明书

本发明提供一种具有目标定位功能的智能一体化机器人腔镜系统，该智能一体化机器人腔镜系统包括一体化腔镜系统和处理系统，一体化腔镜系统包括多个功能模块和控制多个功能模块工作的中央控制单元；多个功能模块包括用于对腔体充气的气腹仪、人机交互屏、冷光源和摄像机，气腹仪包括比例控制阀、开关电磁阀、泄气阀、气流量传感器和气压传感器，处理系统用于进行动态目标定位。本发明可解决开关阀开闭的瞬间所带来的气压瞬间变化过快所导致的视像抖动问题，有效改善“噪声”敏感问题。

技术领域

本发明涉及腔镜系统技术领域，具体涉及一种具有目标定位功能的智能一体化机器人腔镜系统。

背景技术

目前，外科手术腔镜化已经越来越深入人心，微创手术已经成为外科医生和患者的共识。腔镜系统能够提供高清放大的手术画面，能清楚显示体内组织的细微结构，与传统开放手术相比，视野更清晰，因此手术更加准确、精细，有效避免了手术部位以外脏器受到不必要的干扰，且术中出血少，手术更安全。

但是目前的腔镜系统存在以下缺点：

(1)在腔镜手术过程中，由于移动救治中腔镜抖动带来的微创手术视野的噪声特性，对于目标的定位和对目标特征的挖掘产生一定的影响；

(2)腹腔压力达到平衡的状态下，在开关阀开通和闭合的瞬间都会产生抖动，因此会严重影响手术中的视像效果。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有目标定位功能的智能一体化机器人腔镜系统。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种具有目标定位功能的智能一体化机器人腔镜系统，所述智能一体化机器人腔镜系统包括一体化腔镜系统和处理系统，其中：

所述一体化腔镜系统包括多个功能模块和控制所述多个功能模块工作的中央控制单元；所述多个功能模块包括用于对腔体充气的气腹仪、人机交互屏、冷光源和摄像机，所述气腹仪、所述人机交互屏、所述冷光源和所述摄像机均连接至所述中央控制单元；所述冷光源和所述摄像机均连接光学内窥镜；所述冷光源为所述光学内窥镜提供光源；所述摄像机将所述光学内窥镜采集到的光信号转换为视频，并将所述视频发送至所述人机交互屏进行腔镜视像展示；其中：

所述气腹仪包括比例控制阀、开关电磁阀、泄气阀、气流量传感器和气压传感器，其中：所述比例控制阀、所述开关电磁阀、所述泄气阀、所述气流量传感器和所述气压传感器均设置在供气管路上，且均与所述中央控制单元连接；所述气流量传感器用于检测所述供气管路的气流量参数；所述气压传感器用于检测所述供气管路的气压参数；其中，所述供气管路为所述气腹仪向患者体腔输入气体的管路；所述中央控制单元用于获取所述气流量参数和所述气压参数，在所述气压参数小于预设的第一气压参数时，根据所述气流量参数和预设的标准气流量参数输出PWM信号，所述PWM信号用于对所述控制阀的开关时间比例进行调节，以实现对所述供气管路内的气流量参数进行调整；还用于在所述气压参数大于或等于所述第一气压参数时，关闭所述比例控制阀和所述开关电磁阀；还用于在所述气压参数大于或等于第二气压参数时，打开泄气阀；其中，所述第二气压参数大于所述第一气压参数；

所述处理系统用于执行：S100、获取所述摄像机转换得到的视频；S200、根据所述视频中各帧图像的时间和颜色，从所述视频中选取出关键帧图像；S300、将各张关键帧图像输入预设训练的YOLO目标检测模型，得到多张带有目标定位框和目标类别标识的图像；S400、将所述多张带有目标定位框和目标类别标识的图像进行合成，得到目标定位视频，并将所述目标定位视频进行显示；其中，所述YOLO目标检测模型的训练过程至少包括：采用K-centers聚类方法对训练样本数据集进行聚类。

(三)有益效果