[发明专利]手术视频采集系统视觉引导靶标

说明书

本发明公开一种手术视频采集系统视觉引导靶标，具有手持握柄，顶部安装有红外LED，由视频采集系统识别；内部安装激光指示器，激光指示器沿靶标轴向经靶标底端开孔发射激光照射术区。通过靶标识别相机识别红外LED，得到靶标的空间位置及姿态信息，根据该信息控制水平机械臂各关节转动，使视频采集系统中的视频采集设备达到指定位姿，实现使视频采集相机拍摄期间始终朝向手术部位。本发明有效解决现有手术视频采集系统拍摄角度调节效率低，调节结果难以满足术者要求的问题。

技术领域

本发明涉及一种视觉引导靶标，具体是一种用于手术环境，尤其是无影灯照射区域的手术视频采集系统视觉引导靶标。

背景技术

随着信息化进程的发展，社会方方面面的进步及需求，医疗对各种影像及视频方面的技术需求越来越高，应用范围也越来越广。手术视频方面，医疗界需要对手术中的视频资料进行实时采集、传输和保存，以实现远程实时会诊与示教，以及后期的教学观摩、案例研究、医疗纠纷取证等多方面的应用，对一线医师梯队培养、远程医疗合作、医院工作管理、医患纠纷调查等极具现实意义。而目前现有的影像采集方式都存在各自的问题。

传统的手术影像采集通常是由摄像师穿戴好专业的手术室装束进入手术室进行长时间现场手持或肩扛拍摄，工作强度大，且由于无菌和人员流动要求，为了不干扰主刀医师，还需要经常变换拍摄角度，即使如此也往往无法获得很好的拍摄视野和角度。

部分医院手术室通过在无影灯内安装摄像头的方式(CN 202443229 U实现自动拍摄，但该装置无法在不同手术室之间移动，安装部署困难，功能有限且成本高。另外，如果要改变拍摄角度，就需要将无影灯同样调整到相应的角度，影响手术的正常进行。虽然也可以在无影灯上安装可调节轨道从而避免拍摄视角调节对无影灯照射角度的影响(CN209805936 U)，但拍摄视角的调节范围依然较小，灵活度不足。

另外还有头戴式的手术视频采集设备(CN 104796669 B)，包括智能眼镜、头箍等类型，但这种方式给主刀医生，带来了额外的负担，尤其不适合本身就需要佩戴眼镜的医生，不方便长时间使用，且受限于摄像器材的尺寸和重量，视频分辨率不足，画面晃动严重，拍摄质量欠佳，且角度固定为主刀医生视角，无法随意调节。

除此之外，还有一些使用可调节支座(CN 205007048 U，CN 204180166 U，CN210644079 U)甚至可移动平台(CN 201831960 U，CN201912230 U，)的拍摄方案，摄像头的视角可调范围较大，调整到位后摄像头位置稳定，拍摄质量较高。但摄像头的位置和转向调节依然依靠人手把持的方式来实现，即使将支座的调节改为电机驱动，也仍然需要操作者通过按钮、操纵杆等设备控制摄像头的位置和角度。由于会违反无菌规则，手术过程中主刀医生是无法自己调节拍摄位置的，只能通过指挥护士等调节。调节效率很低，拍摄角度无法和主刀医生的手术思路相一致，无法突出手术的重点。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种手术视频采集系统视觉引导靶标，利用三维视觉识别技术的，自带电池供电，可以与手术室内其他设备无线通信的手持式视觉识别靶标，术者可以通过该靶标将自己所期望的拍摄位置和拍摄角度直接传递至手术视频采集系统，解决现有手术视频采集系统拍摄角度调节效率低，调节结果难以满足术者要求的问题。

本发明手术视频采集系统视觉引导靶标，其特征在于：具有顶部外壳与下部握柄，两者同轴相接。下部握柄内安装激光指示器，激光指示器沿手持握柄轴向发射激光，发射端朝向握柄底端设计的透光孔。手持靶标顶面沿握柄轴线周向等角度间隔安装有红外LED。

由此通过视频采集系统中的视觉识别系统实时获取红外LED的位置，进一步通过视频采集系统处理获得靶标的空间位置及姿态；靶标的空间位置及姿态确定后，即可获得当前时刻靶标轴线的空间位置及方向，进而根据靶标轴线的空间位置及方向控制视频采集系统控制视频采集设备的位姿调节，实现视频采集设备实时采集期望的拍摄位置的视频信息。