[发明专利]一种内窥镜镜头跟踪方法及内窥镜系统

说明书

本发明实施例在于提供一种内窥镜镜头跟踪方法及内窥镜系统，属于手术设备的技术领域。镜头跟踪方法包括：获取内窥镜的镜头对预设空间区域采集的包括有目标器械的空间图像，并将空间图像显示在显示界面中；对目标器械上的标定点进行定位，在自动跟随模式下，基于目标器械的当前运动状态以及预设的运动状态，确定镜头跟随目标器械需要的偏移距离及偏移方向，并生成驱动控制信号，控制镜头转动，以使镜头拍摄的空间图像中始终包括目标器械。无需人工操作内窥镜及镜头移动，并且空间图像随镜头移动而变换平稳、准确，大大减少显示界面上空间图像的摆动现象，减少施术者观看空间图像造成的眩晕等不适感，方便主刀医生进行手术操作。

技术领域

本发明实施例涉及手术设备的技术领域，具体而言，涉及一种内窥镜镜头跟踪方法及内窥镜系统。

背景技术

内窥镜可以经人体的天然孔道，或者是经手术做的小切口进入人体内。利用内窥镜可以看到X射线不能显示的病变，医生可据此制定出最佳的治疗方案。

目前的内窥镜手术中，需要多人同时协作进行，其中主刀医生操作手术器械钳等工具做具体的手术操作，持镜手专职操控内窥镜对准视角，另有助手操作内窥镜主机进行动作。

但是，由于内窥镜具有放大作用，并且内窥镜本体较长，持镜手在移动视角时，容易持镜不稳，进而内窥镜画面大幅摆动，使得内窥镜不易对准目标，内窥镜移动视角时稳定性较差。

发明内容

本发明实施例提供一种内窥镜镜头跟踪方法及内窥镜系统，旨在解决内窥镜镜头视角移动时稳定性较差的问题。

本发明实施例第一方面提供一种内窥镜镜头跟踪方法，应用于内窥镜系统，内窥镜系统至少包括内窥镜，方法包括：

获取内窥镜的镜头对预设空间区域进行图像采集得到的包括目标器械的空间图像，并将空间图像实时显示在显示界面中；

对目标器械上的标定点进行定位，确定显示界面上显示的目标器械的位置，并在检测到位置为预设触控位置且在预设触控位置的持续时间超过预设时间时，将当前追踪模式设置为自动跟随模式；

在自动跟随模式下，检测空间图像中目标器械的当前运动状态；

基于目标器械的当前运动状态以及预设的运动状态，确定镜头跟随目标器械的偏移距离及偏移方向，并根据偏移距离及偏移方向，生成对内窥镜的镜头的驱动控制信号；

基于驱动控制信号，控制镜头按照偏移距离和偏移方向转动，以使镜头所拍摄的空间图像中始终包括目标器械。

可选地，自动跟随模式包括实时自动跟随的模式，目标器械的当前运动状态包括目标器械的当前运动位置，预设的运动状态是指显示界面中与目标器械的运动目标位置对应的预设显示区域；

在实时自动跟随的模式的情况下，检测空间图像中目标器械的当前运动状态，包括：

检测空间图像中目标器械在显示界面上的当前显示位置；

基于目标器械的当前运动状态以及预设的运动状态，确定镜头跟随目标器械的偏移距离及偏移方向，包括：

在目标器械的当前显示位置未位于预设显示区域时，确定当前显示位置相对于预设显示区域的偏移距离及偏移方向。

可选地，自动跟随模式包括超前自动跟随的模式，目标器械的当前运动状态包括目标器械的当前姿态，预设的运动状态是根据目标器械的历史移动方向和距离构建的运动模型，运动模型是通过以下步骤构建的：

获得目标器械对应的多种运动姿态样本数据，其中，运动姿态样本数据包括目标器械的多个预设标志点在第一时刻的位置，以及多个预设标志点在第一时刻之后的第二时刻的位置；

基于多种运动姿态样本数据，建立运动模型，运动模型用于根据多个预设标志点在当前的位置预测多个预设标志点在下一时刻的位置；