[发明专利]一种AR荧光手术导航系统及方法

说明书

本申请提供了一种AR荧光手术导航系统及方法，涉及外科诊断技术领域，其技术方案要点是：包括照明模块，用于对组织进行照明，摄像模块，用于接收所述组织发出的第一荧光并生成图像信号，其特征在于，还包括：深度模块，用于生成深度信息；图像处理模块，用于接收所述图像信号以及所述深度信息，用于根据所述图像信号生成荧光图像，还用于根据所述深度信息调整所述摄像模块的曝光参数，或根据所述深度信息以及所述荧光图像的亮度调整所述摄像模块的曝光参数。本申请提供的一种AR荧光手术导航系统及方法具有图像亮度稳定均匀，无需频繁人工调整曝光参数的优点。

技术领域

本申请涉及外科诊断技术领域，具体而言，涉及一种AR荧光手术导航系统及方法。

背景技术

现代医学影像系统是临床外科手术必不可少的工具。在开放式外科手术中，AR荧光手术导航系统可以将影像提供的病灶组织结构和功能信息累加至实际场景上，在人眼所能观察的实际生物组织上强化显示影像设备所捕获的组织结构信号、功能性分子显影信号等。

为符合人体工程学及给术者带来良好使用体验，AR荧光手术导航系统的使用范围为距被照人体0.5米至1.2米。临床使用时，手术视野内的器官组织在相差较大的工作距离下难以荧光显影一致。如系统在工作距离0.8米处设置好荧光相机的增益和曝光时间参数，使得荧光显影清晰，亮度均衡。当移动系统至工作范围0.5米处，荧光显影可能会出现过曝；移动系统至工作范围1.2米处，荧光显影可能出现欠曝。此时，需要反复调整led光源的亮度，或调整荧光相机的增益和曝光时间等参数，带来操作不便。同时，led光源功率过大带来的高温会灼伤人体组织。

综上，AR荧光手术导航系统由于工作距离变化较大导致的荧光显影远近不一致，影响影像质量，为临床使用带来不便。

针对上述问题，申请人提出了一种新的解决方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种AR荧光手术导航系统及方法，具有图像亮度稳定均匀，无需频繁人工调整曝光参数的优点。

第一方面，本申请提供了一种AR荧光手术导航系统，技术方案如下：

包括照明模块，用于对组织进行照明，摄像模块，用于接收所述组织发出的第一荧光并生成图像信号，还包括：

深度模块，用于生成深度信息；

图像处理模块，用于接收所述图像信号以及所述深度信息，用于根据所述图像信号生成荧光图像，还用于根据所述深度信息调整所述摄像模块的曝光参数，或根据所述深度信息以及所述荧光图像的亮度调整所述摄像模块的曝光参数。

利用深度模块生成深度信息，通过深度信息可以得到照明模块与组织之间的距离，根据照明模块与组织之间的距离来自动调整摄像模块的曝光参数，使图像处理模块生成的荧光图像的亮度稳定均匀，具有无需频繁人工调整曝光参数的有益效果。

进一步地，在本申请中，所述深度模块为TOF传感器，所述TOF传感器接收所述组织发出或反射的第二荧光，从而生成深度信息。

进一步地，在本申请中，还包括第一分光模块，所述第一分光模块用于分离所述第一荧光与所述第二荧光，使所述第一荧光射入所述摄像模块内，使所述第二荧光射入所述深度模块内。

进一步地，在本申请中，还包括投影模块，所述投影模块接收所述图像处理模块合成的荧光图像，并将所述荧光图像投影至所述组织上。

进一步地，在本申请中，还包括第二分光模块，所述第二分光模块用于分离自然光与荧光，所述第二分光模块与所述投影模块对应设置，用于过滤射向所述投影模块的所述荧光，所述荧光包括所述第一荧光与所述第二荧光。

进一步地，在本申请中，所述第二分光模块与所述第一分光模块对应设置，用于使所述荧光射向所述第一分光模块。