用于显示视频内窥镜的视频内窥镜图像数据的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于显示具有至少一个侧视向的视频内窥镜的视频内窥镜图像数据的方法，其中在视频内窥镜的轴(1)的远端处设有至少一个物镜(2,3)，所述物镜能绕所述轴的纵向轴线相对于图像传感器运动并且具有至少一个侧视向，其中所述视向基于视向切换指令从第一视向被切换至第二视向。本发明专利技术还涉及一种视频内窥镜系统，其包括视频内窥镜、图像处理单元(7)和图像再现装置(9)，其中所述视频内窥镜具有图像传感器和至少一个物镜(2,3)，所述物镜设于内窥镜轴(1)的远端处并且能绕所述轴的纵向轴线相对于所述图像传感器运动并且具有至少一个侧视向，其中所述视向基于视向切换指令能从第一视向被切换至第二视向。本发明专利技术还涉及一种包括程序代码装置的软件程序产品。根据本发明专利技术的方法的特征在于，测量所述视向的方位并且将至少一个方位标记(13,14)插入由所述图像传感器记录的图像数据的图像再现中，所述方位标记根据所测量的方位已被转动或被转动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于显示视频内窥镜的视频内窥镜图像数据的方法和系统
本专利技术涉及用于显示具有至少一个侧视向的视频内窥镜的视频内窥镜图像数据的方法，其中在视频内窥镜轴的远端处设置有至少一个物镜，所述物镜能绕所述轴的纵向轴线相对于图像传感器运动并且具有至少一个侧视向，其中所述视向基于视向切换指令而从第一视向被切换至第二视向。本专利技术还涉及视频内窥镜系统，该系统包括视频内窥镜、图像处理单元和图像再现装置，其中该视频内窥镜具有图像传感器和至少一个物镜，所述物镜设置在内窥镜轴的远端上且能绕该轴的纵向轴线相对于图像传感器运动并且具有至少一个侧视向，其中该视向基于视向切换指令而可从第一视向被切换至第二视向。最后，本专利技术涉及具有程序代码装置的软件程序产品。在本专利技术的范围内，视频内窥镜是指与至少一个图像传感器相连的内窥镜，其设计用于记录录像，而与图像传感器是否远设于内窥镜轴中、近设于手柄中或外设于摄像头中无关，该摄像头能安装在内窥镜的近端区域内的目镜上，就是说在操作者一侧。术语“视向”，也称为“观测方向”(DOV)，涉及偏离内窥镜的纵向轴线的侧向视线或向后视线，并且其以偏振角的形式被示出，其中0度视角意味着沿内窥镜轴的纵向方向直视，而例如90度表示这样的视向，即，以直角偏离直视。本专利技术涉及这样的内窥镜，其中，视向的方位角，即视向绕内窥镜的纵向轴线的转动角是可变的。除了在远端具有单个侧视物镜的内窥镜外，还已知了具有多个物镜的内窥镜，它们对准互不相关的视向并被构造成可在多个视向之间切换。在具有可切换的视向的内窥镜中，通常的视向组合，就偏振角而言，例如为0度和30度、0度和45度、12度和70度或者30度和80度。因此，组合中的至少一个视向是侧视向。具有两个独立视向的这样的物镜允许操作者利用配备有该物镜的内窥镜，以便能够根据需要沿不同的视向观察。在本专利技术的范围内，这增加了视向方位角的可变性。
技术介绍
本申请人的专利申请DE102009020262A1公开了具有两个视向的内窥镜。所附属的物镜设置在内窥镜轴的远端区域中并且收集来自其各自视野的光，以便将光进一步传导至图像传感器或目镜。可以在两个视向之间进行切换。在两个光路的交点处设有棱镜。视向之间的切换通过在第一光路和棱镜之间的间隙中移除或插入反射镜来完成。若没有反射镜被插入该间隙中，则第一光路中的光无阻碍地入射到棱镜中并经过棱镜到达目镜或图像传感器。第二光路的光在棱镜的第一界面处被反射，但在第二界面处由于不存在全反射，第二光路的光沿不能传送至目镜或图像传感器的方向从棱镜射出。如果反射镜被插入该间隙中，则第一光路中的光被阻挡，而第二光路的光现在被第二次反射并由此被进一步传导至目镜或图像传感器。在EP0363118B1和EP0347140B1中公开了具有两个视向的附加的物镜。根据文献EP0363118B1，针对每个视向设置一远端物镜件，该远端物镜件分别将出射光路对准两个平行出射轴线中的一者。近端物镜件连同由此经由内窥镜继续延伸的映像导体一起枢转，使得它在两个枢转位置上对准两个出射轴线中的一个或另一个。根据文献EP0347140B1，内窥镜物镜具有用于两个不同视向的两个远端物镜件以及一个公共近端物镜件。在两个远端物镜件中设有具有不同的固定的偏振器的偏振滤光镜，在近端物镜件中设有具有可调节的偏振器的偏振滤光镜。因此，可以在两个视向之间进行切换。当结构简单时，与其它实施方式相比减小了图像亮度。文献EP2147631A1涉及一种具有物镜和摆动棱镜的内窥镜，借此改变侧视向。此外，从US2006/0293565A1已知一种包括物镜的内窥镜，该物镜设置在内窥镜远侧末端中的能够沿一个方向或不同方向倾斜的平台上并且通过平台的倾斜在不同的视向上运动。对于在检查和手术过程中非常重要的内窥镜的在操作区域内的方位，操作者依靠其空间感判断。在具有唯一的侧视向的内窥镜中，可能出现操作者在内窥镜检查或内窥镜手术的过程中，在一系列转动或运动后失去其方位，尤其当内窥镜的对方位重要的一部分由助手保持时。在具有可切换的视向的上述内窥镜中出现了在多个不连续的步骤中切换所述视向，使得所显示的目标突然改变其位置。因此对操作者提出了挑战，即，瞬时得到另外两个截然不同的所示出的图像，这两个图形显示实际操作区的不同部分。因此，该切换可以引起错误导向。因为图像通常在固定的显示屏上被显示，因此所显示的图像还不一定与内窥镜在空间和操作区内的方位相符。
技术实现思路
因此，本专利技术基于以下目的，提供一种用于显示具有可切换的侧视向和可变的方位角的视频内窥镜的视频内窥镜图像数据的方法和系统，该方法和系统实现了操作者在操作区内的方位的持久保持。该目的通过一种用于显示具有至少一个侧视向的视频内窥镜的视频内窥镜图像数据的方法来完成，其中在该视频内窥镜的轴的远端上设有至少一个物镜，所述物镜能绕该轴的纵向轴线相对于图像传感器运动并且具有至少一个侧视向，所述视向基于视向切换指令从第一视向被切换至第二视向，其被进一步改进成测量所述视向的方位并且将至少一个方位标记插入由图像传感器记录的图像数据的图像再现中，该方位标记根据所测量的方位已被转动或被转动。在本专利技术范围内，在视频内窥镜轴的远端上设有至少一个可绕轴的纵向轴线相对于图像传感器运动的且包括至少一个侧视向的物镜的特征不仅是指这样的情况，即，物镜包括转向件，如用于侧视的摆动棱镜，而且是指这样的情况，即，在0度方向上在零位置中观看的物镜可倾斜成侧视，以及是指这样的情况，即，多个物镜设有固定偏振角，其中的至少一个物镜具有侧视向。在本专利技术的范围内，通过使物镜绕纵向轴线转动，或是例如根据US2006/0293565A1通过使例如设置在能沿不同的方向倾斜的平台上的物镜倾斜来获得物镜绕轴的纵向轴线的运动。这也导致视向绕内窥镜轴的纵向轴线的转动。通过测量视向的空间方位或相对于测量传感器方位的方位并且在再现图像中显示方位标记，使操作者在操作区域中的定位变得容易。同样，在内窥镜通常遇到的存在方向变换和围绕轴的纵向轴线的转动的复杂的检查或手术中，此时总是在图像再现装置(如监视器)上观看采集到的图像的图像再现的操作者随时具有方位指示。这方便了操作者的手眼协作。根据本专利技术的方法不仅可用在具有内置的图像传感器的视频内窥镜中，也可用在具有附装的摄像头即外部图像传感器的内窥镜中。在本专利技术范围内，术语“视频内窥镜”涵盖这两种情况。也涵盖立体视频内窥镜，其包括两个图像传感器及合适的物镜并且可能有的光导系统。当优选地形成至少一个方位标记，使得显示出与物镜的瞬时测量的视向和图像传感器的方位之间的方位角差相对应的方向时，选择特别容易让操作者理解的显示。在这样的情况下，操作者通常一只手保持内窥镜的包括图像传感器的一部分并且另一只手保持随着远端的转动，例如物镜头或轴内的物镜的转动而运动的内窥镜的部分。因此，该方位标记可直接用于操作者左右两手的协作。在视向的方位角调节连同内窥镜的保持可单手实现的情况下，相同的情况适用于用以控制视向的方位角调节的手指与剩余手部的协作。这种显示也在以下情况是特别有利的，此时存在可在不同方向上倾斜的物镜，因为在此情况下使操作者具有更多的倾斜运动自由度，因而空间方位通过显示瞬间占据的视向是特别有帮助的。如果在轴的远端设置多个对准不同视向的物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.08 DE 102011005259.31.一种用于显示具有至少一个侧视向的视频内窥镜的视频内窥镜图像数据的方法，其中在所述视频内窥镜的轴(1)的远端处设置有至少一个物镜(2,3)，所述物镜能绕所述轴的纵向轴线相对于图像传感器运动并且具有至少一个侧视向，其中视向基于视向切换指令从第一视向被切换至第二视向，所述方法的特征在于，测量视向的方位并且将至少一个第一方位标记(13)插入由所述图像传感器记录的图像数据的图像再现中，所述第一方位标记根据所测量的方位已被转动或被转动，其中在所述图像再现中包括第一方位标记(13)和第二方位标记(14)，形成至少一个所述第一方位标记(13)，使得显示出对应于所述物镜的瞬时测量的视向和所述图像传感器的方位之间的方位角差的方向，形成并显示至少一个所述第二方位标记(14)，使得所述第二方位标记对应于可能的视向切换的至少一个方向。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对应于可能的视向切换的方向的第二方位标记(14)只有当由该第二方位标记(14)所显示的方向偏离也被插入的、显示所述物镜和所述图像传感器之间的方位角的第一方位标记(13)时才被插入，或者显示所述物镜和所述图像传感器之间的方位角的第一方位标记(13)只有当由该第一方位标记(13)所显示的方向偏离也被插入的、对应于可能的视向切换的方向的第二方位标记(14)时才被插入。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个第一方位标记(13)或至少一个第二方位标记(14)永久地插入、或者根据需要插入预定的或可预定的持续时间、...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·于尔根，P·绍温克，
申请(专利权)人：奥林匹斯冬季和IBE有限公司，
类型：
国别省市：