[發(fā)明專利]攝像裝置和攝像方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380025798.9
• 申請日: 2013-03-05
• 公開（公告）號: CN104364606A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 菅野哲生
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機工程技術(shù)株式會社
• 主分類號: G01B11/25
• 分類號: G01B11/25
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 鹿屹;李雪春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于手術(shù)時使用的醫(yī)療用相機領(lǐng)域，涉及用于進行攝像對象體的三維圖像測量的攝像裝置和攝像方法。

背景技術(shù)

在手術(shù)等醫(yī)療上使用的三維測量裝置中，現(xiàn)有技術(shù)采用紫外光、可見光或者近紅外光并根據(jù)從多個相機取得的攝像信息，測定人體特定部位的三維位置(例如參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本專利公報第3152810號

可是，現(xiàn)有技術(shù)中存在以下問題。

按照專利文獻1，通過使用特殊探針而適于特定部位的測定。因此，不適于測定與手術(shù)部位相關(guān)的某程度的范圍。此外，作為測定結(jié)果的三維信息也僅僅是能用肉眼看到范圍內(nèi)的表面信息。

例如，在通過手術(shù)預(yù)定切除的部位的正下方存在淋巴結(jié)和靜脈、動脈等血管類部位，而在手術(shù)時不能用手術(shù)刀等碰傷這些部位的情況下，只能依賴于手術(shù)實施者的經(jīng)驗和感覺，因此通常存在風(fēng)險。即，存在僅依靠肉眼可見范圍的表面信息在實際的手術(shù)中不易操作的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明用于解決所述問題，目的是得到一種能提供如下圖像信息的攝像裝置和攝像方法：所述圖像信息用于可靠地確認、掌握作為手術(shù)對象的被拍攝體的表面和內(nèi)部的形狀及狀態(tài)。

本發(fā)明的攝像裝置包括：光源部，用于測量作為手術(shù)對象的被拍攝體的形狀，光源部具有光源，所述光源具有多個頻帶的波長；攝像部，將在被拍攝體的表面和內(nèi)部反射的、來自光源部的多個頻帶的測量光源光像電轉(zhuǎn)換為多個測量攝像信號；運算部，根據(jù)由攝像部轉(zhuǎn)換的多個測量攝像信號，測量被拍攝體的表面的形狀和內(nèi)部的形狀；以及合成處理部，對由運算部測量的表面的形狀和內(nèi)部的形狀進行合成處理，生成有關(guān)被拍攝體的二維圖像數(shù)據(jù)或者三維圖像數(shù)據(jù)。

此外，本發(fā)明的攝像方法包括：光源步驟，對作為手術(shù)對象的被拍攝體照射具有多個頻帶的波長的光源，以便測量被拍攝體的形狀；攝像步驟，將利用光源步驟的照射而在被拍攝體的表面和內(nèi)部反射的多個頻帶的測量光源光像電轉(zhuǎn)換為多個測量攝像信號；運算步驟，根據(jù)由攝像步驟轉(zhuǎn)換的多個測量攝像信號，測量被拍攝體的表面的形狀和內(nèi)部的形狀；以及合成處理步驟，對由運算步驟測量的表面的形狀和內(nèi)部的形狀進行合成處理，生成有關(guān)被拍攝體的二維圖像數(shù)據(jù)或者三維圖像數(shù)據(jù)。

按照本發(fā)明的攝像裝置和攝像方法，對可視下的測量結(jié)果和近紅外下的測量結(jié)果進行合成處理，提供針對手術(shù)部位不僅是肉眼顯示而是疊加了皮下數(shù)毫米部位的形狀測定結(jié)果的圖像信息，從而得到能提供如下圖像信息的攝像裝置和攝像方法：所述圖像數(shù)據(jù)用于可靠地確認、掌握作為手術(shù)對象的被拍攝體的表面和內(nèi)部的形狀及狀態(tài)。

此外，通過以被拍攝體的三維形狀顯示上述測量結(jié)果，手術(shù)實施者能夠立體地掌握以在肉眼圖像上疊加深至皮下數(shù)毫米的部位的方式形成的被拍攝體整體圖像，從而能應(yīng)對更精細的手術(shù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施方式1的攝像裝置的整體框圖。

圖2是具體表示本發(fā)明實施方式1的攝像裝置中的圖1的照射結(jié)構(gòu)的框圖。

圖3是表示本發(fā)明實施方式1的攝像裝置所采用的光源的特性的圖。

圖4是表示本發(fā)明實施方式1的攝像裝置的空間編碼方法的圖。

圖5是表示本發(fā)明實施方式1的攝像裝置向生物體透射近紅外波長的圖。

圖6是表示本發(fā)明實施方式1的攝像裝置的可見光測定的圖。

圖7是表示本發(fā)明實施方式1的攝像裝置的近紅外測定的圖。

圖8是表示本發(fā)明實施方式1的攝像裝置通過可見和近紅外的測量結(jié)果合成而顯示被拍攝體1的三維立體顯示例的圖。

圖9是本發(fā)明實施方式2的攝像裝置的整體框圖。

圖10是具體表示本發(fā)明實施方式2的攝像裝置中的圖9的照射結(jié)構(gòu)的框圖。

圖11是表示本發(fā)明實施方式2的攝像裝置的可見、近紅外測定的圖。

圖12是本發(fā)明實施方式3的攝像裝置的整體框圖。

具體實施方式

下面利用附圖說明本發(fā)明攝像裝置作為醫(yī)療用顯微鏡的優(yōu)選實施方式。

實施方式1

圖1是本發(fā)明實施方式1的攝像裝置的整體框圖。此外，圖2是具體表示本發(fā)明實施方式1的攝像裝置中的圖1的照射結(jié)構(gòu)的框圖。

首先，參照后述圖3的特性說明圖1、圖2。在圖1中，對于顯微鏡箱體100，在主分色鏡7的下側(cè)設(shè)置有用于向被拍攝體1進行照射的三維測量用光源40、通常光源2、物鏡30和照明用分色鏡3。