[發明專利]集成照明及光學表面拓撲檢測系統及其使用方法

有效

• 申請號: 201380064301.4
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN104919272B
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 楊曉東;艾德里安·萊納斯·迪奈施·馬里艾姆普萊;比歐·安東尼·斯坦迪什;梁嘉杰
• 申請（專利權）人: 7D外科有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;A61B6/12;G01B11/245;G01B11/25;G01S17/89;G06K7/10
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;楊莘

1.用于光學拓撲檢測和照明的集成系統，包括：

照明系統，配置成通過照明光對感興趣區域進行照明；

光學拓撲檢測系統，配置成將光學拓撲檢測光投射到所述感興趣區域并對從感興趣區域散射或反射的光學拓撲檢測光進行檢測，以對所述感興趣區域處的拓撲進行檢測；

其中，所述照明光的光譜成分的至少一部分位于所述光學拓撲檢測系統的光學檢測帶寬內；

光學追蹤系統，其中由所述光學追蹤系統發射的光的光譜成分中的至少一部分位于所述光學拓撲檢測系統的光學檢測帶寬內；以及

一個或多個處理器，配置成：

提供一個或多個控制信號以重復地觸發所述光學拓撲檢測系統、所述光學追蹤系統和所述照明系統的交錯操作；以及

根據所述一個或多個控制信號控制所述光學拓撲檢測系統、所述光學追蹤系統和所述照明系統的操作，使得當所述照明系統不發射照明光時以及當所述光學追蹤系統不發射照明光時，所述光學拓撲檢測系統對所述光學拓撲檢測光進行檢測。

2.根據權利要求1所述的集成系統，其中，所述光學拓撲檢測系統為結構光投射裝置，其中，所述結構光投射裝置被配置為投射用于拓撲檢測的一系列有序圖案，并且在連續的照明循環之間的各時間間隔內，對來自所述一系列有序圖案中的一個圖案進行投射。

3.根據權利要求1所述的集成系統，其中，所述光學拓撲檢測系統為結構光投射裝置，其中，所述結構光投射裝置被配置為投射用于拓撲檢測的一系列有序圖案，并且在連續的照明循環之間的各時間間隔內，對來自所述一系列有序圖案中的兩個或更多個圖案進行投射。

4.根據權利要求1所述的集成系統，其中，所述光學拓撲檢測系統為結構光投射裝置，其中，所述結構光投射裝置被配置為投射用于拓撲檢測的一系列有序圖案，并且在連續的照明循環之間的時間內，對兩個或更多個圖案進行投射。

5.根據權利要求1所述的集成系統，其中，所述光學拓撲檢測系統為結構光投射裝置，其中，所述結構光投射裝置被配置為投射用于拓撲檢測的一系列有序圖案，并且在連續的照明循環之間的時間內，對全部圖案進行投射。

6.根據權利要求2至5中任一項所述的集成系統，其中，所述光學拓撲檢測系統和所述照明系統發射可見光譜內的光，并且其中，所述一個或多個處理器被配置成對所述照明系統和所述光學拓撲檢測系統進行控制，使得所述照明光和所述光學拓撲檢測光以使觀察者感覺所述照明光在時間上連續的、足夠高的頻率交錯。

7.根據權利要求6所述的集成系統，其中，所述足夠高的頻率大于60Hz。

8.根據權利要求6所述的集成系統，其中，相對所述照明光的持續時間對所述光學拓撲檢測光的持續時間進行控制，以減少由所述觀察者感覺到的視覺干擾。

9.根據權利要求6所述的集成系統，其中，所述光學拓撲檢測系統為結構光裝置，并且光圖案的序列被選擇為減少由所述觀察者感覺到的視覺干擾。

10.根據權利要求9所述的集成系統，其中，相對所述照明光的強度對投射光圖案的強度進行控制，以減少由所述觀察者感覺到的視覺干擾，使得所述照明系統與所述光學拓撲檢測系統之間的時間平均照度比至少為50：1。

11.根據權利要求1所述的集成系統，其中，所述光學拓撲檢測系統為結構光裝置，并且所述光學拓撲檢測光被投射為一系列格雷碼圖。

12.根據權利要求1所述的集成系統，其中，所述光學拓撲檢測系統為結構光裝置，并且所述光學拓撲檢測光被投射為一系列相位圖。

13.根據權利要求1所述的集成系統，其中，所述光學拓撲檢測系統為結構光裝置，并且所述光學拓撲檢測光被投射為包含格雷碼圖和相位圖的一系列圖像。