[發明專利]在解剖手術期間用于手術工具定位的方法和系統

有效

• 申請號: 201680008532.7
• 申請日: 2016-02-16
• 公開（公告）號: CN107530132B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: C-R·喬;劉明昌
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: A61B34/20
• 分類號: A61B34/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 韓曉薇

1.一種在解剖手術期間用于手術工具定位的系統，所述系統包括：

通信耦合到圖像捕捉設備的圖像處理引擎中的一個或多個電路，其中所述圖像捕捉設備被配置成捕捉一個或多個視頻幀，每個視頻幀具有一個或多個區域，所述一個或多個電路被配置成：

基于一個或多個顏色和幾何約束，確定存在于所述一個或多個視頻幀中的一個或多個手術工具的一個或多個物理特性；

基于所述一個或多個手術工具的所確定的一個或多個物理特性，檢測存在于所述一個或多個視頻幀中的所述一個或多個手術工具的二維2D掩模；以及

當所述一個或多個手術工具的所述2D掩模在所述一個或多個手術工具的頂端和/或末端處被遮蔽時，估計所述一個或多個視頻幀中的所述一個或多個手術工具的姿態，其中所述一個或多個電路還被配置成基于沿著第一方向向量的所述一個或多個手術工具的所檢測出的2D掩模的分析，估計所述一個或多個視頻幀中的所述一個或多個手術工具的所述頂端和/或所述末端的位置，所述第一方向向量沿著所述一個或多個手術工具的所檢測出的2D掩模的縱向主軸延伸。

2.按照權利要求1所述的系統，其中所述一個或多個電路還被配置成當所述一個或多個視頻幀被一個或多個煙塊遮蔽時，從所述一個或多個視頻幀中去除所述一個或多個煙塊，以生成無煙視頻幀。

3.按照權利要求2所述的系統，其中所述一個或多個電路還被配置成在所述一個或多個視頻幀之前的一組視頻幀之中的每個視頻幀中，檢測一個或多個煙區。

4.按照權利要求3所述的系統，其中基于在所述一個或多個視頻幀之前的所述一組視頻幀之中的每個視頻幀中的所檢測出的一個或多個煙區中的一組像素的累積強度，從所述一個或多個視頻幀中去除所述一個或多個煙塊。

5.按照權利要求2所述的系統，其中所述一個或多個電路還被配置成基于所述無煙視頻幀中的所述一個或多個手術工具的所檢測出的2D掩模之中的所述一個或多個手術工具的顏色特性，進行輪廓演化。

6.按照權利要求5所述的系統，其中基于在所述無煙視頻幀中的所檢測出的2D掩模的輪廓之內和/或之外的區域的曲率和強度變化，進行所述輪廓演化。

7.按照權利要求5所述的系統，其中所述一個或多個電路還被配置成基于所述輪廓演化，進行所述無煙視頻幀的分割，以檢測所述無煙視頻幀中的所述一個或多個手術工具。

8.按照權利要求1所述的系統，其中所述一個或多個電路還被配置成基于所述一個或多個視頻幀中的各個區域中的像素的強度，進行對應于一個或多個顏色約束的適應性顏色過濾。

9.按照權利要求8所述的系統，其中根據基于opp2顏色強度的過濾或基于歸一化opp2顏色強度的過濾，對所述一個或多個視頻幀的所述各個區域進行所述適應性顏色過濾。

10.按照權利要求8所述的系統，其中存在于所述一個或多個視頻幀中的所述一個或多個手術工具的所述2D掩模的所述檢測基于所述適應性顏色過濾。

11.按照權利要求1所述的系統，其中所述一個或多個電路還被配置成確定所述一個或多個視頻幀中的所述一個或多個手術工具的所述頂端和/或所述末端的所述位置的質心。

12.按照權利要求11所述的系統，其中所述一個或多個電路還被配置成基于沿著第二方向向量的所述一個或多個手術工具的所檢測出的2D掩模的分析，重新估計所述一個或多個視頻幀中的所述一個或多個手術工具的所述頂端和/或所述末端的所述位置，所述第二方向向量相對于所述第一方向向量成預定角度，其中當所述質心位于所述一個或多個手術工具的所檢測出的2D掩模之外或者所述質心被遮蔽時，重新估計頂端和/或末端的所述位置。