[发明专利]用于从卷帘快门传感器中提取多个馈送的系统和方法

说明书

一种成像系统和方法包括：卷帘快门传感器，其捕获场景的多个图像；时变照明源，其照明场景；以及处理器，其从卷帘快门传感器接收多个图像并将多个图像分离成多个馈送。多个图像中的每个被捕获为一系列线。卷帘快门传感器和时变照明源同步操作，以致使卷帘快门传感器的多个踏节奏线比与卷帘快门传感器的多个非踏节奏线相比从时变照明源接收更多的照明。多个馈送中的每个具有时变照明源对场景的整体照明的不同贡献。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年2月6日提交的名称为“System and Method for ExtractingMultiple Feeds from a Rolling-Shutter Sensor(用于从卷帘快门传感器中提取多个馈送的系统和方法)”的美国临时专利申请号62/455,137的申请日的优先权和权益，其全部通过参考并入本文。

技术领域

本公开涉及用于进行图像引导程序的成像系统，并且更具体地涉及用于从卷帘快门传感器提取多个图像或视频馈送的成像系统。

背景技术

诸如用于执行微创外科手术程序的远程操作系统的医疗机器人系统提供了超过传统开放手术技术的许多益处，包括更少的疼痛、更短的住院时间、更快恢复正常活动、最小的瘢痕形成、减少的恢复时间和对组织更少的伤害。因此，对这种医疗远程操作系统的需求强劲且不断增长。

医疗远程操作系统的示例包括来自加利福尼亚州的森尼维尔市的直观外科手术股份有限公司(Intuitive Surgical,Inc)的da手术系统和daS^TM手术系统。这些系统中的每个包括外科医生的控制台、患者侧推车、高性能三维(“3-D”)视觉系统以及直观外科专有的铰接式仪器，该铰接式仪器根据人类手腕模制的。当被添加到保持手术仪器的操纵器的运动时，这些铰接式仪器允许其末端执行器具有至少六个运动自由度，这与开放手术的自然运动相当或甚至更大。

在执行医疗程序期间，可以在各种光照条件下捕获手术部位的图像或视频。例如，可以在用于一般用途成像的正常或白色光照下、用于荧光成像的荧光光照下以及用于光学测距或深度估计的结构化光照下观察手术部位。卷帘快门传感器是用于捕获手术部位的图像或视频的一种常见类型的图像传感器。

相应地，提供一种支持从卷帘快门传感器提取多个馈送的成像系统将是有利的，其中多个馈送对应于不同的光照条件。

发明内容

通过说明书后面的权利要求最好地总结了本发明的实施例。

在一些实施例中，成像系统可包括：卷帘快门传感器，其捕获场景的多个图像；时变照明源，其照明场景；以及处理器，其从卷帘快门传感器接收多个图像并将多个图像分离成多个馈送。多个图像中的每个被捕获为一系列线。卷帘快门传感器和时变照明源同步操作，以致使卷帘快门传感器的多个踏节奏/步调线(on-cadence lines)与卷帘快门传感器的多个非踏节奏/步调线(off-cadence lines)相比从时变照明源接收更多的照明。多个馈送中的每个具有时变照明源对场景的整体照明的不同贡献。

在一些实施例中，一种方法可包括使用卷帘快门传感器捕获场景的多个图像、使用时变照明源照明场景、使卷帘快门传感器和时变照明源同步以致使卷帘快门传感器的线的第一子集与时变照明源踏节奏且线的第二子集非踏节奏，以及将多个图像分离成多个馈送。多个馈送中的每个具有时变照明源对场景的整体照明的不同贡献。

在一些实施例中，方法可以包括从与时变照明源同步操作的卷帘快门传感器接收图像数据、从接收的图像数据确定踏节奏线和非踏节奏线、确定时变照明源对图像数据中的整体照明的贡献以及生成具有时变照明源对整体照明的不同贡献的多个馈送。

应该理解的是，前面的一般性描述和以下的详细描述二者本质上是示例性和解释性的，并且旨在提供对本公开的理解而不限制本公开的范围。在这方面，从以下详细描述中，本公开的附加方面、特征和优点对于本领域技术人员而言将是明显的。

附图说明