[发明专利]医疗用途的放大的高分辨率成像和跟踪

权利要求书

1.一种成像方法，该方法使用单一成像传感器用于数字放大和光学跟踪，该方法包括：

捕获治疗区域的可见光谱带中的高分辨率数字图像，至少一个要素在所述治疗区域上操作，

显示从所捕获的图像导出的所述治疗区域的数字放大区，以及

基于相同的所捕获的图像光学地跟踪所述治疗区域中所述至少一个要素的位置和方向，

其中，显示器的分辨率小于所捕获的图像的分辨率，并且

其中，所述跟踪至少在所述放大区之外执行。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所捕获的高分辨率图像在其较大维度上至少为4,000像素，并且显示器分辨率在其较大维度上至多为2,000像素。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述显示在头戴式显示器上进行。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数字图像包括从以下中的至少一项中导出的深度数据：立体成像、结构光成像和飞行时间成像。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个要素包括至少一个工具。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述至少一个工具包括至少一个基准点，并且其中所述跟踪相对于所述至少一个基准点来进行。

7.根据权利要求5所述的方法，还包括提供关于所述至少一个工具的被跟踪的位置和方向和所述治疗区域之间的空间关系的警报或指导。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述治疗区域包括组织标记，并且所述方法还包括使用所捕获的图像跟踪所述治疗区域中的组织标记。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括使用宽FOV摄像机附加地捕获包围并包含所述数字放大区的区，并且使用附加捕获数据用于所述跟踪。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述宽FOV摄像机在近红外中操作。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括使用外部成像数据增强图像。

12.根据权利要求11所述的方法，还包括通过根据被跟踪的位置和方向调节所述外部成像数据的显示位置来补偿相对于所述外部成像数据的时间延迟。

13.一种成像系统，包括：

光学单元，其被配置成捕获治疗区域的可见光谱带中的高分辨率数字图像，至少一个工具在所述治疗区域上操作，

图像处理单元，其被配置成从所述光学单元捕获的图像中数字地放大所述治疗区域中的区，并且在显示器上显示数字放大区，其中所述显示器的分辨率小于捕获高分辨率，以及

跟踪单元，其被配置成基于由所述光学单元所捕获的相同的所捕获的图像来光学地跟踪所述至少一个工具在所述治疗区域中的位置和方向，其中所述跟踪至少在所述放大区之外进行。

14.根据权利要求13所述的成像系统，其中，所述显示器是头戴式显示器。

15.根据权利要求13所述的成像系统，其中，所捕获的高分辨率图像在其较大维度上至少为4,000像素，并且显示器分辨率在其较大维度上至多为2,000像素。

16.根据权利要求13所述的成像系统，其中，所述光学单元和所捕获的图像是立体的，使用结构光和/或结合飞行时间数据。

17.根据权利要求13所述的成像系统，其中，所述至少一个工具包括至少一个基准点，并且相对于所述至少一个基准点执行位置和方向跟踪。