[发明专利]在微创手术期间合成多个相机视点之间的空间感知过渡

说明书

公开了用于合成相机视点之间的空间感知过渡的系统、装置和方法。示例性方法包括：从第一相机接收手术部位的图像；跟踪包含联接的第二相机的机械臂的位置；跟踪第二相机的姿势；当机械臂移动到不同位置时从第二相机接收手术部位的图像，该图像与从第一相机接收的图像不同；将捕获从第二相机接收的图像中的至少一个图像的姿势与捕获从第一相机接收的图像中的至少一个图像的姿势进行比较；生成被比较图像之间的过渡；以及当在显示从第一相机和第二相机接收的图像之间切换时显示所述过渡。

背景技术

机器人手术系统越来越多地用在微创手术程序中。通常，机器人手术系统包括外科医生操纵台，其位于手术器械所联接的一个或多个机械臂远程。外科医生操纵台可以位于手术室的距离机械臂的另一侧，另一房间中或另一建筑物中，并包括用于从外科医生接收输入的输入手柄或其它输入装置。输入被传送到中央控制器，所述中央控制器将输入转换成用于操作患者附近例如在手术部位内的机械臂的命令。

为了提供手术部位的视图，一个或多个相机可包括在附接到一个或多个机械臂的远端的探测器上，所述相机将图像传输到外科医生操纵台处的显示器进行查看。因此，当包括相机的探测器被插入到患者体内时，患者身体的图像数据显示在显示器上。附加相机可以定位在患者外部，例如，在切口区域上方，和/或在手术室周围的各个位置。

尽管包括多个相机在提供手术部位的不同视图方面极其有用，但在某些情况下，外科医生可能不能够容易地弄清楚相对于手术部位显示的图像所来自的相机的姿势。

发明内容

本公开通过提供用于合成如在手术程序期间使用的多个相机视点之间的空间感知过渡的方法解决了此问题。在这方面，提供了根据本公开的在机器人手术程序期间在相机视点之间过渡的方法。

在本公开的一方面，所述方法包括：在所述机器人手术程序期间从第一相机接收手术部位的图像；基于从跟踪第二相机的姿势的至少一个姿势检测传感器获得的数据，跟踪包含联接的所述第二相机的机械臂的位置；当所述机械臂机电移动到不同位置时，从所述第二相机接收与从所述第一相机接收的图像不同的所述手术部位的图像；基于所确定的所述第二相机的姿势和所述第一相机的预定姿势，将捕获从所述第二相机接收的图像中的至少一个图像的姿势与捕获从所述第一相机接收的图像中的至少一个图像的姿势进行比较；基于捕获从所述第一相机和所述第二相机接收的图像的姿势的差异，生成被比较图像之间的过渡；以及当在显示从所述第一相机和所述第二相机接收的图像之间切换时显示所述过渡。

在本公开的另一方面，所述跟踪包括通过分析配置设置确定所述第二相机的姿势。

在本公开的又一方面，跟踪包括分别基于从所述第一相机接收的图像和从所述第二相机接收的图像确定所述第二相机的姿势。

在本公开的另一方面，从所述第一相机接收的图像的至少一部分和从所述第二相机接收的图像的至少一部分重叠。

在本公开的又一方面，从所述第一相机接收的图像和从所述第二相机接收的图像完全不同。

在本公开的另一方面，生成所述过渡还包括：从第一视点缩小到显示患者身体的中间视点；以及从所述中间视点放大到第二视点。

在本公开的又一方面，生成所述过渡还包括将从所述第一相机接收的图像和从所述第二相机接收的图像与所述患者身体的模型的图像进行合成。

在本公开的另一方面，所述患者身体的模型的图像基于在所述患者身体的扫描期间获得的图像。