頭戴式手術攝像系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種可視化醫療教學設備，尤其涉及一種頭戴式手術攝像系統。
【背景技術】
[0002]現有的外科手術示教系統都是靠攝像、采集、圖像處理后由輸出電纜連接到顯示設備以供學員或參觀者觀摩，一般地，系統中的攝像設備都是安裝在手術的無影燈上面，其遇到的問題是如果手術部位較深、視角較偏，則位于無影燈上面的攝像設備將無法跟蹤和拍攝到視角較偏的細節部位。
[0003]針對上述問題，申請號為201410180110.0的中國發明專利申請公開了一種頭戴式無線接收虛擬顯示手術示教系統，其特點是將系統中的攝像頭安裝在了手術醫生的頭部，然而該系統在實際使用過程中遇到以下技術問題:1)由于手術過程中，醫生的頭部不停的運動，導致攝像畫面抖動嚴重，嚴重影響觀看效果；2)缺乏交互性，學員不能夠控制攝像頭的拍攝角度，無法針對未看清的細節部位與醫生進行交互。
【發明內容】
[0004]有鑒于此，本發明的目的是提供一種頭戴式手術攝像系統，該頭戴式手術攝像系統可有效地解決現有頭戴式無線接收虛擬顯示手術示教系統拍攝時畫面嚴重抖動以及缺乏交互性的技術問題。
[0005]本發明通過以下技術手段解決上述問題:
本發明的頭戴式手術攝像系統，包括護目鏡、攝像機、無線信號傳輸單元、微處理器以及控制攝像機角度的角度控制裝置，所述護目鏡包括鏡框和鏡片，所述攝像機與所述鏡框鉸接，所述角度控制裝置包括第一驅動裝置，所述第一驅動裝置與所述微處理器信號連接用于控制所述攝像機鏡頭的上下擺動；所述攝像機與微處理器連接，所述微處理器與無線信號傳輸單元電路連接。
[0006]進一步，所述角度控制裝置還包括第二驅動裝置，所述第二驅動裝置用于控制所述攝像機的鏡頭左右擺動；所述頭戴式手術攝像系統還包括與所述微處理器電連接的傾角傳感器，所述傾角傳感器設置在所述攝像機上。
[0007]進一步，所述攝像機通過球窩關節與所述鏡框萬向鉸接，所述第一驅動裝置和第二驅動裝置分別由彈簧、拉索、線性執行機構組成，所述彈簧設置在攝像機與鏡框之間，所述拉索的一端與攝像機的一端連接，拉索的另一端與線性執行機構連接，線性執行機構的伸縮運動可拉動拉索，進而拉動攝像機繞球窩關節中心擺動，所述彈簧用于攝像機的復位，所述第一驅動裝置和第二驅動裝置中彈簧和拉索的設置角度相互垂直。
[0008]進一步，所述無線信號傳輸單元包括WIFI無線收發模塊和影像數據接口電路，所述影像數據接口電路采用MX232芯片。
[0009]進一步，還包括耳機，所述耳機鉸接在鏡框的鏡腿上面，所述耳機與微處理器連接。
[0010]本發明的頭戴式手術攝像系統具有以下有益效果:
I)本發明的頭戴式手術攝像系統，采用攝像機與鏡框鉸接的形式，通過安裝角度控制裝置實現了對攝像機的角度進行控制和調節，其優點是通過微處理器和角度控制裝置對攝像機的控制可實現對目標的追蹤和定位，并防止攝像畫面的抖動，另外學員可遠程控制攝像機的拍攝角度，提高系統的交互性。
[0011]2)本發明的頭戴式手術攝像系統還具體地公開了角度控制裝置的結構，該角度控制裝置的優點是結構簡單、操控攝像機更加靈活。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0013]圖1為本發明頭戴式手術攝像系統的側面結構示意圖；
圖2為本發明頭戴式手術攝像系統的俯視圖。
【具體實施方式】
[0014]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0015]如圖1和2所示，本實施例中的頭戴式手術攝像系統，包括護目鏡10、攝像機20、無線信號傳輸單元30、微處理器40以及控制攝像機角度的角度控制裝置，所述無線信號傳輸單元30包括WIFI無線收發模塊和影像數據接口電路，所述影像數據接口電路采用MX232芯片；所述護目鏡包括鏡框11和鏡片12，所述攝像機20與所述鏡框11鉸接，所述角度控制裝置包括第一驅動裝置51和第二驅動裝置52 ;所述頭戴式手術攝像系統還包括與所述微處理器40電連接的傾角傳感器60，所述傾角傳感器60設置在所述攝像機20上。所述第一驅動裝置51與所述微處理器40信號連接用于控制所述攝像機20鏡頭的上下擺動，所述第二驅動裝置52用于控制所述攝像機20的鏡頭左右擺動；所述攝像機20與微處理器40連接，所述微處理器40與無線信號傳輸單元30電路連接。本發明的頭戴式手術攝像系統，采用攝像機與鏡框鉸接的形式，通過安裝角度控制裝置實現了對攝像機的角度進行控制和調節，其優點是通過微處理器和角度控制裝置對攝像機的控制可實現對目標的追蹤和定位，并防止攝像畫面的抖動，另外學員可遠程控制攝像機的拍攝角度，提高系統的交互性。
[0016]作為上述技術方案的進一步改進，所述攝像機20通過球窩關節21與所述鏡框11萬向鉸接，所述第一驅動裝置51和第二驅動裝置52分別由彈簧53、拉索54、線性執行機構55組成，所述線性執行機構55可采用電動伸縮螺桿，所述彈簧設置在攝像機20與鏡框11之間，所述拉索的一端與攝像機20的一端連接，拉索的另一端與線性執行機構連接，線性執行機構的伸縮運動可拉動拉索，進而拉動攝像機20繞球窩關節21中心擺動，所述彈簧用于攝像機20的復位，所述第一驅動裝置51和第二驅動裝置52中彈簧和拉索的設置角度相互垂直。采用球窩關節21連接攝像機20與鏡框11，并通過由彈簧53、拉索54、線性執行機構55組成驅動裝置的驅動，可極大地增強攝像機20控制的靈活性，同時簡化了角度控制裝置的結構，降低的制作成本，也使得本發明的頭戴式手術攝像系統外觀更加秀氣、美觀。
[0017]作為上述技術方案的進一步改進，還包括耳機70，所述耳機70鉸接在鏡框11的鏡腿上面，所述耳機70與微處理器40連接。通過設置耳機可使手術醫生能夠接收到學員的語音信息，從而進一步增強本發明頭戴式手術攝像系統的交互性能。
[0018]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種頭戴式手術攝像系統，包括護目鏡(10)、攝像機(20)、無線信號傳輸單元(30)、微處理器(40)以及控制攝像機角度的角度控制裝置，所述護目鏡包括鏡框(11)和鏡片(12)，所述攝像機(20)與所述鏡框(11)鉸接，所述角度控制裝置包括第一驅動裝置(51)，所述第一驅動裝置(51)與所述微處理器(40)信號連接用于控制所述攝像機(20)鏡頭的上下擺動；所述攝像機(20)與微處理器(40)連接，所述微處理器(40)與無線信號傳輸單元(30)電路連接。
2.根據權利要求1所述的頭戴式手術攝像系統，其特征在于:所述角度控制裝置還包括第二驅動裝置(52)，所述第二驅動裝置(52)用于控制所述攝像機(20)的鏡頭左右擺動；所述頭戴式手術攝像系統還包括與所述微處理器(40)電連接的傾角傳感器(60)，所述傾角傳感器￠0)設置在所述攝像機(20)上。
3.根據權利要求2所述的頭戴式手術攝像系統，其特征在于:所述攝像機(20)通過球窩關節(21)與所述鏡框(11)萬向鉸接，所述第一驅動裝置(51)和第二驅動裝置(52)分別由彈簧(53)、拉索(54)、線性執行機構(55)組成，所述彈簧設置在攝像機(20)與鏡框(11)之間，所述拉索的一端與攝像機(20)的一端連接，拉索的另一端與線性執行機構連接，線性執行機構的伸縮運動可拉動拉索，進而拉動攝像機(20)繞球窩關節(21)中心擺動，所述彈簧用于攝像機(20)的復位，所述第一驅動裝置(51)和第二驅動裝置(52)中彈簧和拉索的設置角度相互垂直。
4.根據權利要求3所述的頭戴式手術攝像系統，其特征在于:所述無線信號傳輸單元(30)包括WIFI無線收發模塊和影像數據接口電路，所述影像數據接口電路采用MX232芯片。
5.根據權利要求4所述的頭戴式手術攝像系統，其特征在于:還包括耳機(70)，所述耳機(70)鉸接在鏡框(11)的鏡腿上面，所述耳機(70)與微處理器(40)連接。
【專利摘要】本發明公開了一種頭戴式手術攝像系統，包括護目鏡、攝像機、無線信號傳輸單元、微處理器以及控制攝像機角度的角度控制裝置，所述護目鏡包括鏡框和鏡片，所述攝像機與所述鏡框鉸接，所述角度控制裝置包括第一驅動裝置，所述第一驅動裝置與所述微處理器信號連接用于控制所述攝像機鏡頭的上下擺動；所述攝像機與微處理器連接，所述微處理器與無線信號傳輸單元電路連接。本發明的頭戴式手術攝像系統，通過微處理器和角度控制裝置對攝像機的控制可實現對目標的追蹤和定位，并防止攝像畫面的抖動，另外學員可遠程控制攝像機的拍攝角度，提高系統的交互性。
【IPC分類】H04N5-232, H04N7-18
【公開號】CN104796669
【申請號】CN201510189947
【發明人】柴凡
【申請人】中國人民解放軍蘭州軍區蘭州總醫院
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月21日