本發(fā)明屬于醫(yī)療器械，尤其涉及一種手術顯微鏡以及基于手術顯微鏡的單目深度估計方法。

背景技術：

1、手術顯微鏡作為某些外科手術的關鍵設備，如何利于深度估計信息確定手術顯微鏡與手術操作目標之間的距離，對于提升醫(yī)生的操作準確性以及操作效率至關重要。

2、具體的，在發(fā)明專利申請cn202011372210.5《一種顯微鏡和oct融合的視網(wǎng)膜手術機器人成像方法》中通過實時深度信息對針尖位置進行實時的定位與追蹤，并基于實時深度信息觀測尖刺入深度，提升了操作的準確性，但是通過分析不難發(fā)現(xiàn)，存在以下技術問題：

3、在不同的手術類型下，由于手術操作對象的差異，因此對于手術器件刺入操作深度、器官的剝離操作深度等不同類型的手術操作的準確率要求存在較大的差異，因此若不能根據(jù)手術類型的差異，進行差異化的單目深度估計策略的確定，則無法保證手術操作的準確性。

4、針對上述技術問題，本發(fā)明提供了一種手術顯微鏡以及基于手術顯微鏡的單目深度估計方法。

技術實現(xiàn)思路

1、為實現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

2、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種基于手術顯微鏡的單目深度估計方法。

3、一種基于手術顯微鏡的單目深度估計方法，具體包括：

4、s1利用手術類型進行不同的手術操作類型的操作要求的確定，并結(jié)合手術類型對應的手術操作對象進行手術顯微鏡的深度估計類型的確定；

5、s2根據(jù)所述手術顯微鏡的圖像的分析結(jié)果確定所述手術操作對象的不同部位的圖像特征，并基于不同部位的圖像特征以及不同部位在所述手術類型中的圖像特征的變動情況進行所述部位的深度估計可信度的確定，根據(jù)不同的部位的深度估計可信度以及深度估計類型確定所述手術顯微鏡的深度估計部位方案；

6、s3利用所述深度估計部位方案進行所述手術顯微鏡的單目深度估計，將所述手術類型劃分至不同的操作流程，根據(jù)所述手術顯微鏡的監(jiān)測圖像與不同的操作流程間的劃分特征圖像的相似程度，確定存在操作流程切換時，進入下一步驟；

7、s4以所述操作流程匹配的不同的手術操作類型的操作數(shù)據(jù)、不同部位的圖像特征的變動情況為基礎，進行所述手術顯微鏡的深度估計部位方案的優(yōu)化處理。

8、進一步的技術方案在于，所述手術類型根據(jù)手術操作醫(yī)生在所述手術顯微鏡的輸入數(shù)據(jù)進行確定。

9、進一步的技術方案在于，所述操作要求包括操作限定時長以及操作限定誤差。

10、進一步的技術方案在于，所述手術顯微鏡的深度估計類型的確定的方法為：

11、根據(jù)所述手術類型對應的手術操作對象進行所述手術顯微鏡的對象精確度要求的確定；

12、基于所述手術類型的不同的手術操作類型的操作要求進行不同的手術操作類型的操作限定時長以及操作限定誤差的確定，并根據(jù)不同的手術操作類型的操作限定時長以及操作限定誤差進行所述手術顯微鏡的操作精度要求的確定；

13、通過所述手術顯微鏡的操作精度要求以及對象精確度要求進行所述手術顯微鏡的操作可靠性要求，并利用所述操作可靠性要求進行所述手術顯微鏡的深度估計類型的確定。

14、進一步的技術方案在于，所述手術顯微鏡的深度估計類型包括一級精度估計類型、二級精度估計類型和三級精度估計類型，具體的根據(jù)所述手術顯微鏡的操作可靠性要求所處的可靠性要求區(qū)間進行所述手術顯微鏡的深度估計類型的確定。

15、進一步的技術方案在于，將所述手術類型劃分至不同的操作流程，具體包括：

16、將所述手術類型的操作步驟，按照預設的劃分方式進行劃分，得到不同的操作流程。

17、進一步的技術方案在于，確定存在操作流程切換，具體包括：

18、基于所述監(jiān)測圖像與不同的操作流程間的劃分特征圖像的相似程度確定所述監(jiān)測圖像與劃分特征圖像的圖像相似度，并利用所述圖像相似度進行所述劃分特征圖像中的相似圖像的確定；

19、將在所述相似圖像臨近的前后的操作流程分別作為前端操作流程和后端操作流程，根據(jù)所述監(jiān)測圖像與前端操作流程的歷史監(jiān)測圖像的相似程度、與后端操作流程的歷史監(jiān)測圖像的相似程度確定所述監(jiān)測圖像的切換可信系數(shù)；

20、通過所述切換可信系數(shù)確定是否存在操作流程切換。

21、進一步的技術方案在于，當所述切換可信系數(shù)大于預設可信閾值時，則確定存在操作流程切換。

22、另一方面，本發(fā)明提供一種手術顯微鏡，采用上述的一種基于手術顯微鏡的單目深度估計方法，具體包括：

23、類型劃分模塊，估計方案篩選模塊，流程切換模塊，優(yōu)化處理模塊；

24、其中所述類型劃分模塊負責利用手術類型進行不同的手術操作類型的操作要求的確定，并結(jié)合手術類型對應的手術操作對象進行手術顯微鏡的深度估計類型的確定；

25、所述估計方案篩選模塊負責根據(jù)所述手術顯微鏡的圖像的分析結(jié)果確定所述手術操作對象的不同部位的圖像特征，并基于不同部位的圖像特征以及不同部位在所述手術類型中的圖像特征的變動情況進行所述部位的深度估計可信度的確定，根據(jù)不同的部位的深度估計可信度以及深度估計類型確定所述手術顯微鏡的深度估計部位方案；

26、所述流程切換模塊負責利用所述深度估計部位方案進行所述手術顯微鏡的單目深度估計，將所述手術類型劃分至不同的操作流程，根據(jù)所述手術顯微鏡的監(jiān)測圖像與不同的操作流程間的劃分特征圖像的相似程度，確定是否存在操作流程切換；

27、所述優(yōu)化處理模塊負責以所述操作流程匹配的不同的手術操作類型的操作數(shù)據(jù)、不同部位的圖像特征的變動情況為基礎，進行所述手術顯微鏡的深度估計部位方案的優(yōu)化處理。

28、本發(fā)明的有益效果在于：

29、1、在本發(fā)明中，根據(jù)手術操作類型的操作要求以及手術類型對應的手術操作對象進行手術顯微鏡的深度估計類型的確定，實現(xiàn)了從手術操作類型的操作時長和操作精度的要求、手術操作對象等多個角度進行手術顯微鏡的深度估計類型的準確評估，進而實現(xiàn)了為不同的手術顯微鏡進行差異化的深度估計方案的確定奠定了基礎，提升了整體的深度估計的處理效率和準確性。

30、2、在本發(fā)明中，以操作流程匹配的不同的手術操作類型的操作數(shù)據(jù)、不同部位的圖像特征的變動情況為基礎，進行手術顯微鏡的深度估計部位方案的優(yōu)化處理，避免了采用單一的深度估計部位方案導致的深度估計的精確度不滿足要求的技術問題的出現(xiàn)，保證了操作較為復雜的操作流程以及圖像特征的變動較大的操作流程的深度估計的準確性，提升了手術操作的準確性和效率。

31、其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書以及附圖中所特別指出的結(jié)構來實現(xiàn)和獲得。

32、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

技術特征：

1.一種基于手術顯微鏡的單目深度估計方法，其特征在于，具體包括：

2.如權利要求1所述的基于手術顯微鏡的單目深度估計方法，其特征在于，所述手術類型根據(jù)手術操作醫(yī)生在所述手術顯微鏡的輸入數(shù)據(jù)進行確定。

3.如權利要求1所述的基于手術顯微鏡的單目深度估計方法，其特征在于，所述操作要求包括操作限定時長以及操作限定誤差。

4.如權利要求1所述的基于手術顯微鏡的單目深度估計方法，其特征在于，所述手術顯微鏡的深度估計類型的確定的方法為：

5.如權利要求1所述的基于手術顯微鏡的單目深度估計方法，其特征在于，所述手術顯微鏡的深度估計類型包括一級精度估計類型、二級精度估計類型和三級精度估計類型，具體的根據(jù)所述手術顯微鏡的操作可靠性要求所處的可靠性要求區(qū)間進行所述手術顯微鏡的深度估計類型的確定。

6.如權利要求1所述的基于手術顯微鏡的單目深度估計方法，其特征在于，所述圖像特征包括在灰度空間內(nèi)的灰度值以及圖像像素數(shù)量。

7.如權利要求1所述的基于手術顯微鏡的單目深度估計方法，其特征在于，所述部位的深度估計可信度的確定的方法為：

8.如權利要求7所述的基于手術顯微鏡的單目深度估計方法，其特征在于，所述部位的深度估計可信度的取值范圍在0到1之間，其中所述部位的深度估計可信度越高，則所述位置在用于深度估計的可信度越大。

9.如權利要求1所述的基于手術顯微鏡的單目深度估計方法，其特征在于，將所述手術類型劃分至不同的操作流程，具體包括：

10.一種手術顯微鏡，采用權利要求1-9任一項所述的一種基于手術顯微鏡的單目深度估計方法，其特征在于，具體包括：

技術總結(jié)
本發(fā)明提供一種手術顯微鏡以及基于手術顯微鏡的單目深度估計方法，屬于醫(yī)療器械技術領域，具體包括：根據(jù)不同的部位的深度估計可信度以及深度估計類型確定手術顯微鏡的深度估計部位方案，利用深度估計部位方案進行手術顯微鏡的單目深度估計，將手術類型劃分至不同的操作流程，根據(jù)手術顯微鏡的監(jiān)測圖像與不同的操作流程間的劃分特征圖像的相似程度，確定存在操作流程切換時，以操作流程匹配的不同的手術操作類型的操作數(shù)據(jù)、不同部位的圖像特征的變動情況為基礎，進行手術顯微鏡的深度估計部位方案的優(yōu)化處理，提升了深度估計處理的準確性。

技術研發(fā)人員：程香云,程得集,程子豪,呂興正,徐冰
受保護的技術使用者：杭州目樂醫(yī)療科技股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19