手术刀跟踪方法与装置及数字立体显微镜系统

摘要

本发明公开了一种手术刀跟踪方法与装置及数字立体显微镜系统，采用数字立体显微镜系统获取双目视频图像，先对其中一目视频图像进行分析，利用基于宏块的帧差法及基于色彩差异的对比分析法来确定手术刀区域，再以该手术刀区域为参照，按照左右目视频图像的位置对应关系，确定另一目视频图像的手术刀区域。由于采用了基于宏块的帧差法，解决了区域检测容易受背景干扰的问题，又由于采用了基于色彩差异的对比分析法，并利用其中一目的手术刀区域确定另一目的手术刀区域，能够快速准确地对手术刀进行定位。从所得的左右两目视频图像的手术刀区域中提取的位置和深度信息更为精确，经过后续叠加处理，获得三维显示效果，为医生提供立体手术环境。

主权项

一种手术刀跟踪装置，其特征在于，包括：视频图像获取模块，用于采用数字立体显微镜系统获取手术区域的左右双目视频图像；手术刀区域单目定位模块，用于在其中一目视频图像中，以预定大小的宏块为单位，采用帧差法确定图像中的运动区域，根据手术刀与机体组织的色彩差，从所述运动区域中定位出手术刀区域；手术刀区域对应搜索模块，用于在另一目视频图像中，按照左右目视频图像的位置对应关系，寻找色彩值与所述其中一目视频图像的所述手术刀区域的色彩值差异最小的区域，将该区域作为所述另一目视频图像的手术刀区域，所述其中一目为左右双目中的任意一目；所述手术刀区域对应搜索模块用于在所述其中一目视频图像中，确定手术刀区域中心点的水平位置，在所述另一目视频图像中同一水平方向上搜索手术刀区域，所搜索的手术刀区域的中心点在所述水平方向上，区域大小与所述其中一目视频图像的手术刀区域大小一致，区域中像素点的色彩值与所述其中一目视频图像的手术刀区域中对应像素点的色彩值差异最小。