CN107340608A - 用于手术视频图像采集的智能眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能眼镜，其包括：镜架、镜框、MCU、眼球信息采集模块、眼球追踪传感器、摄像模块、录音模块、数据传输模块；镜框安装于镜架上，摄像模块和录音模块集成设置于镜框上，摄像模块包括主机以及与主机相连接的独立的镜头，摄像模块与数据传输模块进行数据传输，录音模块包括音频采集单元以及音频存储单元，音频存储单元接收音频采集单元采集的数据，并与数据传输模块进行数据传输，MCU对摄像模块和录音模块进行控制，数据传输模块接收摄像模块以及录音模块采集的数据，并进行远程数据通讯。本发明能够实时采集手术过程中的视频图像以及音频信息，使学习者能够在远程以医生的视角实时观看、学习手术过程，实现了资源的共享。

Description

用于手术视频图像采集的智能眼镜

技术领域

本发明涉及一种可用于在手术过程中采集视频图像的智能眼镜。

背景技术

目前，为了对手术进行现场观摩、学习，往往需要穿戴好专业的手术室装束进入手术室中进行现场学习，因手术室的严格无菌要求和人员流动的限制，极大的限制了学习者进手术室参观学习的机会，无法进入较多的学习人员，即便在手术室里同样不能很靠近的参观手术，很难达到良好的学习效果，更无从谈起和主刀医生的实时交流。

此外，现有的手术视频的采集往往依靠摄影师进行现场拍摄，但是摄像师往往只能进行广角的拍摄，而无法突出手术的重点，拍摄角度无法和主刀医生的手术思路相一致。例如，突出患者的伤口、手术器械的具体位置等。虽然，摄影师可在主刀医生的指导下，有目的地进行拍摄，但是，医生在聚精会神的手术时通常会忘记说明情况，如此结合手术视频进行术后讲解时，则需要大量的术后时间去编辑，如配字幕，加箭头和剪辑等等，而且医生往往后续就不再会有时间承担大量的剪辑工作。

因此，针对上述问题，本发明提出进一步的解决方案。

发明内容

本发明旨在提供一种用于手术视频图像采集的智能眼镜，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种用于手术视频图像采集的智能眼镜，其包括：镜架、镜框、MCU、眼球信息采集模块、眼球追踪传感器、摄像模块、录音模块、数据传输模块；

所述镜框安装于所述镜架上，所述摄像模块和录音模块集成设置于所述镜框上，所述摄像模块包括主机以及与所述主机相连接的独立的镜头，所述镜头上设置有所述眼球信息采集模块以及眼球追踪传感器，且所述眼球信息采集模块以及眼球追踪传感器与所述MCU相连接，所述摄像模块与所述数据传输模块进行数据传输，所述录音模块包括音频采集单元以及音频存储单元，所述音频存储单元接收所述音频采集单元采集的数据，并与所述数据传输模块进行数据传输，所述MCU对所述摄像模块和录音模块进行控制，所述数据传输模块接收所述摄像模块以及录音模块采集的数据，并进行远程数据通讯。

作为本发明的用于手术视频图像采集的智能眼镜的改进，所述镜架包括佩戴部分以及固定于所述佩戴部分上的连接部分，所述智能眼镜通过所述佩戴部分固定于人体的头部，所述镜框固定于所述连接部分上。

作为本发明的用于手术视频图像采集的智能眼镜的改进，所述佩戴部分为圆环结构，所述连接部分为连接于所述圆环结构上的弧形结构。

作为本发明的用于手术视频图像采集的智能眼镜的改进，所述MCU包括处理单元、压缩单元以及拼接单元。

作为本发明的用于手术视频图像采集的智能眼镜的改进，所述镜头的拍摄角度由调节机构进行调节。

作为本发明的用于手术视频图像采集的智能眼镜的改进，所述调节机构包括调节齿轮、驱动杆、驱动电机，所述调节齿轮与所述镜头传动连接，所述驱动电机通过所述驱动杆驱动所述调节齿轮进行转动。

作为本发明的用于手术视频图像采集的智能眼镜的改进，所述镜框上还设置有与所述镜框枢转连接的透明护罩，所述透明护罩对所述镜头进行保护。

作为本发明的用于手术视频图像采集的智能眼镜的改进，所述数据传输模块为基于WiFi或者蓝牙的无线传输模块。

作为本发明的用于手术视频图像采集的智能眼镜的改进，所述智能眼镜还包括语音交互模块，所述语音交互模块包括扬声器以及麦克风。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的智能眼镜能够实时采集手术过程中的视频图像以及音频信息，使学习者能够在远程以医生的视角实时观看、学习手术过程，突破了手术室的空间限制，实现了资源的共享。此外，本发明的智能眼镜能够跟随医生的关注点自动跟踪、自动调焦地采集手术视频图像，进而克服传统的采集的手术视频无法突出重点的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的智能眼镜的一具体实施方式的平面示意图；

图2为本发明的智能眼镜的一具体实施方式的模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、2所示，本发明的智能眼镜能够用于手术过程中视频图像以及音频信息的采集。具体地，所述智能眼镜包括：镜架10、镜框、MCU20、眼球信息采集模块21、眼球追踪传感器22、摄像模块30、录音模块40、数据传输模块50。

所述镜框安装于所述镜架10上，其用于辅助所述智能眼镜中其他功能模块的集成安装。其中，所述所述摄像模块30和录音模块40集成设置于所述镜框上。所述镜架10包括佩戴部分11以及固定于所述佩戴部分11上的连接部分12，所述智能眼镜通过所述佩戴部分11固定于人体的头部，所述镜框固定于所述连接部分12上。

在一个实施方式中，所述佩戴部分11为圆环结构，该圆环结构可套在人体头部上。所述连接部分12为连接于所述圆环结构上的弧形结构，所述镜框设置于所述弧形结构上，优选地，所述弧形结构大致呈椭圆形，该椭圆形结构上设置有缺口。

此外，为了对所述摄像模块30进行保护，所述镜框上还设置有与所述镜框枢转连接的透明护罩，所述透明护罩对所述镜头进行保护的同时，不会遮挡医生的视线以及视频图摄的采集。

所述MCU20用于对所述摄像模块30和录音模块40进行控制，同时，所述MCU20还对采集到的视频数据和音频数据进行处理。具体地，所述MCU20包括处理单元、压缩单元以及拼接单元。其中，所述处理单元用于实现视频数据和音频数据的处理，所述压缩单元用于实现视频数据以及图片数据的压缩，以便于后续数据的传输，所述拼接单元用于实现视频图片的拼接。

所述摄像模块30用于实现手术中视频图像以及图片的采集。具体地，所述摄像模块30包括主机以及与所述主机相连接的独立的镜头。其中，所述摄像模块的主机与所述数据传输模块50进行数据传输，从而，通过所述镜头采集的视频图像存储于所述主机中，并进一步通过所述数据传输模块50发送到服务器中供学习者远程访问。

进一步地，为了使得所述镜头具有合适的拍摄角度，所述智能眼镜还包括调节机构，所述镜头的拍摄角度由调节机构进行调节。具体地，所述调节机构包括调节齿轮、驱动杆、驱动电机，其中，所述调节齿轮与所述镜头传动连接，所述驱动电机通过所述驱动杆驱动所述调节齿轮进行转动。从而，当进行拍摄角度调节时，所述MCU向所述驱动电机发送驱动信号，所述驱动电机带动所述驱动杆运动，所述驱动杆的一端与所述调节齿轮相啮合，从而带动所述所述调节齿轮转动，进而控制所述镜头旋转，改变拍摄角度。

所述眼球信息采集模块21和眼球追踪传感器22用于实现跟随医生的关注点自动跟踪、自动调焦地采集手术视频图像。具体地，所述镜头上设置有所述眼球信息采集模块21以及眼球追踪传感器22，且所述眼球信息采集模块21以及眼球追踪传感器22与所述MCU30相连接。其中，所述MCU30控制所述眼球信息采集模块21初始采集主刀医生的眼球信息，所述眼球信息包括主要医生眼球的虹膜和瞳孔信息等生物特征信息。进一步地，基于采集的眼球信息，所述眼球追踪传感器22可追踪主刀医生眼球的运动情况，并将传感信号传输至MCU30，MCU30根据主刀医生眼球的运动情况，通过所述调节机构控制所述摄像模块30进行由针对性地拍摄，如将拍摄位置限定于主刀医生眼球关注的位置，并对该位置进行变焦放大等，如此使得拍摄的手术视频能够完整呈现主刀医生的视野，方便学习者进行由针对性地学习，避免了现有技术中对手术视频后续繁琐的编辑工作。

所述录音模块40用于实现手术中音频信息的采集。具体地，所述录音模块40包括音频采集单元以及音频存储单元，其中，所述音频采集单元用于采集手术环境中的音频数据，所述音频存储单元用于接收所述音频采集单元采集的音频数据。同时，所述音频存储单元与所述数据传输模块50进行数据传输，从而，通过所述音频采集单元采集的音频数据存储于所述主机中，并进一步通过所述数据传输模块50发送到服务器中供学习者远程访问。

所述数据传输模块50用于接收所述摄像模块30以及录音模块40采集的数据，并进行远程数据通讯。在一个实施方式中，所述数据传输模块50可以为基于WiFi或者蓝牙的无线传输模块。

此外，所述智能眼镜还包括语音交互模块60，所述语音交互模块60用于实现医生与学习者之间的远程语音通信，所述语音交互模块60包括扬声器以及麦克风。

综上所述，本发明的智能眼镜能够实时采集手术过程中的视频图像以及音频信息，使学习者能够在远程以医生的视角实时观看、学习手术过程，突破了手术室的空间限制，实现了资源的共享。此外，本发明的智能眼镜能够跟随医生的关注点自动跟踪、自动调焦地采集手术视频图像，进而克服传统的采集的手术视频无法突出重点的缺陷。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种用于手术视频图像采集的智能眼镜，其特征在于，所述智能眼镜包括：镜架、镜框、MCU、眼球信息采集模块、眼球追踪传感器、摄像模块、录音模块、数据传输模块；

所述镜框安装于所述镜架上，所述摄像模块和录音模块集成设置于所述镜框上，所述摄像模块包括主机以及与所述主机相连接的独立的镜头，所述镜头上设置有所述眼球信息采集模块以及眼球追踪传感器，且所述眼球信息采集模块以及眼球追踪传感器与所述MCU相连接，所述摄像模块与所述数据传输模块进行数据传输，所述录音模块包括音频采集单元以及音频存储单元，所述音频存储单元接收所述音频采集单元采集的数据，并与所述数据传输模块进行数据传输，所述MCU对所述摄像模块和录音模块进行控制，所述数据传输模块接收所述摄像模块以及录音模块采集的数据，并进行远程数据通讯。

2.根据权利要求1所述的用于手术视频图像采集的智能眼镜，其特征在于，所述镜架包括佩戴部分以及固定于所述佩戴部分上的连接部分，所述智能眼镜通过所述佩戴部分固定于人体的头部，所述镜框固定于所述连接部分上。

3.根据权利要求2所述的用于手术视频图像采集的智能眼镜，其特征在于，所述佩戴部分为圆环结构，所述连接部分为连接于所述圆环结构上的弧形结构。

4.根据权利要求1所述的用于手术视频图像采集的智能眼镜，其特征在于，所述MCU包括处理单元、压缩单元以及拼接单元。

5.根据权利要求1所述的用于手术视频图像采集的智能眼镜，其特征在于，所述镜头的拍摄角度由调节机构进行调节。

6.根据权利要求5所述的用于手术视频图像采集的智能眼镜，其特征在于，所述调节机构包括调节齿轮、驱动杆、驱动电机，所述调节齿轮与所述镜头传动连接，所述驱动电机通过所述驱动杆驱动所述调节齿轮进行转动。

7.根据权利要求1所述的用于手术视频图像采集的智能眼镜，其特征在于，所述镜框上还设置有与所述镜框枢转连接的透明护罩，所述透明护罩对所述镜头进行保护。

8.根据权利要求1所述的用于手术视频图像采集的智能眼镜，其特征在于，所述数据传输模块为基于WiFi或者蓝牙的无线传输模块。

9.根据权利要求1所述的用于手术视频图像采集的智能眼镜，其特征在于，所述智能眼镜还包括语音交互模块，所述语音交互模块包括扬声器以及麦克风。