CN108924490A - 手术过程视频图像数据处理系统及方法 - Google Patents

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CN108924490A CN201810724685.2A CN201810724685A CN108924490A CN 108924490 A CN108924490 A CN 108924490A CN 201810724685 A CN201810724685 A CN 201810724685A CN 108924490 A CN108924490 A CN 108924490A
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刘丽丽
陈孝凯
吴礼进
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Abstract

本发明提供了一种手术过程视频图像数据处理系统，包括摄像模组、格式转换器、视频输出设备和视频接收设备；所述摄像模组用于采集手术过程视频图像数据，所述摄像模组设置在医疗器械上；所述格式转换器用于将所述手术过程视频图像数据进行格式转换，所述格式转换为非压缩数据处理或者压缩率小于设定阈值的数据处理；所述视频发送设备将所述格式转换后的手术过程视频图像数据通过5GHz到60GHz的频段中的至少一个频段进行无线传输；所述视频接收设备用于接收所述无线传输后的手术过程视频图像数据。如此设置，一方面避免或降低了由于视频图像数据的压缩处理而导致的图像失真。另一方面，也避免了利用网络宽带进行数据传输而使显示延迟导致的影响。

Description

手术过程视频图像数据处理系统及方法
技术领域
本发明涉及多媒体技术领域，特别是涉及一种手术过程视频图像数据处理系统及方法。
背景技术
声明：在整个说明书中，对背景技术的任何讨论绝不应被视为承认这样的技术是众所周知的，或者形成本领域公知常识的一部分。
通常，大多数手术灯都会带有术野摄像头，以便于其他医护人员通过显示器观看手术过程中术野的图像。而目前手术灯术野摄像头的信号传输主要是使用信号线连接术野摄像头和显示器(例如通过信号线直接连接，或采用有线网络传输等)。这种方式不仅限制了显示器的安装位置，使显示器的安装不够灵活，而且信号线连接麻烦，易损坏，且布线繁琐，不利于手术室的整洁和手术灯的后期维护。
发明内容
基于上述，提供一种低延时、低损真的手术过程视频图像数据处理系统。
一种手术过程视频图像数据处理系统，包括摄像模组、格式转换器、至少一个视频输出设备和至少一个视频接收设备；所述摄像模组用于采集手术过程视频图像数据，所述摄像模组设置在医疗器械上；所述格式转换器用于将所述手术过程视频图像数据进行格式转换，所述格式转换为非压缩数据处理或者压缩率小于设定阈值的数据处理；至少一个所述视频发送设备将所述格式转换后的手术过程视频图像数据通过5GHz到60GHz的频段中的至少一个频段进行无线传输；至少一个所述视频接收设备用于接收所述无线传输后的手术过程视频图像数据。
此外，还提供了一种低延时、低损真的手术过程视频图像数据处理方法。
一种手术过程视频图像数据处理方法，所述方法包括：通过摄像模组采集手术过程视频图像数据，所述摄像模组设置在医疗器械上；通过格式转换器将所述手术过程视频图像数据进行格式转换，所述格式转换为非压缩数据处理或者压缩率小于设定阈值的数据处理；通过至少一个视频发送设备将所述格式转换后的手术过程视频图像数据通过5GHz到60GHZ的频段中的至少一个频段进行无线传输；通过至少一个视频接收设备接收所述无线传输后的手术过程视频图像数据。
上述方法或系统通过将所述视频图像数据转换成非压缩视频数据或压缩率小于设定阈值的数据，并以无线数据传输方式，在5GHz至60GHz频段中的至少一个频段进行传输。一方面避免或降低了由于视频图像数据的压缩处理而导致的图像失真。另一方面，也避免了利用网络宽带进行数据传输而使显示延迟导致的影响。同时，能够有效改善清晰度和传输延迟。
在上述内容中，至少在一些实施例中，本发明的目的是克服或改善了现有技术的至少一个缺点，或提供了有用的替代方案。提供的概述实施例的集合以基于以下“具体实施方式”中公开的技术特征的选择来预示潜在的专利权利要求，且这些概述实施例的集合并不旨在以任何方式限制可拓展的权利要求范围。
附图说明
图1为一实施例提供的图像采集设备内硬件系统示意图；
图2为一实施例提供的通信电源模块内硬件系统示意图及与外部连接关系示意图；
图3为一实施例提供的图像采集设备在手术灯上的安装位置结构示意图；
图4为一实施例提供的一个视频输出设备同时为多个视频接收设备传输视频数据的图像数据无线传输系统示意图；
图5为一实施例提供的多个视频输出设备连接同一个视频接收设备的图像数据无线传输系统示意图；
图6为一实施例提供的多个视频接收设备同时为一个显示设备传输视频数据的图像数据无线传输系统示意图；
图7为一实施例提供的一个视频接收设备同时为多个显示设备传输视频数据的图像数据无线传输系统示意图；
图8为一实施例提供的图像数据无线传输方法流程示意图。
附图说明：100.摄像模组；200.格式转换器；300.视频输出设备；400.通信电源模块；410.第一通信接口；420.第二通信接口；430.第一电源输入端；440.第一电源输出端；450.第二电源输入端；460.第二电源输出端；470.第三电源输入端；500.臂控模块；600.视频接收设备；700.显示设备。
具体实施方式
在本专利文件中，下面讨论的图1-8和用于描述本公开的原理或方法的各种实施例只用于说明，而不应以任何方式解释为限制了本公开的范围。本领域的技术人员应理解的是，本公开的原理或方法可在任何适当布置的图像采集设备、图像数据无线传输系统及方法中实现。参考附图，本公开的优选实施例将在下文中描述。在下面的描述中，将省略众所周知的功能或配置的详细描述，以免以不必要的细节混淆本公开的主题。而且，本文中使用的术语将根据本发明的功能定义。因此，所述术语可能会根据用户或操作者的意向或用法而不同。因此，本文中使用的术语必须基于本文中所作的描述来理解。
一种手术过程视频图像数据处理系统，如图4所示，包括摄像模组100、格式转换器200、至少一个视频输出设备300和至少一个视频接收设备600。摄像模组100用于采集手术过程视频图像数据，摄像模组100设置在医疗器械上。格式转换器200用于将手术过程视频图像数据进行格式转换，格式转换为非压缩数据处理或者压缩率小于设定阈值的数据处理。至少一个视频输出设备300将格式转换后的手术过程视频图像数据通过5GHz到60GHz的频段中的至少一个频段进行无线传输。至少一个视频接收设备600用于接收无线传输后的手术过程视频图像数据。其中，视频输出设备300包括用于将视频数据转换成适合无线传输数据的处理器和用于对外发送视频数据信号的天线。视频接收设备600包括用于接收视频数据信号的天线和用于将接收到的无线视频数据信号转换成视频数据的处理器。此外，摄像模组100可以设置在手术灯上，也可以设置在腔镜上，例如：摄像模组100设置在宫腔镜上或设置在腹腔镜上，或者设置在胃镜等的软管腔镜上。其中，将摄像模组100可以设置在手术灯上的情况，具体地，可以将摄像模组100可以设置在手术灯灯头上，也可以单独设置在手术灯的弹簧臂上。本发明系统通过格式转换器200将视频图像数据转换成非压缩高清视频数据，并通过视频输出设备300以无线数据传输方式，5GHz到60GHz的频段中的至少一个频段进行无线输出，与视频接收设备600之间进行视频数据的传输。如此设置，一方面避免或降低了由于视频图像数据的压缩处理而导致的图像失真。另一方面，也避免了利用网络宽带进行数据传输而使显示延迟导致的影响。同时，能够有效改善清晰度和传输延迟，且抗干扰能力强。此外，能够取得更大的数据传输速率，从而能更可靠地提供传输高质量、高清晰度无压缩视频所必要的频宽。
在其中一个实施例中，如图6所示，本发明系统还包括至少一个显示设备700。显示设备700用于将所接收的手术过程视频图像数据进行显示。其中，一台显示设备700与两个或两个以上的视频接收设备600连接，以通过一台显示设备700呈现两个或两个以上视频接收设备600接收到的非压缩高清视频数据。在该实施例中，一台显示设备700通过与两个或两个以上的视频接收设备600建立连接关系，以获取两个或两个以上无线视频数据，然后对其进行总体运算处理输出显示。在实际应用中，显示设备700通过“画中画”的显示模式，在一个显示设备700上同时显示多个视频数据源的图像画面。
在其中一个实施例中，摄像模组100所获取的手术过程视频图像数据的格式为YCbCr。在该实施例中，YCbCr或Y'CbCr有的时候会被写作:YCBCR或是Y'CBCR。YCbCr或Y'CbCr是色彩空间的一种。通常会用于影片中的影像连续处理，或是数字摄影系统中。其中，Y'为颜色的亮度(luma)成分、而CB和CR则为蓝色和红色的浓度偏移量成份。值得注意的是，该实施例中的Y'和Y是不同的，其中，Y是指流明(luminance)，其表示光的浓度且为非线性，主要使用伽马修正(gamma correction)编码处理。
在其中一个实施例中，图像采集设备采集视频图像数据主要的采样格式有YCbCr4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和YCbCr 4:4:4。其中，4:2:0表示每4个像素有4个亮度分量，2个色度分量(即YYYYCbCr)，即仅采样奇数扫描线。是便携式视频设备(例如：MPEG-4)以及电视会议(例如：H.263)最常用格式。4:2:2表示每4个像素有4个亮度分量，4个色度分量(即YYYYCbCrCbCr)。是DVD、数字电视、HDTV以及其它消费类视频设备的最常用格式。4:4:4表示全像素点阵(即YYYYCbCrCbCrCbCrCbCr)。主要用于高质量视频应用、演播室以及专业视频产品。本案中YCbCr 4:1:1比较常用，其含义为:每个点保存一个8bit的亮度值(也就是Y值)，每2x2个点保存一个Cr和Cb值，由于人的肉眼对视频的Y分量更敏感，因此在通过对色度分量进行子采样来减少色度分量后，肉眼将察觉不到的图像质量的变化。所以，原来用RGB(R,G,B都是8bit unsigned)模型，每个点需要8x3＝24bits。而本发明方案采用YCbCr或Y'CbCr形式的视频图像数据仅需要8+(8/4)+(8/4)＝12bits，即平均每个点占12bits。这样就把图像的数据压缩了一半。因此，如此设置也大大缩短了视频数据传输的时间。
在其中一个实施例中，优选地，格式转换器200进行格式转换后的手术过程视频图像数据的格式为1080P、1080I、4K或720P。
在其中一个实施例中，如图1所示，还包括用于接收对摄像模组100的控制指令或反馈摄像模组的参数信息的通信接口。
在其中一个实施例中，还包括用于给格式转换器和/或视频发送设备供电的供电电路。
在其中一个实施例中，还包括用于接收对摄像模组100的控制指令或反馈摄像模组100的参数信息的通信接口。以及用于给格式转换器和/或视频发送设备供电的供电电路。通信接口和供电电路设置在一电路板上。或者通信接口、供电电路和格式转换器设置在一电路板上。
在其中一个实施例中，摄像模组100设置于手术灯的灯头上。格式转换器200设置于手术灯的灯头与手术灯的后罩之间。视频输出设备300设置在手术灯后罩上。在该实施例中，摄像模组100并不局限去上述设置方式，具体地，摄像模组100还可以设置在手术灯灯头的中部或设置在手术灯灯头的侧面。此外，由于手术灯的特殊用途，摄像模组100设置在手术灯上的封装需要满足严格的无菌要求。
在其中一个实施例中，本发明系统还包括壳体。壳体内设置有摄像模组100、格式转换器200以及视频输出设备300。壳体设置在手术灯的灯头上或者设置在手术灯的弹簧臂上。
在其中一个实施例中，视频输出设备300包括用于发送对码信息的对码信息发射器。视频接收设备600包括对码信息接收器。对码信息接收器用于接收对码信息，存储对码信息对应的对码信息发送器的地址码，并发送对码成功提示信息给对码信息发射器。在该实施例中，对码信息发射器和对码信息接收器的信息传输还可以通过红外、蓝牙和WiFi进行传输。
在其中一个实施例中，视频接收设备600包括用于发送对码信息的对码信息发射器。视频输出设备300包括对码信息接收器，对码信息接收器用于接收对码信息，存储对码信息对应的对码信息发送器的地址码，并发送对码成功提示信息给对码信息发射器。在该实施例中，对码信息发射器和对码信息接收器的信息传输还可以通过红外、蓝牙和WiFi进行传输。
在其中一个实施例中，本发明系统还包括处理器，用于在视频接收设备接收无线传输后的手术过程视频图像数据之后，判断所接收的手术过程视频图像数据是否满足预设质量条件，若手术过程视频图像数据满足预设质量条件，则使得至少一个显示设备700将所接收的手术过程视频图像数据进行显示。
在其中一个实施例中，本发明系统还包括处理器，用于在视频接收设备600接收到无线传输后的手术过程视频图像数据之后，判断所接收的手术过程视频图像数据是否满足预设质量条件，若所接收的手术过程视频图像数据不满足预设质量条件，则调整视频输出设备300的发送频段以及视频接收设备600的接收频段，使得至少一个视频输出设备300将格式转换后的手术过程视频图像数据通过5GHz到60GHZ的频段中的调整后的频段进行无线传输，以及使得至少一个视频接收设备600接收通过调整后的频段进行传输的手术过程视频图像数据。
在其中一个实施例中，本发明系统还包括处理器，处理器用于在视频接收设备600接收到无线传输后的手术过程视频图像数据之后，判断所接收的通过调整后的频段发送的手术过程视频图像数据是否满足预设质量条件，若所接收的通过调整后的频段发送的手术过程视频图像数据不满足预设质量条件，则调整视频输出设备300的发送功率，使得至少一个视频发送设备以调整后的发送功率进行无线传输。
在其中一个实施例中，本发明系统还包括处理器，处理器用于根据视频输出设备300与视频接收设备600的距离或者位置关系，确定视频输出设备300的发送功率，使得至少一个视频输出设备300将格式转换后的手术过程视频图像数据以发送功率发送并通过5GHz到60GHZ的频段中的至少一个频段进行无线传输。在该实施例中，由于本发明方案在手术室的实际使用过程中，视频输出设备300与视频接收设备600的安装距离通常需要根据实际的手术室布置情况进行，有时距离短，有时距离长，有时中间距离的空间结构简单，有时候中间距离的空间结构复杂。因此，需要对视频输出设备300的发送功率进行适当的调整以在满足数据传输条件的情况下尽可能降低视频输出设备300的信号发送功率以降低辐射和节约能源。
上述系统通过所述格式转换器200将所述视频图像数据转换成非压缩或低压缩率的视频数据，并通过所述视频输出设备300以无线数据传输方式，在5GH至60GHz频段中的至少一个频段与所述视频接收设备之间进行视频数据的传输。一方面避免或降低了由于视频图像数据的压缩处理而导致的图像失真。另一方面，也避免了利用网络宽带进行数据传输而使显示延迟导致的影响。同时，能够有效改善清晰度和传输延迟，且抗干扰能力强。此外，能够取得更大的数据传输速率，从而能更可靠地提供传输高质量、高清晰度无压缩视频所必要的频宽。
此外，还提供了一种低延时、低损真的手术过程视频图像数据处理方法。一种手术过程视频图像数据处理方法，方法包括：通过摄像模组100采集手术过程视频图像数据，摄像模组设置在医疗器械上。通过格式转换器200将手术过程视频图像数据进行格式转换，格式转换为非压缩数据处理或者压缩率小于设定阈值的数据处理。通过至少一个视频输出设备300将格式转换后的手术过程视频图像数据通过5GHz到60GHZ的频段中的至少一个频段进行无线传输。通过至少一个视频接收设备600接收无线传输后的手术过程视频图像数据。在该方法中，获取视频图像数据可以是由摄像模组100直接采集的一手视频图像数据，也可以是现存的(即过去已经存在的，并由存储设备储存的)视频图像数据。由于数据处理过程中的压缩算法都是有损的，对图像质量有影响，有可能会导致图像失真。因此，本发明方法的图像数据处理过程不对图像数据进行压缩处理或压缩率小于设定阈值的数据处理。让获取的视频图像数据以非压缩或压缩率小于设定阈值视频数据的数据形式直接进行传输。并通过无线方式，在5GHz至60GHz频段中至少一个频段输出上述视频数据。以无线数据传输方式，在5GHz或60GHz的频段中进行传输。一方面避免或降低了由于视频图像数据的压缩处理而导致的图像失真。另一方面，也避免了利用网络宽带进行数据传输而使显示延迟导致的影响。同时，利用其特有的算法能够有效改善清晰度和传输延迟，且抗干扰能力强(如WHDI的频段)。此外，能够取得更大的数据传输速率，从而能更可靠地提供传输高质量、高清晰度无压缩视频所必要的频宽(如WIHD和WiGig等频段)。
在其中一个实施例中，方法还包括：通过至少一个显示设备700将所接收的手术过程视频图像数据进行显示。
在其中一个实施例中，方法还包括：摄像模组100所获取的手术过程视频图像数据的格式为YCbCr。在该实施例中，YCbCr或Y'CbCr有的时候会被写作:YCBCR或是Y'CBCR。YCbCr或Y'CbCr是色彩空间的一种。通常会用于影片中的影像连续处理，或是数字摄影系统中。其中，Y'为颜色的亮度(luma)成分、而CB和CR则为蓝色和红色的浓度偏移量成份。值得注意的是，该实施例中的Y'和Y是不同的，其中，Y是指流明(luminance)，其表示光的浓度且为非线性，主要使用伽马修正(gamma correction)编码处理。其中，图像采集设备采集视频图像数据主要的采样格式有YCbCr 4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和YCbCr4:4:4。其中，4:2:0表示每4个像素有4个亮度分量，2个色度分量(即YYYYCbCr)，即仅采样奇数扫描线。是便携式视频设备(例如：MPEG-4)以及电视会议(例如：H.263)最常用格式。4:2:2表示每4个像素有4个亮度分量，4个色度分量(即YYYYCbCrCbCr)。是DVD、数字电视、HDTV以及其它消费类视频设备的最常用格式。4:4:4表示全像素点阵(即YYYYCbCrCbCrCbCrCbCr)。主要用于高质量视频应用、演播室以及专业视频产品。本案中YCbCr 4:1:1比较常用，其含义为:每个点保存一个8bit的亮度值(也就是Y值)，每2x2个点保存一个Cr和Cb值，由于人的肉眼对视频的Y分量更敏感，因此在通过对色度分量进行子采样来减少色度分量后，肉眼将察觉不到的图像质量的变化。所以，原来用RGB(R,G,B都是8bit unsigned)模型，每个点需要8x3＝24bits。而本发明方案采用YCbCr或Y'CbCr形式的视频图像数据仅需要8+(8/4)+(8/4)＝12bits，即平均每个点占12bits。这样就把图像的数据压缩了一半。因此，如此设置也大大缩短了视频数据传输的时间。
在其中一个实施例中，方法还包括：格式转换后的手术过程视频图像数据的格式为1080P、1080I、4K或720P。在该实施例中，格式转换后的手术过程视频图像数据的格式均为高清视频数据。
在其中一个实施例中，通过至少一个视频接收设备600接收无线传输后的手术过程视频图像数据之前，还包括：至少一个视频接收设备600与至少一个视频输出设备300进行对码配对。通过至少一个视频接收设备600接收无线传输后的手术过程视频图像数据，包括：若至少一个视频接收设备600与至少一个视频输出设备300对码配对成功，则通过至少一个视频接收设备600接收无线传输后的手术过程视频图像数据。
在其中一个实施例中，视频接收设备600包括对码信息接收器，视频输出设备300包括对码信息发射器，视频接收设备600与视频输出设备300进行对码配对，包括：通过对码信息发射器发送对码信息。判断对码信息接收器是否接收到对码信息。若对码信息接收器接收到对码信息，则存储对码信息对应的对码信息发送器的地址码，并发送对码成功提示信息给对码信息发射器。
在其中一个实施例中，视频输出设备300包括对码信息接收器，视频接收设备600包括对码信息发射器，视频接收设备与视频发送设备进行对码配对，包括：通过对码信息发射器发送对码信息。判断对码信息接收器是否接收到对码信息。若对码信息接收器接收到对码信息，则存储对码信息对应的对码信息发送器的地址码，并发送对码成功提示信息给对码信息发射器。
在其中一个实施例中，方法还包括：若对码信息接收器没有接收到对码信息，则判断对码配对的时间是否满足预设时间条件。若对码配对的时间满足预设时间条件，则重新进行对码配对。在该实施例中，“重新”是指再一次进行对码信息发射器和对码信息接收器的对码配对过程。
在其中一个实施例中，方法还包括：通过至少一个视频接收设备600接收无线传输后的手术过程视频图像数据之后，还包括:判断所接收的手术过程视频图像数据是否满足预设质量条件。若所接收的手术过程视频图像数据满足预设质量条件，则通过至少一个显示设备700将所接收的手术过程视频图像数据进行显示。
在其中一个实施例中，方法还包括：通过至少一个视频接收设备600接收无线传输后的手术过程视频图像数据之后，还包括:判断所接收的手术过程视频图像数据是否满足预设质量条件。若所接收的手术过程视频图像数据不满足预设质量条件，则调整视频输出设备300的发送频段以及视频接收设备的接收频段，通过至少一个视频输出设备300将格式转换后的手术过程视频图像数据通过5GHz到60GHZ的频段中的调整后的频段进行无线传输，通过至少一个视频接收设备600接收通过调整后的频段进行传输的手术过程视频图像数据。
在其中一个实施例中，方法还包括：通过至少一个视频接收设备600接收无线传输后的手术过程视频图像数据之后，还包括：判断所接收的通过调整后的频段发送的手术过程视频图像数据是否满足预设质量条件。若所接收的通过调整后的频段发送的手术过程视频图像数据不满足预设质量条件，则调整视频发送设备的发送功率，通过至少一个视频发送设备以调整后的发送功率进行无线传输。
在其中一个实施例中，方法还包括：根据视频输出设备300与视频接收设备600的距离或者位置关系，确定视频发送设备的发送功率。通过至少一个视频输出设备300将格式转换后的手术过程视频图像数据通过5GHz到60GHZ的频段中的至少一个频段进行无线传输，包括:通过至少一个视频发送设备将格式转换后的手术过程视频图像数据以发送功率发送并通过5GHz到60GHZ的频段中的至少一个频段进行无线传输。在该实施例中，由于本发明方案在手术室的实际使用过程中，视频输出设备300与视频接收设备600的安装距离通常需要根据实际的手术室布置情况进行，有时距离短，有时距离长，有时中间距离的空间结构简单，有时候中间距离的空间结构复杂。因此，需要对视频输出设备300的发送功率进行适当的调整以在满足数据传输条件的情况下尽可能降低视频输出设备300的信号发送功率以降低辐射和节约能源。
上述方法通过将所述视频图像数据转换成非压缩高清视频数据，并以无线数据传输方式，在5GHz至60GHz频段中的至少一个频段进行传输。一方面避免或降低了由于视频图像数据的压缩处理而导致的图像失真。另一方面，也避免了利用网络宽带进行数据传输而使显示延迟导致的影响。同时，能够有效改善清晰度和传输延迟，且抗干扰能力强。此外，能够取得更大的数据传输速率，从而能更可靠地提供传输高质量、高清晰度无压缩视频所必要的频宽。
本发明还提供了一种图像采集设备。
一种图像采集设备，如图1所示，包括摄像模组100、格式转换器200和视频输出设备300。摄像模组100用于采集视频图像数据。格式转换器200用于对视频图像数据进行非压缩数据格式转换，或者压缩率小于设定阀值的数据格式转换，以获得低损真的视频数据。视频输出设备300用于通过无线方式，在5GHz至60GHz频段中的至少一个频段输出视频数据。如此设置，能够利用5GHz至60GHz无线传输频段的传输特性，一方面避免或降低了由于视频图像数据的压缩处理而导致的图像失真。另一方面，也避免了利用网络宽带进行数据传输而使显示延迟导致的影响。同时，能够有效改善清晰度和传输延迟，且抗干扰能力强。此外，能够取得更大的数据传输速率，从而能更可靠地提供传输高质量、高清晰度无压缩视频所必要的频宽。例如，WHDIWHDI的频段是5GHz，其特有的算法显著改善了清晰度和传输延迟，且抗干扰能力强。而无线高清WiHD(WirelessHD)和无线千兆比特WiGig(WirelessGigabit)的频段是60GHz，能够取得更大的数据传输速率，从而能更可靠地提供传输高质量、高清晰度无压缩视频所必要的频宽。
本发明公开的图像采集设备应用相当广泛。例如，在医学领域中，大多数手术灯都会带有术野摄像头，以便于其他医护人员通过显示器观看手术过程中术野的图像。而传统的手术灯术野摄像头的信号传输主要有两种方式。一种是使用信号线连接术野摄像头和显示器(例如通过信号线直接连接，或采用有线网络传输等)。这种方式不仅限制了显示器的安装位置，使显示器的安装不够灵活，而且信号线连接麻烦，易损坏，且布线繁琐，不利于手术室的整洁和手术灯的后期维护。另外一种方式是通过无线网络来传输信号(例如通过蓝牙、Wifi等进行信号传输)。采用这种方式，一方面由于信号处理时的压缩算法都是有损的，会对图像质量有影响，容易导致图像失真。另一方面，该种信号传输方式受网络带宽影响明显，容易导致图像延时明显。而如果将本发明方案应用在该医学领域的手术灯上，则不仅能够避免采用有线连接的种种弊端，而且，通过格式转换器200将视频图像数据转换成非压缩高清视频数据，并通过视频输出设备300以无线数据传输方式，在5GHz或60GHz的频段中输出。能够有效提高图像反应现场的真实性，且低延时性能，也能够及时反应手术现场手术进行的程度。为远程会诊、治疗和教学提供了现实基础。
在其中一个实施例中，格式转换器200还用于为摄像模组100提供电能。在该实施例中，格式转换器200不仅与摄像模组100存在视频数据传输的连接，还存在供电关系的连接。由于格式转换器200的最直接作用就是将摄像模组100获取的视频图像数据转换成非压缩高清视频数据。因此，二者在本发明设备上的物理位置也是较其他功能模块近的。让格式转换器200与摄像模组100存在视频数据传输的连接的同时，还设置用于为摄像模组100提供电能，以此充分利用二者的物理位置关系，使得本发明设备的功能模块设置更加合理，同时也使得本发明装置的总体结构更加简洁和优化。
在其中一个实施例中，如图1所示，还包括通信电源模块400。通信电源模块400用于为格式转换器200和视频输出设备300提供电能。通信电源模块400设置有用于对摄像模组100传输控制指令的通信接口。通常情况下，摄像模组100采集图像时需要根据采集图像、采集环境等的变化作自动、半自动或被动的调整，以适应新的采集环境和设置相应的图像采集参数采集最优选最高清的图像。在该实施例中，摄像模组100通过通信电源模块400对外获取控制指令或新得调节程序等对当前图像采集情况作出适应性调整(例如，控制摄像模组100调节焦距、放大、缩小、冻结、白平衡和光圈等参数)。
在其中一个实施例中，如图1所示，还包括通信电源模块400。通信电源模块400用于为格式转换器200和视频输出设备300提供电能。通信电源模块400设置有用于反馈摄像模组100各项参数的通信接口。通常情况下，摄像模组100采集图像时需要根据采集图像、采集环境等的变化作自动、半自动或被动的调整，以适应新的采集环境和设置相应的图像采集参数采集最优选最高清的图像。在该实施例中，摄像模组100的各项参数通过该信号传输接口对外进行反馈，以将图像采集时的各项设置参数对外显示或留存备案(例如，可以输出参数用于参数监控，也可以编入摄取的图像数据中)。
在其中一个实施例中，如图1所示，还包括通信电源模块400。通信电源模块400用于为格式转换器200和视频输出设备300提供电能。通信电源模块400设置有用于对摄像模组100传输控制指令和反馈摄像模组100各项参数的通信接口。通常情况下，摄像模组100采集图像时需要根据采集图像、采集环境等的变化作自动、半自动或被动的调整，以适应新的采集环境和设置相应的图像采集参数采集最优选最高清的图像。在该实施例中，摄像模组100通过通信电源模块400对外获取控制指令或新得调节程序等对当前图像采集情况作出适应性调整(例如，控制摄像模组100调节焦距、放大、缩小、冻结、白平衡和光圈等参数)。同时，摄像模组100的各项参数也通过该信号传输通道对外进行反馈，以将图像采集时的各项设置参数对外显示或留存备案(例如将参数编入摄取的图像数据中)。
在其中一个实施例中，如图2所示，通信电源模块400设置有第一通信接口410和第二通信接口420。第一通信接口410与摄像模组100连接，以对摄像模组100输出控制指令和/或获取摄像模组100各项参数。第二通信接口420对外连接信号源，以获取控制指令和/或对外输出摄像模组100各项参数。通常情况下，摄像模组100采集图像时需要根据采集图像、采集环境等的变化作自动、半自动或被动的调整，以适应新的采集环境和设置相应的图像采集参数采集最优选最高清的图像。在该实施例中，摄像模组100通过通信电源模块400对外获取控制指令或新得调节程序等对当前图像采集情况作出适应性调整(例如，控制摄像模组100调节焦距、放大、缩小、冻结、白平衡和光圈等参数)。同时，摄像模组100的各项参数也通过该信号传输通道对外进行反馈，以将图像采集时的各项设置参数对外显示或留存备案(例如，可以输出参数用于参数监控，也可以编入摄取的图像数据中)。而第一通信接口410和第二通信接口420是连接摄像模组100和外接控制信号源的信号传输通道连接口。
在其中一个实施例中，如图2所示，通信电源模块400设置有第一电源输入端430、第二电源输入端450、第一电源输出端440和第二电源输出端460。第一电源输入端430和第二电源输入端450均用于外接电源，以获取电能。第一电源输出端440用于为视频输出设备300提供电能。第二电源输出端460用于为格式转换器200提供电能。第一电源输入端430与第一电源输出端440连接，以传输电能。第二电源输入端450与第二电源输出端460连接，以传输电能。第二电源输入端450的输入电压大于第一电源输入端430的输入电压。第二电源输出端460的输出电压大于第一电源输出端440的输出电压。
在其中一个实施例中，如图2所示，通信电源模块400设置有第三电源输入端470、第一电源输出端440、第二电源输出端460、第一变电模块和第二变电模块。第三电源输入端470用于外接电源，以获取电能。第一电源输出端440用于为视频输出设备300提供电能。第二电源输出端460用于为格式转换器200提供电能。第一电源输出端440通过第一变电模块与第三电源输入端470连接，以传输电能。第二电源输出端460通过第二变电模块与第三电源输入端470连接，以传输电能。第一变电模块的变电比大于第二变电模块的变电比，以使第二电源输出端460的输出电压大于第一电源输出端440的输出电压。
在其中一个实施例中，第一变电模块包括电磁式变压器或电阻。第二变电模块包括电磁式变压器或电阻。
在其中一个实施例中，摄像模组100设置在医疗器械上。
在其中一个实施例中，医疗器械为手术灯或腹腔镜。
在其中一个实施例中，摄像模组100设置在手术灯的灯头上，或设置在手术灯的弹簧臂上。
在其中一个实施例中，如图3所示，摄像模组100设置在手术灯的透光面板外侧。
在其中一个实施例中，如图3所示，通信电源模块400设置在摄像模组100和透光面板之间。
在其中一个实施例中，如图3所示，格式转换器200设置在手术灯的后罩与透光面板之间。
在其中一个实施例中，如图3所示，视频输出设备300设置在手术灯的后罩外侧。
在其中一个实施例中，视频图像数据为YCbCr形式的视频图像数据。
在该实施例中，YCbCr或Y'CbCr有的时候会被写作:YCBCR或是Y'CBCR。YCbCr或Y'CbCr是色彩空间的一种。通常会用于影片中的影像连续处理，或是数字摄影系统中。其中，Y'为颜色的亮度(luma)成分、而CB和CR则为蓝色和红色的浓度偏移量成份。值得注意的是，该实施例中的Y'和Y是不同的，其中，Y是指流明(luminance)，其表示光的浓度且为非线性，主要使用伽马修正(gamma correction)编码处理。
在其中一个实施例中，图像采集设备采集视频图像数据主要的采样格式有YCbCr4:2:0、YCbCr 4:2:2、YCbCr 4:1:1和YCbCr 4:4:4。其中，4:2:0表示每4个像素有4个亮度分量，2个色度分量(即YYYYCbCr)，即仅采样奇数扫描线。是便携式视频设备(例如：MPEG-4)以及电视会议(例如：H.263)最常用格式。4:2:2表示每4个像素有4个亮度分量，4个色度分量(即YYYYCbCrCbCr)。是DVD、数字电视、HDTV以及其它消费类视频设备的最常用格式。4:4:4表示全像素点阵(即YYYYCbCrCbCrCbCrCbCr)。主要用于高质量视频应用、演播室以及专业视频产品。本案中YCbCr 4:1:1比较常用，其含义为:每个点保存一个8bit的亮度值(也就是Y值)，每2x2个点保存一个Cr和Cb值，由于人的肉眼对视频的Y分量更敏感，因此在通过对色度分量进行子采样来减少色度分量后，肉眼将察觉不到的图像质量的变化。所以，原来用RGB(R,G,B都是8bit unsigned)模型，每个点需要8x3＝24bits。而本发明方案采用YCbCr或Y'CbCr形式的视频图像数据仅需要8+(8/4)+(8/4)＝12bits，即平均每个点占12bits。这样就把图像的数据压缩了一半。因此，如此设置也大大缩短了视频数据传输的时间。
在其中一个实施例中，视频数据为适合HDMI接口传输格式的高清视频数据。在该实施例中，由于HDMI有着更高的带宽，且接口变得更小，因而能够使得本发明设备获得更多的数据传输频段，在本发明的实际应用中有助于避免或减少无线传输过程的干扰，提高无线传输的抗干扰性。同时，小巧的接口也有助于将本发明设备的体积做的更加小巧灵活。
在其中一个实施例中，高清视频数据的格式为1080P、1080I、4K或720P。
上述设备通过格式转换器200将视频图像数据转换成非压缩高清视频数据，并通过视频输出设备300以无线数据传输方式，在5GHz至60GHz的至少一个频段中输出。一方面避免或降低了由于视频图像数据的压缩处理而导致的图像失真。另一方面，也避免了利用网络宽带进行数据传输而使显示延迟导致的影响。同时，能够有效改善清晰度和传输延迟，且抗干扰能力强。此外，能够取得更大的数据传输速率，从而能更可靠地提供传输高质量、高清晰度无压缩视频所必要的频宽。
根据上述提供的图像采集设备，本发明还提供了一种包括该图像采集设备的图像数据无线传输系统。
一种图像数据无线传输系统，如图4所示，包括摄像模组100、格式转换器200、视频输出设备300和视频接收设备600。摄像模组100用于采集视频图像数据。格式转换器200用于对视频图像数据进行非压缩数据格式转换，或者压缩率小于设定阀值的数据格式转换，以获得低损真的视频数据。视频输出设备300用于通过无线方式，在5GHz至60GHz频段中的至少一个频段输出视频数据。视频接收设备600用于接收视频数据。本发明系统通过格式转换器200将视频图像数据转换成非压缩高清视频数据，并通过视频输出设备300以无线数据传输方式，在5GHz或60GHz的频段中输出，与视频接收设备600之间进行非压缩高清视频数据的传输。如此设置，一方面避免或降低了由于视频图像数据的压缩处理而导致的图像失真。另一方面，也避免了利用网络宽带进行数据传输而使显示延迟导致的影响。同时，能够有效改善清晰度和传输延迟，且抗干扰能力强。此外，能够取得更大的数据传输速率，从而能更可靠地提供传输高质量、高清晰度无压缩视频所必要的频宽。
在其中一个实施例中，如图4所示，还包括通信电源模块400。通信电源模块400用于为格式转换器200和视频输出设备300提供电能。通信电源模块400设置有用于对摄像模组100传输控制指令和/或反馈摄像模组100各项参数的通信接口。通常情况下，摄像模组100采集图像时需要根据采集图像、采集环境等的变化作自动、半自动或被动的调整，以适应新的采集环境和设置相应的图像采集参数采集最优选最高清的图像。在该实施例中，摄像模组100通过通信电源模块400对外获取控制指令或新得调节程序等对当前图像采集情况作出适应性调整(例如，控制摄像模组100调节焦距、放大、缩小、冻结、白平衡和光圈等参数)。同时，摄像模组100的各项参数也通过该信号传输通道对外进行反馈，以将图像采集时的各项设置参数对外显示或留存备案(例如将参数编入摄取的图像数据中)。在该实施例中，由于格式转换器200和视频输出设备300主要是功能性模块，其主要承担数据运算处理等功能。而通信电源模块400承担的通信任务主要是对摄像模组100传输控制指令和/或反馈摄像模组100各项参数，其所要承担的运算处理的数据较小。因此，在本发明的设计中，还将通信电源模块400作为电源中枢，利用通信电源模块400为格式转换器200和视频输出设备300，以及还可能包括的其他模块提供电能。再者，通信电源模块400在整个装置模块的布局中，其综合物理位置也是较其他各个功能模块较近。因此，这样设置，也使得本发明设备的功能模块设置更加合理，总体结构更加简洁和优化。
在其中一个实施例中，如图2及图4所示，还包括臂控模块500。臂控模块500与通信电源模块400连接，以传输控制信号和/或获取摄像模组100各项参数。在该实施例中，臂控模块500主要用于对各个功能模块进行控制，通常用作控制指令的发送端。例如，摄像模组100采集图像时需要根据采集图像、采集环境等的变化作自动、半自动或被动的调整，以适应新的采集环境和设置相应的图像采集参数采集最优选最高清的图像。在该实施例中，摄像模组100通过通信电源模块400从臂控模块500获取控制指令或新得调节程序等对当前图像采集情况作出适应性调整(例如，控制摄像模组100调节焦距、放大、缩小、冻结、白平衡和光圈等参数)。同时，摄像模组100的各项参数也可以通过该信号传输通道反馈至臂控模块500，以将图像采集时的各项设置参数对外显示或留存备案。
在其中一个实施例中，如图2所示，臂控模块500还用于为通信电源模块400提供电能。
在其中一个实施例中，如图4所示，一个视频输出设备300至少向一个视频接收设备600输出非压缩高清视频数据。由于在本发明系统中的数据收发模块是采用无线传输方式进行数据传输的，在无线传输过程中，通过数据传输协议，可以实现信号源与接收装置之间一对一进行传输，同样也可以实现一对多进行传输。例如，无线收发模块通过对码配对方式建立的数据传输关系。只需要无线接收模块“记住”无线信号发射模块的地址码即可，同样的，其他无线接收模块也能够通过对码方式“记住”该无线信号发射模块的地址码。因此，一个无线信号发射模块可以和一个或者多个无线接收模块建立数据传输关系。在实际应用中，主要起到，通过多个视频输出设备300输出同一个数据信号源发送的信息数据。例如，在医学领域中，可以通过这种方式实现将同一个术野摄像头的图像同时呈现在多个显示器上。
在其中一个实施例中，如图5所示，一个视频接收设备600至少接收一个视频输出设备300输出的非压缩高清视频数据。由于在本发明系统中的数据收发模块是采用无线传输方式进行数据传输的，在无线传输过程中，通过数据传输协议，可以实现信号源与接收装置之间一对一进行传输，同样也可以实现多对一进行传输。例如，无线收发模块通过对码配对方式建立的数据传输关系。只需要无线接收模块“记住”无线信号发射模块的地址码即可，同样的，该无线接收模块也能够通过对码方式“记住”其他无线信号发射模块的地址码。因此，一个无线信号接收模块可以和一个或者多个无线发射模块建立数据传输关系。在实际应用中，主要起到，通过一个视频输出设备300输出多个数据信号源发送的信息数据。例如，在医学领域中，在一个手术室内可能会有多个摄像头采集的视频数据源，通过本发明的这种方式可以实现通过“画中画”的显示模式，在一个显示设备700上同时显示多个视频数据源的图像画面。
在其中一个实施例中，如图4所示，还包括至少一台显示设备700。显示设备700与视频接收设备600连接，以将非压缩高清视频数据转化为高清图像驱动数据输出显示。
在其中一个实施例中，如图6所示，一台显示设备700与两个或两个以上的视频接收设备600连接，以通过一台显示设备700呈现两个或两个以上视频接收设备600接收到的非压缩高清视频数据。在该实施例中，一台显示设备700通过与两个或两个以上的视频接收设备600建立连接关系，以获取两个或两个以上无线视频数据，然后对其进行总体运算处理输出显示。在实际应用中，显示设备700通过“画中画”的显示模式，在一个显示设备700上同时显示多个视频数据源的图像画面。
在其中一个实施例中，如图7所示，一个视频接收设备600与两台或两台以上的显示设备700连接，以通过两台或两台以上的显示设备700呈现同一个视频接收设备600接收到的非压缩高清视频数据。在该实施例中，同一个视频接收设备600接收到的非压缩高清视频数据可以是由一个或者两个及两个以上的无线视频数据发送模块输出的非压缩高清视频数据的集合。因此，本实施例中的多个显示设备700既可以是同时显示一个无线视频数据发送模块输出的非压缩高清视频数据的图像画面，也可以是同时以“画中画”的显示模式，在每一台显示设备700上同时显示多个无线视频数据发送模块输出的非压缩高清视频数据的图像画面。
上述系统通过格式转换器200将视频图像数据转换成非压缩高清视频数据，并通过视频输出设备300以无线数据传输方式，在5GHz或60GHz的频段中输出，与视频接收设备600之间进行非压缩高清视频数据的传输。一方面避免或降低了由于视频图像数据的压缩处理而导致的图像失真。另一方面，也避免了利用网络宽带进行数据传输而使显示延迟导致的影响。同时，能够有效改善清晰度和传输延迟，且抗干扰能力强。此外，能够取得更大的数据传输速率，从而能更可靠地提供传输高质量、高清晰度无压缩视频所必要的频宽。
在其中一个实施例中，视频输出设备300设置有用于发射对码信息的对码信息发射单元。视频接收设备设置600有用于接收对码信息的对码信息接收单元。对码信息发射单元与对码信息接收单元通过对码配对，以使视频输出设备与视频接收设备建立视频数据传输关系。
在其中一个实施例中，本发明系统还包括中央处理器和存储器。中央处理器用于对各个功能模组和功能模块进行综合控制。存储器存储有可被中央处理器读取并运行，以对各个功能模组和功能模块进行综合控制的计算机程序。
根据上述提供的图像采集设备，本发明还提供了一种低损真、低延时的图像数据无线传输方法。
一种图像数据处理方法，包括：
获取的视频图像数据。在该步骤中，获取视频图像数据可以是由摄像设备直接采集的一手视频图像数据，也可以是现存的(即过去已经存在的，并由存储设备储存的)视频图像数据。
将视频图像数据进行非压缩数据格式转换，或者压缩率小于设定阀值的数据格式转换，以获得低损真的视频数据。在该步骤中，由于数据处理过程中的压缩算法都是有损的，对图像质量有影响，有可能会导致图像失真。因此，本发明方法的图像数据处理过程不对图像数据进行压缩处理或者对图像数据进行压缩率小于设定阀值的数据处理。让获取的视频图像数据以非压缩或压缩率小于设定阀值视频数据的数据形式直接进行传输。
以无线数据传输方式，在5GHz至60GHz频段中的至少一个频段输出视频数据。以无线数据传输方式，在5GHz至60GHz的频段中进行传输。一方面避免或降低了由于视频图像数据的压缩处理而导致的图像失真。另一方面，也避免了利用网络宽带进行数据传输而使显示延迟导致的影响。同时，利用其特有的算法能够有效改善清晰度和传输延迟，且抗干扰能力强(如WHDI的频段)。此外，能够取得更大的数据传输速率，从而能更可靠地提供传输高质量、高清晰度无压缩视频所必要的频宽(如WIHD和WiGig等频段)。
具体地，本发明方法包括：通过摄像模组获取的视频图像数据。通过格式转换器将视频图像数据进行非压缩数据格式转换，或者压缩率小于设定阀值的数据格式转换，以获得低损真的视频数据。通过至少一个视频输出设备，以无线数据传输方式，在5GHz至60GHz频段中的至少一个频段输出视频数据。
在其中一个实施例中，方法还包括：以无线数据传输方式，在5GHz至60GHz频段中的至少一个频段接收视频数据。
具体地，本发明方法包括：通过至少一个视频接收设备600，以无线数据传输方式，在5GHz至60GHz频段中的至少一个频段接收视频数据。无线视频数据接收模600接收视频数据的频段与视频输出设备300输出视频数据的频段相同。
在其中一个实施例中，方法还包括：视频输出设备300和视频接收设备600通过对码配对建立视频数据传输关系。
在其中一个实施例中，视频输出设备300设置有用于发射对码信息的对码信息发射单元。视频接收设备600设置有用于接收对码信息的对码信息接收单元。对码信息发射单元与对码信息接收单元通过对码配对，以使视频输出设备300与视频接收设备600建立视频数据传输关系，则方法还包括：判断对码信息接收单元是否接收到对码信息，若是，则在对码信息接收单元内存储对码信息对应的对码信息发射单元的地址码，以建立视频输出设备300和视频接收设备600之间的视频数据传输关，并由对码信息接收单元反馈对码成功提示信息。
在其中一个实施例中，方法还包括：若对码信息接收单元没有接收到对码信息，则判断对码过程是否在设定的时间段内，若是，则继续进行对码过程，否则，判定对码失败，并由对码信息接收单元反馈对码失败提示信息。
例如，可以采用如下的对码配对方法：包括步骤S110-S140：
S110：启动对码信息接收单元，并在设定的时间段内维持对码信息接收单元为开启状态。
S120：判断对码信息接收单元是否接收到对码信息，若是，则执行步骤S130，否则执行步骤S140。
S130：存储对码信息对应的对码信息发送单元的地址码，并发出对码成功提示信息。
S140：判断对码过程是否在设定的时间段内，若是，则执行步骤S120，否则执行步骤S150。
S150：判定对码失败，并发出对码失败提示信息。
在其中一个实施例中，设定的时间段的时间长度为30秒。
在其中一个实施例中，在设定的时间段内启动所述对码信息发送模块，并发送对码信息。
在其中一个实施例中，如图5所示，方法还包括：一个视频接收设备600至少与一个视频输出设备300通过对码配对建立视频数据传输关系。在无线传输过程中，通过数据传输协议，可以实现信号源与接收装置之间一对一进行传输，同样也可以实现多对一进行传输。在该实施例中，视频接收设备600和视频输出设备300通过对码配对方式建立的数据传输关系。只需要视频接收设备600“记住”视频输出设备300的地址码即可，同样的，该视频接收设备600也能够通过对码方式“记住”其他视频输出设备300的地址码。因此，一个视频接收设备600可以和一个或者多个视频输出设备300建立数据传输关系。在实际应用中，主要起到，通过一个视频接收设备600接收多个视频输出设备300发送的信息数据。然后通过与视频接收设备600连接的终端视频输出设备300对外输出。例如，在医学领域中，在一个手术室内可能会有多个摄像头采集的视频数据源，通过本发明的这种方式可以实现通过“画中画”的显示模式，在一个显示设备700上同时显示多个视频数据源的图像画面。
在其中一个实施例中，如图4所示，一个视频输出设备300至少与一个视频接收设备600通过对码配对建立数据传输关系。在无线传输过程中，通过数据传输协议，可以实现信号源与接收装置之间一对一进行传输，同样也可以实现一对多进行传输。在该实施例中，视频接收设备600和视频输出设备300通过对码配对方式建立的数据传输关系。只需要视频接收设备600“记住”视频输出设备300的地址码即可，同样的，其他视频接收设备600也能够通过对码方式“记住”该视频输出设备300的地址码。因此，一个视频接收设备600可以和一个或者多个视频输出设备300建立数据传输关系。在实际应用中，主要起到，通过多个视频接收设备600接收同一个视频输出设备300发送的信息数据。然后通过与视频接收设备600连接的终端视频输出设备300对外输出。例如，在医学领域中，可以通过这种方式实现将同一个术野摄像头的图像同时呈现在多个显示器上。
在其中一个实施例中，方法还包括：调节无线数据传输信号的发射功率，以调节无线数据传输信号的覆盖范围。通过设置功率可以调节信号覆盖范围。在实际应用中，例如在医学领域的应用中，可以根据实际需要将覆盖范围调整到仅在本手术室范围内。
在其中一个实施例中，方法还包括：在5GHz至60GHz频段内设置多个无线数据传输频段，以提高视频输出设备300和视频接收设备600之间无线视频数据传输信号的抗干扰性。视频接收设备600的无线数据传输信号的接收频段与对码配对成功的视频输出设备300的无线数据传输信号的发射频段相同。如此设置，能够在一定区域范围内采用多个不同频段进行无线数据传输，以此来减少各数据传输频段之间的干扰，提高无线传输的抗干扰性。
在其中一个实施例中，方法还包括：判断视频接收设备接收到的无线数据传输信号的信号强度是否低于第一设定阀值，若是，则提高视频输出设备的无线数据传输信号的发射功率。当任意一个视频接收设备600和视频输出设备300配对成功后，双方都会保存对方的识别码。当它们之间的信号变差，并低于第一设定阀值，通过功率的动态调节，视频输出设备300将加大发射功率(发射功率值包括在双方通信协议中)，来保证通信的正常进行。
在其中一个实施例中，方法还包括：判断视频接收设备600接收到的无线数据传输信号的信号强度是否高于第二设定阀值，若是，则降低视频输出设备300的无线数据传输信号的发射功率。第二设定阀值的信号强度大于第一设定阀值信号强度。当任意一个视频接收设备600和视频输出设备300配对成功后，双方都会保存对方的识别码。当它们之间的信号强度(意味着，在该空间距离下，视频输出设备300的发射功率过强)超过一定值(即第二设定阀值)时，通过功率的动态调节，降低视频输出设备300的发射功率(发射功率值包括在双方通信协议中)，在保证视频传输质量前提下尽量的减少发射的功率值，以防止视频输出设备300过载，提高视频输出设备300使用寿命。同时，也起到一定的节能作用，和降低信号辐射对身体和其他设备的电子元器件的不良影响。
在其中一个实施例中，方法还包括：判断视频接收设备600是否接收到了第二视频输出设备的无线数据传输信号，若是，则降低与视频接收设备600已配对的视频输出设备300的无线数据传输信号的发射功率。第二视频输出设备的无线数据传输频段与视频接收设备600的接收频段相同，但与视频接收设备600之间无对码配对关系。在该实施例中，如果视频接收设备600在同一频段同时接收到两个无线视频输出设备300的数据信号，但是其中一个无线视频输出设备300和该视频接收设备600之间没有相互信任的识别码。这个时候该视频接收设备600会通过已建立的数据传输关系向无线视频输出设备300发送控制指令，控制无线视频输出设备300降低发射功率来尽量减少与同频段的其他无线数据信号之间的干扰(降低的功率值不会对视频发送的质量产生影响)。在实际应用中，如在医学领域中，通过此方法，可以有效降低不同手术室之间的无线数据传输的干扰。
上述方法通过将视频图像数据转换成非压缩高清视频数据，并以无线数据传输方式，在5GHz至60GHz的频段中进行传输。一方面避免或降低了由于视频图像数据的压缩处理而导致的图像失真。另一方面，也避免了利用网络宽带进行数据传输而使显示延迟导致的影响。同时，能够有效改善清晰度和传输延迟，且抗干扰能力强。此外，能够取得更大的数据传输速率，从而能更可靠地提供传输高质量、高清晰度无压缩视频所必要的频宽。
此外，本发明还提供了一种计算机可读存取介质。
一种计算机可读存取介质，其上存储有可在处理器上运行的计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述任一方法实施例的方法步骤。
根据上述计算机可读存取介质，本发明还提供了一种计算机设备。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上，并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一方法实施例的方法步骤。
本文参照了各种示范实施例进行说明。然而，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本文范围的情况下，可以对示范性实施例做出改变和修正。例如，各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件，可以根据特定的应用或考虑与系统的操作相关联的任何数量的成本函数以不同的方式实现(例如一个或多个步骤可以被删除、修改或结合到其他步骤中)。
另外，如本领域技术人员所理解的，本文的原理可以反映在计算机可读存储介质上的计算机程序产品中，该可读存储介质预装有计算机可读程序代码。任何有形的、非暂时性的计算机可读存储介质皆可被使用，包括磁存储设备(硬盘、软盘等)、光学存储设备(CD-ROM、DVD、Blu Ray盘等)、闪存和/或诸如此类。这些计算机程序指令可被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备上以形成机器，使得这些在计算机上或其他可编程数据处理装置上执行的指令可以生成实现指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以指示计算机或其他可编程数据处理设备以特定的方式运行，这样存储在计算机可读存储器中的指令就可以形成一件制造品，包括实现指定功能的实现装置。计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，从而在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生一个计算机实现的进程，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令可以提供用于实现指定功能的步骤。
虽然在各种实施例中已经示出了本文的原理，但是许多特别适用于特定环境和操作要求的结构、布置、比例、元件、材料和部件的修改可以在不脱离本披露的原则和范围内使用。以上修改和其他改变或修正将被包含在本文的范围之内。
前述具体说明已参照各种实施例进行了描述。然而，本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本披露的范围的情况下进行各种修正和改变。因此，对于本披露的考虑将是说明性的而非限制性的意义上的，并且所有这些修改都将被包含在其范围内。同样，有关于各种实施例的优点、其他优点和问题的解决方案已如上所述。然而，益处、优点、问题的解决方案以及任何能产生这些的要素，或使其变得更明确的解决方案都不应被解释为关键的、必需的或必要的。本文中所用的术语“包括”和其任何其他变体，皆属于非排他性包含，这样包括要素列表的过程、方法、文章或设备不仅包括这些要素，还包括未明确列出的或不属于该过程、方法、系统、文章或设备的其他要素。此外，本文中所使用的术语“耦合”和其任何其他变体都是指物理连接、电连接、磁连接、光连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。
具有本领域技术的人将认识到，在不脱离本发明的基本原理的情况下，可以对上述实施例的细节进行许多改变。因此，本发明的范围应仅由以下权利要求确定。

Claims (27)

1.一种手术过程视频图像数据处理系统，其特征在于，包括摄像模组、格式转换器、至少一个视频输出设备和至少一个视频接收设备；
所述摄像模组用于采集手术过程视频图像数据，所述摄像模组设置在医疗器械上；
所述格式转换器用于将所述手术过程视频图像数据进行格式转换，所述格式转换为非压缩数据处理或者压缩率小于设定阈值的数据处理；
至少一个所述视频发送设备将所述格式转换后的手术过程视频图像数据通过5GHz到60GHz的频段中的至少一个频段进行无线传输；
至少一个所述视频接收设备用于接收所述无线传输后的手术过程视频图像数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括至少一个显示设备；
所述显示设备用于将所接收的手术过程视频图像数据进行显示。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述摄像模组所获取的手术过程视频图像数据的格式为YCbCr。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述格式转换后的手术过程视频图像数据的格式为1080P、1080I、4K或720P。
5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括用于接收对所述摄像模组的控制指令或反馈所述摄像模组的参数信息的通信接口。
6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括用于给所述格式转换器和/或所述视频发送设备供电的供电电路。
7.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括用于接收对所述摄像模组的控制指令或反馈所述摄像模组的参数信息的通信接口；以及用于给所述格式转换器和/或所述视频发送设备供电的供电电路；
所述通信接口和所述供电电路设置在一电路板上；或者所述通信接口、所述供电电路和所述格式转换器设置在一电路板上。
8.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述摄像模组设置于手术灯的灯头上；所述格式转换器设置于所述手术灯的灯头与所述手术灯的后罩之间；所述视频发送设备设置在所述手术灯后罩上。
9.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括壳体，所述壳体内设置有摄像模组、所述格式转换器以及视频发送设备；所述壳体设置在手术灯的灯头上或者设置在手术灯的弹簧臂上。
10.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述视频发送设备包括用于发送对码信息的对码信息发射器,；所述视频接收设备包括对码信息接收器，所述对码信息接收器用于接收所述对码信息，存储所述对码信息对应的所述对码信息发送器的地址码，并发送对码成功提示信息给所述对码信息发射器。
11.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述视频接收设备包括用于发送对码信息的对码信息发射器；所述视频发送设备包括对码信息接收器，所述对码信息接收器用于接收所述对码信息，存储所述对码信息对应的所述对码信息发送器的地址码，并发送对码成功提示信息给所述对码信息发射器。
12.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括处理器，用于在所述视频接收设备接收所述无线传输后的手术过程视频图像数据之后，判断所接收的所述手术过程视频图像数据是否满足预设质量条件，若所述手术过程视频图像数据满足预设质量条件，则使得至少一个显示设备将所接收的手术过程视频图像数据进行显示。
13.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括处理器，用于在所述视频接收设备接收到所述无线传输后的手术过程视频图像数据之后，判断所接收的所述手术过程视频图像数据是否满足预设质量条件，若所接收的所述手术过程视频图像数据不满足预设质量条件，则调整所述视频发送设备的发送频段以及所述视频接收设备的接收频段，使得至少一个视频发送设备将所述格式转换后的手术过程视频图像数据通过5GHz到60GHZ的频段中的所述调整后的频段进行无线传输，以及使得至少一个视频接收设备接收通过所述调整后的频段进行传输的手术过程视频图像数据。
14.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括处理器，所述处理器用于在所述视频接收设备接收到所述无线传输后的手术过程视频图像数据之后，判断所接收的通过调整后的频段发送的所述手术过程视频图像数据是否满足预设质量条件，若所接收的通过调整后的频段发送的所述手术过程视频图像数据不满足预设质量条件，则调整所述视频发送设备的发送功率，使得至少一个视频发送设备以所述调整后的发送功率进行无线传输。
15.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括处理器，所述处理器用于根据所述视频发送设备与所述视频接收设备的距离或者位置关系，确定所述视频发送设备的发送功率，使得至少一个视频发送设备将所述格式转换后的手术过程视频图像数据以所述发送功率发送并通过5GHz到60GHZ的频段中的至少一个频段进行无线传输。
16.一种手术过程视频图像数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：
通过摄像模组采集手术过程视频图像数据，所述摄像模组设置在医疗器械上；
通过格式转换器将所述手术过程视频图像数据进行格式转换，所述格式转换为非压缩数据处理或者压缩率小于设定阈值的数据处理；
通过至少一个视频发送设备将所述格式转换后的手术过程视频图像数据通过5GHz到60GHZ的频段中的至少一个频段进行无线传输；
通过至少一个视频接收设备接收所述无线传输后的手术过程视频图像数据。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括，
通过至少一个显示设备将所接收的手术过程视频图像数据进行显示。
18.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述摄像模组所获取的手术过程视频图像数据的格式为YCbCr。
19.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述格式转换后的手术过程视频图像数据的格式为1080P、1080I、4K或720P。
20.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述通过至少一个视频接收设备接收所述无线传输后的手术过程视频图像数据之前，还包括：
所述至少一个视频接收设备与所述至少一个视频发送设备进行对码配对；
所述通过至少一个视频接收设备接收所述无线传输后的手术过程视频图像数据，包括：
若所述至少一个视频接收设备与所述至少一个视频发送设备对码配对成功，则通过所述至少一个视频接收设备接收所述无线传输后的手术过程视频图像数据。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述视频接收设备包括对码信息接收器，所述视频发送设备包括对码信息发射器，所述视频接收设备与所述视频发送设备进行对码配对，包括：
通过所述对码信息发射器发送对码信息；
判断所述对码信息接收器是否接收到所述对码信息；
若所述对码信息接收器接收到所述对码信息，则存储所述对码信息对应的所述对码信息发送器的地址码，并发送对码成功提示信息给所述对码信息发射器。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述视频发送设备包括对码信息接收器，所述视频接收设备包括对码信息发射器，所述视频接收设备与所述视频发送设备进行对码配对，包括：
通过所述对码信息发射器发送对码信息；
判断所述对码信息接收器是否接收到所述对码信息；
若所述对码信息接收器接收到所述对码信息，则存储所述对码信息对应的所述对码信息发送器的地址码，并发送对码成功提示信息给所述对码信息发射器。
23.根据权利要求21或22所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述对码信息接收器没有接收到所述对码信息，则判断所述对码配对的时间是否满足预设时间条件；
若所述对码配对的时间满足预设时间条件，则重新进行对码配对。
24.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述通过至少一个视频接收设备接收所述无线传输后的手术过程视频图像数据之后，还包括:
判断所接收的所述手术过程视频图像数据是否满足预设质量条件；
若所接收的所述手术过程视频图像数据满足预设质量条件，则通过至少一个显示设备将所接收的手术过程视频图像数据进行显示。
25.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述通过至少一个视频接收设备接收所述无线传输后的手术过程视频图像数据之后，还包括:
判断所接收的所述手术过程视频图像数据是否满足预设质量条件；
若所接收的所述手术过程视频图像数据不满足预设质量条件，则调整所述视频发送设备的发送频段以及所述视频接收设备的接收频段，通过至少一个视频发送设备将所述格式转换后的手术过程视频图像数据通过5GHz到60GHZ的频段中的所述调整后的频段进行无线传输，通过至少一个视频接收设备接收通过所述调整后的频段进行传输的手术过程视频图像数据。
26.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，所述通过至少一个视频接收设备接收所述无线传输后的手术过程视频图像数据之后，还包括：
判断所接收的通过调整后的频段发送的所述手术过程视频图像数据是否满足预设质量条件；
若所接收的通过调整后的频段发送的所述手术过程视频图像数据不满足预设质量条件，则调整所述视频发送设备的发送功率，通过至少一个视频发送设备以所述调整后的发送功率进行无线传输。
27.根据权利要求16或17所述的方法，其特征在于，还包括：
根据所述视频发送设备与所述视频接收设备的距离或者位置关系，确定所述视频发送设备的发送功率；
所述通过至少一个视频发送设备将所述格式转换后的手术过程视频图像数据通过5GHz到60GHZ的频段中的至少一个频段进行无线传输，包括:
通过至少一个视频发送设备将所述格式转换后的手术过程视频图像数据以所述发送功率发送并通过5GHz到60GHZ的频段中的至少一个频段进行无线传输。
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