CN117503337B - 一种防止内窥镜头端被钬激光烧坏的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防止内窥镜头端被钬激光烧坏的控制方法，镜头显示器的显示界面上包括图像显示区和结果显示区，图像显示区中显示内窥镜头所采集的图像，内窥镜头所采集的图像位于内窥镜头视野边界框线内；内窥镜头视野边界框线内设置有安全距离视野边界框线；通过图像处理模块判断激光光纤图像是否进入安全距离视野边界框线以内的区域。本发明通过激光光纤图像与安全距离视野边界框线之间的对比来判断激光光纤的前端是否移动至安全距离范围，从而使操作人员能够将激光光纤前端与内窥镜头之间的距离准确控制在安全距离范围内，从而有效避免激光光纤发生激光时前端产生的高温对内窥镜头造成损坏。
Description
技术领域
本发明涉及内窥镜技术领域，特别涉及一种防止内窥镜头端被钬激光烧坏的控制方法。
背景技术
钬激光碎石术在临床领域常用于治疗肾结石，具有创伤小、痛苦小的优点。如图1所示，该技术是利用一个带内窥镜头和激光光纤的钬激光内窥镜进行实现的，内窥镜头固定设置在内窥管的前端，激光光纤从内窥管中穿过，内窥管中设有可使激光光线穿过的光纤通道，激光光纤的一端从内窥管的前端伸出，激光光纤的另一端连接钬激光发生器；内窥镜头与外部的镜头显示器相连，内窥镜头的图像会在镜头显示器上进行显示，内窥镜头所显示的图像范围为镜头显示范围。
在进行肾结石碎石治疗时，将内窥管插入病人的尿管并使内窥管的前端伸入肾脏中，通过内窥镜头寻找肾脏内结石的位置；当寻找到结石位置后，调整激光光纤前端的伸出距离并使激光光纤前端对准结石，然后开启钬激光发生器，钬激光发生器产生的钬激光顺着激光光纤传导最后照射到结石上，利用钬激光在结石上产生一个微小的激光点，该激光点面积小，但是能量密度高，通过激光产生的高温将结石打碎，打碎后的结石最后将通过病人的尿道排出。
但是实际操作过程中，由于激光光纤的前端在发射激光时，激光光纤的前端温度会很高，在发射激光时，激光光纤的前端与内窥镜头之间距离存在一个安全距离范围，当激光光纤从内窥管前端伸出的距离不足时，激光光纤的前端与内窥镜头之间的距离位于危险距离范围之内，此时激光光纤前端的高温会对内窥镜头产生严重的影响，严重时会将内窥镜头直接烧坏。而医疗级内窥镜头的制造成本十分高昂，一旦内窥镜头被烧坏，通常只能选择更换整个内窥镜，更换成本高昂。
因此，亟需提供一种能够防止内窥镜头被钬激光烧坏的控制方法。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中的不足之处，提供一种防止内窥镜头端被钬激光烧坏的控制方法。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种防止内窥镜头端被钬激光烧坏的控制方法，镜头显示器的显示界面上包括图像显示区和结果显示区，图像显示区中显示内窥镜头所采集的图像，内窥镜头所采集的图像位于内窥镜头视野边界框线内；内窥镜头视野边界框线内设置有安全距离视野边界框线；
通过图像处理模块判断激光光纤图像是否进入安全距离视野边界框线以内的区域；
当激光光纤图像进入安全距离视野边界框线以内的区域时，结果显示区显示第一输出信息，激光光纤允许发射激光；
当激光光纤图像位于安全距离视野边界框线以外的区域时，结果显示区显示第二输出信息，激光光纤不允许发射激光。
作为优选，当激光光纤图像进入安全距离视野边界框线以内的区域时，结果显示区显示的第一输出信息为“OK”字样；当激光光纤图像位于安全距离视野边界框线以外的区域时，结果显示区显示的第二输出信息为“NG”字样。
作为优选，当激光光纤图像进入安全距离视野边界框线以内的区域时，安全距离视野边界框线的显示颜色为绿色；
当激光光纤图像位于安全距离视野边界框线以外的区域时，安全距离视野边界框线的显示颜色为红色。
作为优选，通过电子开关和踩踏开关同时控制钬激光发生器的开闭；电子开关和踩踏开关与钬激光发生器串联；电子开关由控制模块进行控制；
当结果显示区显示第一输出信息时，控制模块控制电子开关闭合；当结果显示区显示第二输出信息时，控制模块控制电子开关断开。
作为优选，在判断激光光纤图像是否进入安全距离视野边界框线以内的区域时，先获取激光光纤实物图像作为参考图像，通过图像特征提取算法提取参考图像的颜色特征，获取参考图像的RGB数值和HSV数值；
针对内窥镜头采集的每一帧图像，提取每一帧图像的颜色特征，将每一帧图像与参考图像进行比对，检测每一帧图像中与参考图像颜色特性相似的特征点并对该特征点进行标记；
判断安全距离视野边界框线以内的区域是否存在被标记的特征点；若安全距离视野边界框线以内的区域存在被标记的特征点，则表明激光光纤图像进入了安全距离视野边界框线以内的区域；若安全距离视野边界框线以内的区域不存在被标记的特征点，则表明激光光纤图像位于安全距离视野边界框线以外的区域。
作为优选，当激光光纤图像进入安全距离视野边界框线以内的区域时，激光光纤的前端与内窥镜头之间的距离大于3毫米。
作为优选，用于肾结石的碎石治疗。
本发明的有益效果是：本发明通过在内窥镜头视野边界框线内设置安全距离视野边界框线，通过激光光纤图像与安全距离视野边界框线之间的对比来判断激光光纤的前端是否移动至安全距离范围，从而使操作人员能够将激光光纤前端与内窥镜头之间的距离准确控制在安全距离范围内，从而有效避免激光光纤发生激光时前端产生的高温对内窥镜头造成损坏。
附图说明
图1为现有的用于肾结石治疗的内窥镜结构示意图。
图2为本发明中镜头显示器的显示界面的示意图。
图3为激光光纤的前端未达到安全距离范围时的示意图。
图4为激光光纤的前端移动达到安全距离范围时的示意图。
图5为激光光纤的前端达到安全距离范围时镜头显示器上的实际显示图。
图6为激光光纤的前端未达到安全距离范围时镜头显示器上的实际显示图。
图中：1、内窥管，2、内窥镜头，3、激光光纤，4、镜头显示器，5、钬激光发生器，6、图像显示区，7、内窥镜头视野边界框线，8、安全距离视野边界框线，9、激光光纤图像，10、结果显示区。
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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
如图2至图6所示，一种防止内窥镜头端被钬激光烧坏的控制方法，在镜头显示器4的显示界面上包括图像显示区6和结果显示区10，图像显示区6中显示内窥镜头2所采集的图像，内窥镜头2所采集的图像位于内窥镜头视野边界框线7内；内窥镜头视野边界框线7内设置有安全距离视野边界框线8。
其中，内窥镜头视野边界框线7和安全距离视野边界框线8均为圆形框线，内窥镜头视野边界框线7和安全距离视野边界框线8同心布置。
通过图像处理模块判断激光光纤图像9是否进入安全距离视野边界框线8以内的区域。当激光光纤图像9进入安全距离视野边界框线8以内的区域时，代表激光光纤3前端与内窥镜头2之间的距离达到安全距离范围，激光光纤3发射激光时不会对镜头造成较大的影响，结果显示区10显示第一输出信息，此时激光光纤3允许发射激光。当激光光纤图像9位于安全距离视野边界框线8以外的区域时，代表激光光纤3前端与内窥镜头2之间的距离尚未达到安全距离，激光光纤3发射激光时将会对镜头造成较大的影响甚至损坏，结果显示区10显示第二输出信息，激光光纤3不允许发射激光。
如图5和图6所示，视野角度范围A为内窥镜头2的实际拍摄视野角度范围，即内窥镜头视野边界框线7所对应的视野角度范围；而视野角度范围B为安全距离视野边界框线8所对应的视野角度范围。当激光光纤3前端的伸出距离较短(未达到安全距离范围)，此时激光光纤3前端未进入视野角度范围B，此时在镜头显示器4上所显示的图像中，激光光纤图像9将位于安全距离视野边界框线8以外的区域。
当激光光纤3前端的伸出距离较差长(达到安全距离范围)，此时激光光纤3前端进入视野角度范围B，此时在镜头显示器4上所显示的图像中，激光光纤图像9将位于安全距离视野边界框线8以内的区域。当激光光纤图像9进入安全距离视野边界框线8以内的区域时，激光光纤3的前端与内窥镜头2之间的距离大于3毫米。
在判断激光光纤图像9是否进入安全距离视野边界框线8以内的区域时，先获取激光光纤3实物图像作为参考图像，通过图像特征提取算法提取参考图像的颜色特征，获取参考图像的RGB数值和HSV数值；针对内窥镜头2采集的每一帧图像，提取每一帧图像的颜色特征，将每一帧图像与参考图像进行比对，检测每一帧图像中与参考图像颜色特性相似的特征点并对该特征点进行标记。
判断安全距离视野边界框线8以内的区域是否存在被标记的特征点；若安全距离视野边界框线8以内的区域存在被标记的特征点，则表明激光光纤图像9进入了安全距离视野边界框线8以内的区域；若安全距离视野边界框线8以内的区域不存在被标记的特征点，则表明激光光纤图像9位于安全距离视野边界框线8以外的区域。
本发明中，当激光光纤图像9进入安全距离视野边界框线8以内的区域时，结果显示区10显示的第一输出信息为“OK”字样；当激光光纤图像9位于安全距离视野边界框线8以外的区域时，结果显示区10显示的第二输出信息为“NG”字样。
进一步的，当激光光纤图像9进入安全距离视野边界框线8以内的区域时，安全距离视野边界框线8的显示颜色为绿色；当激光光纤图像9位于安全距离视野边界框线8以外的区域时，安全距离视野边界框线8的显示颜色为红色。通过安全距离视野边界框线8颜色的差异化显示，使操作人员能够清楚直观地知道激光光纤3是否进入了安全距离视野边界框线8内。
通过电子开关和踩踏开关同时控制钬激光发生器5的开闭。电子开关和踩踏开关与钬激光发生器5串联；电子开关由控制模块进行控制。当结果显示区10显示第一输出信息时，控制模块控制电子开关闭合；当结果显示区10显示第二输出信息时，控制模块控制电子开关断开。在需要发射钬激光时，只有踩踏开关和电子开关同时闭合时，才能使钬激光发生器5开启并产生激光；当激光光纤图像9未进入安全距离视野边界框线8内的区域中时，电子开关将处于断开状态，此时即使操作人员无意中踩下踩踏开关，钬激光发生器5也不会开启，从而避免因误操作打开钬激光发生器5而将内窥镜头2烧坏。
本发明可用于肾结石的碎石治疗。
本发明具有以下优点：本发明通过在内窥镜头视野边界框线7内设置安全距离视野边界框线8，通过激光光纤图像9与安全距离视野边界框线8之间的对比来判断激光光纤3的前端是否移动至安全距离范围，从而使操作人员能够将激光光纤3前端与内窥镜头2之间的距离准确控制在安全距离范围内，从而有效避免激光光纤3发生激光时前端产生的高温对内窥镜头2造成损坏。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种防止内窥镜头端被钬激光烧坏的控制方法，其特征在于，镜头显示器的显示界面上包括图像显示区和结果显示区，图像显示区中显示内窥镜头所采集的图像，内窥镜头所采集的图像位于内窥镜头视野边界框线内；内窥镜头视野边界框线内设置有安全距离视野边界框线；
通过图像处理模块判断激光光纤图像是否进入安全距离视野边界框线以内的区域；
当激光光纤图像进入安全距离视野边界框线以内的区域时，结果显示区显示第一输出信息，激光光纤允许发射激光；
当激光光纤图像位于安全距离视野边界框线以外的区域时，结果显示区显示第二输出信息，激光光纤不允许发射激光；
在判断激光光纤图像是否进入安全距离视野边界框线以内的区域时，先获取激光光纤实物图像作为参考图像，通过图像特征提取算法提取参考图像的颜色特征，获取参考图像的RGB数值和HSV数值；
针对内窥镜头采集的每一帧图像，提取每一帧图像的颜色特征，将每一帧图像与参考图像进行比对，检测每一帧图像中与参考图像颜色特性相似的特征点并对该特征点进行标记；
判断安全距离视野边界框线以内的区域是否存在被标记的特征点；若安全距离视野边界框线以内的区域存在被标记的特征点，则表明激光光纤图像进入了安全距离视野边界框线以内的区域；若安全距离视野边界框线以内的区域不存在被标记的特征点，则表明激光光纤图像位于安全距离视野边界框线以外的区域。
2.根据权利要求1所述的一种防止内窥镜头端被钬激光烧坏的控制方法，其特征在于，当激光光纤图像进入安全距离视野边界框线以内的区域时，结果显示区显示的第一输出信息为“OK”字样；当激光光纤图像位于安全距离视野边界框线以外的区域时，结果显示区显示的第二输出信息为“NG”字样。
3.根据权利要求1所述的一种防止内窥镜头端被钬激光烧坏的控制方法，其特征在于，当激光光纤图像进入安全距离视野边界框线以内的区域时，安全距离视野边界框线的显示颜色为绿色；
当激光光纤图像位于安全距离视野边界框线以外的区域时，安全距离视野边界框线的显示颜色为红色。
4.根据权利要求1所述的一种防止内窥镜头端被钬激光烧坏的控制方法，其特征在于，通过电子开关和踩踏开关同时控制钬激光发生器的开闭；电子开关和踩踏开关与钬激光发生器串联；电子开关由控制模块进行控制；
当结果显示区显示第一输出信息时，控制模块控制电子开关闭合；当结果显示区显示第二输出信息时，控制模块控制电子开关断开。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种防止内窥镜头端被钬激光烧坏的控制方法，其特征在于，当激光光纤图像进入安全距离视野边界框线以内的区域时，激光光纤的前端与内窥镜头之间的距离大于3毫米。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种防止内窥镜头端被钬激光烧坏的控制方法，其特征在于，用于肾结石的碎石治疗。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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