CN117693101B - 一种骨科手术灯智能调控系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及调节系统技术领域，具体涉及一种骨科手术灯智能调控系统，包括：数据采集模块，用于采集图像；灯光强度分析模块，用于获取骨科手术中不同阶段的灯光强度；根据患者的体脂率和手术灯与手术台之间，得到手术正常进行阶段的灯光强度；根据每个扇形区域的每个时刻的红外图像中的目标连通域的数量和目标连通域的分布，得到每个扇形区域的灯泡角度的调整系数，得到每个扇形区域的灯泡调整角度和出现突发状况时的灯光强度；根据手术灯上所有灯泡的光照强度的最小值和环境中的光照强度，得到手术结束阶段的灯光强度；灯光强度调控模块，用于手术灯的灯光强度的调控。本发明完成了手术灯的智能调控，降低了手术中存在的安全隐患。

Description

一种骨科手术灯智能调控系统

技术领域

本发明涉及调节系统技术领域，具体涉及一种骨科手术灯智能调控系统。

背景技术

骨科手术是一种复杂而精密的医疗程序，手术灯的质量和性能对手术的成功和患者的安全非常重要。在实际手术过程中，会随时调整手术灯以适应手术过程中的不同需求。随着科技的发展，手术灯也在不断地改进和创新。近年来，出现了一些将人工智能引入手术室的实际应用，为手术过程提供了巨大的方便。

由于在实际的骨科手术过程中，医务人员会根据手术的不同阶段调整手术灯的照明亮度及角度等，使其能够满足手术过程对灯光的需求。但这些调整都是根据医务人员的经验确定出在某个阶段调整成什么亮度，且在人为调控过程中，可能出现义务人员接触灯杆，使得义务人员破环了自身的无菌条件，导致在手术过程中造成一定的安全隐患。

发明内容

本发明提供一种骨科手术灯智能调控系统，以解决现有的问题。

本发明的一种骨科手术灯智能调控系统采用如下技术方案：

本发明一个实施例提供了一种骨科手术灯智能调控系统，该系统包括以下模块：

数据采集模块，用于采集每个时刻的手术灯下方的图像和手术灯照射区域的红外图像，采集环境中的光照平均强度；

灯光强度分析模块，用于根据手术灯下方的图像得到骨科手术中不同阶段，获取骨科手术中不同阶段的灯光强度，包括：根据患者的体脂率和手术灯与手术台之间的距离，得到手术正常进行阶段的灯光强度；

将手术灯均等划分为若干个扇形区域，根据若干个扇形区域对手术灯照射区域的红外图像进行划分，得到每个扇形区域的所有时刻的红外图像，获取扇形区域的每个时刻的红外图像中的目标连通域，根据每个扇形区域的每个时刻的红外图像中的目标连通域的数量和目标连通域的分布，得到每个扇形区域的灯泡角度的调整系数，根据每个扇形区域的灯泡角度的调整系数，对每个扇形区域的灯泡角度进行调整，得到每个扇形区域的灯泡调整角度，根据扇形区域的灯泡角度的调整系数获得需要调整的灯泡，根据每个扇形区域的灯泡调整角度确定出每个灯泡的调整角度，根据每个灯泡的调整角度完成需要调整的灯泡角度的调整，根据灯泡的调整角度和需要调整的灯泡的数量，得到出现突发状况时的灯光强度；

根据手术灯上所有灯泡的光照强度的最小值和环境中的光照平均强度，得到手术结束阶段的灯光强度；

灯光强度调控模块，用于将得到的手术正常进行阶段的灯光强度、出现突发状况时的灯光强度和手术结束阶段的灯光强度，用于手术灯的灯光强度的调控。

进一步地，所述根据手术灯下方的图像得到骨科手术中不同阶段，包括：

对手术灯下方的图像中的对应的手术中的不同阶段进行标注，将标注后的图像按照7:3分为训练集和验证集，利用DNN网络进行训练，输入验证集进行验证，最后训练完成；然后将图像采集装置采集到的图像输入到神经网络中，得到骨科手术中不同阶段。

进一步地，所述根据患者的体脂率和手术灯与手术台之间的距离，得到手术正常进行阶段的灯光强度，包括：

手术正常进行阶段的灯光强度的计算公式为：

式中，表示本次手术中手术灯与手术台之间的距离，/>表示训练神经网络过程中所有训练集中手术灯与手术台之间的距离的均值，/>表示患者的体脂率；/>表示手术准备阶段的灯光强度，/>表示线性归一化函数，/>表示手术正常进行阶段的灯光强度。

进一步地，所述将手术灯均等划分为若干个扇形区域，根据若干个扇形区域对手术灯照射区域的红外图像进行划分，得到每个扇形区域的所有时刻的红外图像，包括：

将手术灯均等划分为A个扇形区域，其中，A为预设阈值；获取每个扇形区域在手术室内对应的扇形空间，根据手术灯中的集成探测装置获取每个扇形区域对应的扇形空间中的红外图像；以5秒为一个间隔，获取手术中每个扇形区域对应的扇形空间中所有时刻的红外图像，将其记为每个扇形区域的所有时刻的红外图像。

进一步地，所述获取扇形区域的每个时刻的红外图像中的目标连通域，包括：

根据阈值化分析选取扇形区域的每个时刻的红外图像中温度高于预设阈值T的所有像素点，记为目标像素点，获取目标像素点组成的目标连通域。

进一步地，所述根据每个扇形区域的每个时刻的红外图像中的目标连通域的数量和目标连通域的分布，得到每个扇形区域的灯泡角度的调整系数，包括：

每个扇形区域的灯泡角度的调整系数的计算公式为：

式中，表示第i个扇形区域的第j个时刻的红外图像中的目标连通域的数量，/>表示第i个扇形区域的所有时刻的红外图像中的目标连通域的数量的均值，/>表示第i个扇形区域的第j个时刻的红外图像中第k个目标连通域与集成探测装置之间的距离，/>表示第i个扇形区域的所有时刻的红外图像中所有目标连通域与集成探测装置之间的距离的均值，m表示每个扇形区域中所有时刻的红外图像的个数，n表示每个扇形区域中每个时刻的红外图像中的所有目标连通域的个数，/>表示第i个扇形区域的灯泡角度的调整系数，表示线性归一化函数；

其中，目标连通域与集成探测装置之间的距离的获取过程为：先确定集成探测装置在红外图像中的坐标点，将目标连通域的质心点到集成探测装置在红外图像中的坐标点之间的距离，作为目标连通域与集成探测装置之间的距离。

进一步地，所述根据每个扇形区域的灯泡角度的调整系数，对每个扇形区域的灯泡角度进行调整，得到每个扇形区域的灯泡调整角度，根据扇形区域的灯泡角度的调整系数获得需要调整的灯泡，包括：

每个扇形区域的灯泡调整角度的计算公式为：

式中，表示第i个扇形区域的灯泡角度的调整系数，/>表示第i个扇形区域的灯泡调整角度，/>为预设参数；

将扇形区域的灯泡角度的调整系数大于预设阈值B的扇形区域中的灯泡记为需要调整的灯泡。

进一步地，所述根据每个扇形区域的灯泡调整角度确定出每个灯泡的调整角度，根据每个灯泡的调整角度完成需要调整的灯泡角度的调整，包括：

每个灯泡调整角度等于灯泡对应的扇形区域的灯泡调整角度；

将每个扇形区域对应的角度区间中的中间直线的方向记为每个扇形区域的参考方向，每个灯泡根据每个灯泡调整角度沿着对应的扇形区域的参考方向进行每个灯泡的角度调整。

进一步地，所述根据灯泡的调整角度和需要调整的灯泡的数量，得到出现突发状况时的灯光强度，包括：

出现突发状况时的灯光强度的计算公式为：

式中，表示第v个需要调整的灯泡的调整角度，N为所有需要调整的灯泡的数量，表示调整之前手术灯的灯光强度，/>表示出现突发状况时手术灯的灯光强度，表示线性归一化函数，A为预设阈值。

进一步地，所述根据手术灯上所有灯泡的光照强度的最小值和环境中的光照平均强度，得到手术结束阶段的灯光强度，包括：

手术结束阶段的灯光强度的计算公式为：

式中，表示手术灯上所有灯泡的光照强度的最小值，/>表示手术室内的环境中的光照平均强度，/>表示调整之前手术灯的灯光强度，/>表示以自然常数为底的指数函数，/>表示手术结束阶段的灯光强度。

本发明的技术方案的有益效果是：本发明根据患者的体脂率和手术灯与手术台之间，得到手术正常进行阶段的灯光强度；根据每个扇形区域的每个时刻的红外图像中的目标连通域的数量和目标连通域的分布，得到每个扇形区域的灯泡角度的调整系数，得到每个扇形区域的灯泡调整角度和得到出现突发状况时的灯光强度；根据手术灯上所有灯泡的光照强度的最小值和环境中的光照强度，得到手术结束阶段的灯光强度；完成了手术灯的智能调控，降低了手术中存在的安全隐患。

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为本发明一种骨科手术灯智能调控系统的模块流程图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种骨科手术灯智能调控系统，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。

下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种骨科手术灯智能调控系统的具体方案。

请参阅图1，其示出了本发明一个实施例提供的一种骨科手术灯智能调控系统的模块流程图，该系统包括以下模块：

模块101：数据采集模块。

需要说明的是，为了确定出不同阶段，以及不同阶段需要的灯光强度，则需要获取手术灯下方区域中的图像，根据图像来分析判断出手术的不同阶段和不同阶段的灯光强度，以此来达到智能调控的效果。

具体地，在手术灯的灯头中心处安装一个集成探测装置，该集成探测装置里有红外探测装置和图像采集装置，图像采集装置用来采集每个时刻的手术灯下方的图像，红外探测装置用来获取手术灯照射区域的红外图像。

在手术室内安装多个光线传感器，用光线传感器采集手术室内的环境中的光照强度，获取所有光线传感器的光照强度的均值，记为环境中的光照平均强度。

模块102：灯光强度分析模块。

需要说明的是，为了实现手术灯的智能调控，则就需要根据手术中不同阶段需要的灯光强度进行调整，因此需要根据大量的手术图片通过神经网络进行训练来区分出手术中的不同阶段，根据不同阶段进行调整灯光的强度。

具体地，通过图像采集装置采集大量骨科手术不同阶段的手术灯下方的图像，并对图像中的手术进程或者手术中的不同阶段进行标注，将标注后的图像按照7:3分为训练集和验证集，利用DNN网络进行训练，其中，损失函数为交叉熵函数，通过最小梯度去训练至损失函数收敛，输入验证集进行验证，最后训练完成。然后将图像采集装置采集到的图像输入到神经网络中，得到当前手术的阶段。其中，手术阶段分为：手术准备阶段、手术正常进行阶段、手术进行时出现突发状况的阶段和手术结束阶段。根据不同阶段下需要的灯光强度进行调控。其中，在本实施例中神经网络的训练集和验证集的比例为7:3，但是不进行具体的限定，实施者可根据具体情况而定。其中，神经网络为公知技术，此处不再进行具体的赘述。

（1）手术准备阶段。

需要说明的是，由于个人差异，不同医生对于手术灯的强度要求不一样，在手术准备阶段，手术灯通常仅提供照明效果，不进行聚光。此时医生一般需要进行准备工作，灯光强度应该是本场手术的医务人员适宜的亮度，后续其他手续过程在该强度的基础上进行调整。

具体地，将手术准备阶段的灯光强度记为，其中，手术准备阶段的灯光强度由医务人员自行调整为适应的一个灯光强度。其中，在本实施例中调整的灯光强度都是手术灯的，并非其它灯的。

（2）手术正常进行阶段。

需要说明的是，在骨科手术正常进行过程中，例如切口、骨骼切割和植入物的过程等，都需要清晰、高对比度的照明，则手术灯需要提供强烈的聚光。

进一步需要说明的是，骨科手术处理的病例大都相对复杂，手术过程、处理方式和类别较多，因此手术灯的光照强度应该与手术灯及操作区域之间的距离相关，距离越远，手术灯光照强度应该越高；另外患者的体型对手术光照强度存在一定影响，由于骨科手术通常需要切开患者的皮肤脂肪等组织，然后对骨骼部分进行操作，为了保证光照效果，对于肥胖程度较高的患者，需要更多的光线来穿透更厚的组织。

具体地，手术中手术灯与手术台之间的距离是在手术前就确定的。根据患者的体脂率和手术灯与手术台之间的距离对手术灯光强度进行调整，得到手术正常进行阶段的灯光强度，用公式表示为：

式中，表示本次手术中手术灯与手术台之间的距离，/>表示训练神经网络过程中所有训练集中手术灯与手术台之间的距离的均值，/>表示患者的体脂率，其中，患者的体脂率在手术之前通过患者的体重和身高计算得到；/>表示手术准备阶段的灯光强度，表示线性归一化函数，/>表示手术正常进行阶段的灯光强度。

其中，表示本次手术中手术灯与手术台之间的距离和训练神经网络过程中所有训练集中手术灯与手术台之间的距离的均值的比值，当该比值越大，则表示手术灯需要将灯光强度调的更高；/>只是反映患者的肥胖情况，当患者的体脂率越高，即患者越肥胖时，则表示手术灯的强度需要调的更高，反之，当患者不太肥胖时，手术灯的强度可以稍微低些。

至此，得到手术正常进行阶段的灯光强度。

（3）手术进行时出现突发状况的阶段。

需要说明的是，除了在手术台上的医师以外，手术室内一般还包括手术助手、巡回护士等人员，在实际手术过程中，可能会出现一些意料之外的情况，这种情况下，其他医务人员通常需要不断回应手术台上医师的需求，此时其他医务人员的位置不断变动，对于手术灯而言，此时应该为其他医务人员提供部分光照以保证工作效率，具体可以通过向外调整部分外侧灯光的角度为周围其他医务人员提供照明，此外，其他未调整角度的灯光应该增强光照强度，以确保手术台操作区域不受影响。

具体地，预设一个阈值A，其中本实施例以A=8为例进行叙述，本实施例不进行具体限定，其中A可根据具体实施情况而定。以水平向右为起始方向，按照顺时针方向，将手术灯均等划分为A个扇形区域，其中，在进行划分时要保证将每个灯泡划分在同一扇形区域中。获取每个扇形区域在手术室内对应的扇形空间，以手术灯的中轴为中间线，根据手术灯中的集成探测装置获取每个扇形区域对应的扇形空间中的红外图像；以5秒为一个间隔，获取手术中每个扇形区域对应的扇形空间中所有时刻的红外图像。

预设一个阈值T，其中本实施例以T=35为例进行叙述，本实施例不进行具体限定，其中T可根据具体实施情况而定。根据阈值化分析选取扇形区域的每个时刻的红外图像中温度高于预设阈值T的所有像素点，记为目标像素点，获取目标像素点组成的目标连通域。其中，阈值化分析为公知技术，此处不再进行赘述。

需要说明的是，为了确定出每个灯泡的调整角度，则根据每个扇形区域对应的扇形空间中医务人员的进行分析，当出现突发状况时，医务人员需要更强的光源，能够更快的帮助他们完成自己的任务，因此需要根据每个扇形区域对应的扇形空间中医务人员的数量和医务人员的分布来获取每个灯泡的调整角度。当每个扇形区域对应的扇形空间中医务人员越多，则需要更强的亮度的光源，即灯泡需要调整的角度越大，当每个扇形区域对应的扇形空间中医务人员与手术灯之间的距离越远，则灯泡的调整角度越大。

具体地，根据每个扇形区域对应的扇形空间中医务人员的数量和医务人员的分布（即根据每个扇形区域的每个时刻的红外图像中的目标连通域的数量和目标连通域的分布），得到每个扇形区域的灯泡角度的调整系数，用公式表示为：

式中，表示第i个扇形区域的第j个时刻的红外图像中的目标连通域的数量，/>表示第i个扇形区域的所有时刻的红外图像中的目标连通域的数量的均值，/>表示第i个扇形区域的第j个时刻的红外图像中第k个目标连通域与集成探测装置之间的距离，/>表示第i个扇形区域的所有时刻的红外图像中所有目标连通域与集成探测装置之间的距离的均值，m表示每个扇形区域中所有时刻的红外图像的个数，n表示每个扇形区域中每个时刻的红外图像中的所有目标连通域的个数，/>表示第i个扇形区域的灯泡角度的调整系数，表示线性归一化函数。其中，目标连通域与集成探测装置之间的距离的获取过程为：先确定集成探测装置在红外图像中的坐标点，将目标连通域的质心点到集成探测装置在红外图像中的坐标点之间的距离，作为目标连通域与集成探测装置之间的距离。

其中，表示第i个扇形区域的第j个时刻的红外图像中的目标连通域的数量与第i个扇形区域的所有时刻的红外图像中的目标连通域的数量的均值之间的差异，当该差异越大时，表示该扇形区域中的灯泡需要调整的角度就越大，反之，则调整的角度就越小；/>表示第i个扇形区域的第j个时刻的红外图像中第k个目标连通域与集成探测装置之间的距离，与第i个扇形区域的所有时刻的红外图像中所有目标连通域与集成探测装置之间的距离的均值之间的差异，当该差异越大时，表示该扇形区域中的灯泡需要调整的角度就越大，反之，则调整的角度就越小。

至此，得到每个扇形区域的灯泡角度的调整系数。

预设一个参数，其中本实施例以/>=5为例进行叙述，本实施例不进行具体限定，其中/>可根据具体实施情况而定。根据每个扇形区域的灯泡角度的调整系数，对每个扇形区域的灯泡角度进行调整，得到每个扇形区域的灯泡调整角度，用公式表示为：

式中，表示第i个扇形区域的灯泡角度的调整系数，/>表示第i个扇形区域的灯泡调整角度，/>为预设参数，其为每个扇形区域的所有灯泡的初始调整角度。

预设一个阈值B，其中本实施例以B=0.2为例进行叙述，本实施例不进行具体限定，其中B可根据具体实施情况而定。将扇形区域的灯泡角度的调整系数大于预设阈值B的扇形区域中的灯泡记为需要调整的灯泡，将扇形区域的灯泡角度的调整系数小于或者等于预设阈值B的扇形区域中的灯泡记为不需要调整的灯泡。将需要调整的灯泡进行调整，每个灯泡调整后的角度等于灯泡对应的扇形区域的灯泡调整角度加上每个灯泡的初始调整角度。

每个灯泡调整角度等于灯泡对应的扇形区域的灯泡调整角度；

将每个扇形区域对应的角度区间中的中间直线的方向记为每个扇形区域的参考方向，每个灯泡根据每个灯泡调整角度沿着对应的扇形区域的参考方向进行每个灯泡的角度调整。

需要说明的是，调整部分灯泡的角度后，使得手术台上的灯光强度在减弱，为了保证不影响手术的进行，则需要调高手术灯的亮度。由于手术台上灯光减弱的原因是一些灯泡向外进行了角度的调整，保证了助手医护人员的公知，这就导致了手术台上灯光减弱，因此可以根据灯泡向外调整的角度和向外调整的灯泡的数量确定出手术灯亮度调整的程度。

具体地，根据灯泡的调整角度和需要调整的灯泡的数量，得到出现突发状况时的灯光强度，用公式表示为：

式中，表示第v个需要调整的灯泡的调整角度，N为所有需要调整的灯泡的数量，表示调整之前手术灯的灯光强度，/>表示出现突发状况时手术灯的灯光强度，表示线性归一化函数，A为预设阈值，表示所有扇形区域的总个数。

其中，表示所有需要调整的灯泡的调整后的角度的均值，该均值越大，表示手术灯的亮度需要调整的更高；/>表示每个区域中需要调整的灯泡的平均数量，该比值越大，即表示手术灯的亮度需要调整的更高，因此通过角度的均值和需要调整的灯泡的平均数量进行线性归一化后进行灯光强度的调整。

至此，得到出现突发状况时的灯光强度。

（4）手术结束阶段。

需要说明的是，在该阶段，通常需要均匀、自然、充足的照明，帮助医生完成更细致的缝合及其他结束工作，在该阶段中，手术灯不需要提供聚光效果，将所有灯光朝向垂直于地面。一般而言，手术灯光强度与周围环境光照强度相关，通过手术灯的光线传感器检测当前环境光的分布情况，然后对外部光线较弱的区域进行补足，得到整体均匀充足的照明条件。

具体地，根据手术灯上所有灯泡的光照强度的最小值和环境中的光照强度，得到手术结束阶段的灯光强度，用公式表示为：

式中，表示手术灯上所有灯泡的光照强度的最小值，/>表示手术室内的环境中的光照平均强度，/>表示调整之前手术灯的灯光强度，/>表示以自然常数为底的指数函数，/>表示手术结束阶段的灯光强度。

其中，表示手术室内的环境中的光照平均强度和手术灯上所有灯泡的光照强度的最小值之间的差异，当该差异越大，表示手术灯的灯光强度调整的越大，当该差异越小，表示手术灯的灯光强度调整的越小，因此可以通过/>进行负映射对调整之前手术灯的灯光强度进行调整。

至此，得到手术结束阶段的灯光强度。

模块103：灯光强度调控模块。

根据灯光强度分析模块中不同阶段的需要调整成的灯光强度通过灯光强度调控模块进行骨科手术灯的智能调控。

至此，本实施例完成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种骨科手术灯智能调控系统，其特征在于，该系统包括以下模块：

数据采集模块，用于采集每个时刻的手术灯下方的图像和手术灯照射区域的红外图像，采集环境中的光照平均强度；

灯光强度分析模块，用于根据手术灯下方的图像得到骨科手术中不同阶段，获取骨科手术中不同阶段的灯光强度，包括：根据患者的体脂率和手术灯与手术台之间的距离，得到手术正常进行阶段的灯光强度；

将手术灯均等划分为若干个扇形区域，根据若干个扇形区域对手术灯照射区域的红外图像进行划分，得到每个扇形区域的所有时刻的红外图像，获取扇形区域的每个时刻的红外图像中的目标连通域，根据每个扇形区域的每个时刻的红外图像中的目标连通域的数量和目标连通域的分布，得到每个扇形区域的灯泡角度的调整系数，根据每个扇形区域的灯泡角度的调整系数，对每个扇形区域的灯泡角度进行调整，得到每个扇形区域的灯泡调整角度，根据扇形区域的灯泡角度的调整系数获得需要调整的灯泡，根据每个扇形区域的灯泡调整角度确定出每个灯泡的调整角度，根据每个灯泡的调整角度完成需要调整的灯泡角度的调整，根据灯泡的调整角度和需要调整的灯泡的数量，得到出现突发状况时的灯光强度；

根据手术灯上所有灯泡的光照强度的最小值和环境中的光照平均强度，得到手术结束阶段的灯光强度；

灯光强度调控模块，用于将得到的手术正常进行阶段的灯光强度、出现突发状况时的灯光强度和手术结束阶段的灯光强度，用于手术灯的灯光强度的调控；

所述根据患者的体脂率和手术灯与手术台之间的距离，得到手术正常进行阶段的灯光强度，包括：

手术正常进行阶段的灯光强度的计算公式为：

式中，表示本次手术中手术灯与手术台之间的距离，/>表示训练神经网络过程中所有训练集中手术灯与手术台之间的距离的均值，/>表示患者的体脂率；/>表示手术准备阶段的灯光强度，/>表示线性归一化函数，/>表示手术正常进行阶段的灯光强度；

所述获取扇形区域的每个时刻的红外图像中的目标连通域，包括：

根据阈值化分析选取扇形区域的每个时刻的红外图像中温度高于预设阈值T的所有像素点，记为目标像素点，获取目标像素点组成的目标连通域；

所述根据每个扇形区域的每个时刻的红外图像中的目标连通域的数量和目标连通域的分布，得到每个扇形区域的灯泡角度的调整系数，包括：

每个扇形区域的灯泡角度的调整系数的计算公式为：

式中，表示第i个扇形区域的第j个时刻的红外图像中的目标连通域的数量，/>表示第i个扇形区域的所有时刻的红外图像中的目标连通域的数量的均值，/>表示第i个扇形区域的第j个时刻的红外图像中第k个目标连通域与集成探测装置之间的距离，/>表示第i个扇形区域的所有时刻的红外图像中所有目标连通域与集成探测装置之间的距离的均值，m表示每个扇形区域中所有时刻的红外图像的个数，n表示每个扇形区域中每个时刻的红外图像中的所有目标连通域的个数，/>表示第i个扇形区域的灯泡角度的调整系数，表示线性归一化函数；

其中，目标连通域与集成探测装置之间的距离的获取过程为：先确定集成探测装置在红外图像中的坐标点，将目标连通域的质心点到集成探测装置在红外图像中的坐标点之间的距离，作为目标连通域与集成探测装置之间的距离。

2.根据权利要求1所述一种骨科手术灯智能调控系统，其特征在于，所述根据手术灯下方的图像得到骨科手术中不同阶段，包括：

对手术灯下方的图像中的对应的手术中的不同阶段进行标注，将标注后的图像按照7:3分为训练集和验证集，利用DNN网络进行训练，输入验证集进行验证，最后训练完成；然后将图像采集装置采集到的图像输入到神经网络中，得到骨科手术中不同阶段。

3.根据权利要求1所述一种骨科手术灯智能调控系统，其特征在于，所述将手术灯均等划分为若干个扇形区域，根据若干个扇形区域对手术灯照射区域的红外图像进行划分，得到每个扇形区域的所有时刻的红外图像，包括：

将手术灯均等划分为A个扇形区域，其中，A为预设阈值；获取每个扇形区域在手术室内对应的扇形空间，根据手术灯中的集成探测装置获取每个扇形区域对应的扇形空间中的红外图像；以5秒为一个间隔，获取手术中每个扇形区域对应的扇形空间中所有时刻的红外图像，将其记为每个扇形区域的所有时刻的红外图像。

4.根据权利要求1所述一种骨科手术灯智能调控系统，其特征在于，所述根据每个扇形区域的灯泡角度的调整系数，对每个扇形区域的灯泡角度进行调整，得到每个扇形区域的灯泡调整角度，根据扇形区域的灯泡角度的调整系数获得需要调整的灯泡，包括：

每个扇形区域的灯泡调整角度的计算公式为：

式中，表示第i个扇形区域的灯泡角度的调整系数，/>表示第i个扇形区域的灯泡调整角度，/>为预设参数；

将扇形区域的灯泡角度的调整系数大于预设阈值B的扇形区域中的灯泡记为需要调整的灯泡。

5.根据权利要求1所述一种骨科手术灯智能调控系统，其特征在于，所述根据每个扇形区域的灯泡调整角度确定出每个灯泡的调整角度，根据每个灯泡的调整角度完成需要调整的灯泡角度的调整，包括：

每个灯泡调整角度等于灯泡对应的扇形区域的灯泡调整角度；

将每个扇形区域对应的角度区间中的中间直线的方向记为每个扇形区域的参考方向，每个灯泡根据每个灯泡调整角度沿着对应的扇形区域的参考方向进行每个灯泡的角度调整。

6.根据权利要求1所述一种骨科手术灯智能调控系统，其特征在于，所述根据灯泡的调整角度和需要调整的灯泡的数量，得到出现突发状况时的灯光强度，包括：

出现突发状况时的灯光强度的计算公式为：

式中，表示第v个需要调整的灯泡的调整角度，N为所有需要调整的灯泡的数量，/>表示调整之前手术灯的灯光强度，/>表示出现突发状况时手术灯的灯光强度，/>表示线性归一化函数，A为预设阈值。

7.根据权利要求1所述一种骨科手术灯智能调控系统，其特征在于，所述根据手术灯上所有灯泡的光照强度的最小值和环境中的光照平均强度，得到手术结束阶段的灯光强度，包括：

手术结束阶段的灯光强度的计算公式为：

式中，表示手术灯上所有灯泡的光照强度的最小值，/>表示手术室内的环境中的光照平均强度，/>表示调整之前手术灯的灯光强度，/>表示以自然常数为底的指数函数，/>表示手术结束阶段的灯光强度。