vorgesehen. Bildschirm 11, Objektiv 12 und Filter 13 können zu einer kompakten Baueinheit vereinigt werden, die mit üblichen mechanischen Mitteln, vorzugsweise Ringschwalbe, in das Operationsmikroskop einzufügen ist.intended. Screen 11, lens 12 and filter 13 can be combined to form a compact unit, which is to be inserted by conventional mechanical means, preferably ring Schwalbe in the surgical microscope.
Die direkte mikroskopische Abbildung von Objekt 1 in die Zwischenbildebene 5 einerseits und die Abbildung des Objektes 1 über das Objektiv 8, die Videokamera 9, den Bildschirm 11 und das Objektiv 12 in die Zwischenbildebene 5 sind so eingerichtet, daß beide Bilder miteinander korrespondieren. Ein Beleuchtungssystem, bestehend aus einem Kondensor 15 und einer Lichtquelle 16 dient der Beleuchtung des Objektes 1. Die erfindungsgemäße Vorrichtung funktioniert wie folgt: Das Objekt 1 wird mit dem Beleuchtungssystem 14,15 beleuchtet, mit dem Objektiv 2 des Operationsmikroskopes abgebildet, mit dem Vergrößerungswechsler 3 wahlweise vergrößert und über den Okulareinblick 4 dem Operateur dargeboten; dabei beobachtet dieser das Zwischenbild 5. Über das Teilerprisma 6 wird der Strahlengang geteilt und mit dem Objektiv 8 wird ein Bild des Objektes 1 auf der lichtempfindlichen Schicht der Videokamera erzeugt und in der Rechner- und Speichereinheit 10 abgespeichert. Das gespeicherte Bild wird auf dem Bildschirm 11 wiedergegeben und durch das Objektiv 12 zu 50% über das Teilerprisma 6 in das Mikroskopsystem eingespiegelt so, daß ein Bild des Bildschirmes 11 in der Zwischenbildebene 5 entsteht. Zur Herstellung der Korrespondenz zwischen dem optisch direkt erzeugtem Bild und dem über Videokamera und Bildschirm erzeugten Bild wird folgendes Verfahren angewendet:The direct microscopic image of object 1 in the intermediate image plane 5 on the one hand and the image of the object 1 on the lens 8, the video camera 9, the screen 11 and the lens 12 in the intermediate image plane 5 are arranged so that both images correspond to each other. An illumination system consisting of a condenser 15 and a light source 16 serves to illuminate the object 1. The device according to the invention functions as follows: The object 1 is illuminated with the illumination system 14, 15, depicted with the objective 2 of the surgical microscope, with the magnification changer 3 optionally enlarged and presented to the surgeon via the eyepiece view 4; It observes the intermediate image 5. About the splitter prism 6 of the beam path is divided and the lens 8, an image of the object 1 on the photosensitive layer of the video camera is generated and stored in the computer and memory unit 10. The stored image is displayed on the screen 11 and reflected by the lens 12 to 50% on the splitter prism 6 in the microscope system so that an image of the screen 11 in the intermediate image plane 5 is formed. The following procedure is used to establish the correspondence between the optically directly generated image and the image generated via video camera and screen:
Es werden Interferenzfilter 7 mit der Schwerpunktwellenlänge A1 und der Bandbreite AA1 in den kameraseitigen und Filter 13 mit der Schwerpunktwellenlänge A2 und der BandbreiteAA2m den bildschirmseitigen Strahlengang eingeschaltet, wobei dieInterference filters 7 with the center wavelength λ 1 and the bandwidth AA 1 in the camera-side and filter 13 with the center wavelength λ 2 and the bandwidth λ 2 m are switched on the screen-side beam path, wherein the
Bedingung A1 < A2und \ ι_ Δ. \ ^l ^? ^L eingehalten ist.Condition A 1 <A 2 and \ ι_ Δ. \ ^ l ^? ^ L is respected.
Das von der Videokamera in einem ersten Schritt aufgenommene Bild wird gespeichert. Danach werden die Interferenzfilter 7 und 13 aus dem Strahlengang herausgeschwenkt und die Lichtquelle 16 wird ausgeschaltet. In diesem Zustand erfaßt die Videokamera 9 das Bild de's Bildschirmes 11, auf dem das im ersten Schritt gespeicherte Bild dargeboten wird, und die Rechnerund Speichereinheit 10 speichert das im zweiten Schritt gewonnene Bild. Aus der Differenz zwischen den Bildern aus dem ersten und aus dem zweiten Schritt, welche durch die optischen und elektronischen Abbildungseigenschaften der Bildröhre und des nachfolgenden Objektivs verursacht wird, ist die Transformation abzuleiten, welche auf den Speicherinhalt anzuwenden ist, damit direktes optisches Bild und eingespiegeltes Bildschirm-Bild miteinander korrospondieren. Diese Transformation wird im eigentlichen Arbeitsregime vom Rechner 10 permanent auf die von der Kamera 9 abgegebenen Signale angewandt. Das Interferenzfilter 7 ist in einem Filterwechsler angebracht, der es ermöglicht, schmalbandige Spektralbereiche mit der Kamera aufzunehmen und einem Spektralauszug entsprechende Signale dem Rechner zur Verarbeitung zuzuführen. Nach der rechentechnischen Verarbeitung werden auf dem Bildschirm 11 beispielsweise Linien gleicher Leuchtdichte oder Linien gleicher Farbvalenz oder lokale mathematische Ableitungen dieser Größen als farbige Linien dargeboten, die, über das Teilerprisma 6 eingespiegelt, dem direkten optisch erzeugten Zwischenbild korrespondierend überlagert sind. Der Operateur erhält so die Möglichkeit, sich an zusätzlichen, insbesondere pathologischen Merkmalen unmittelbar im Operationsfeld zu orientieren. In einer anderen Ausführungsform wird die Infrarot-Eigenstrahlung des Objektes in bekannter Weise lokal gemessen und durch Linien konstanter Temperaturauf dem Bildschirm dargestellt. In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist für den Beginn des Betriebes der Vorrichtung eine schrittweise motorische Abstandsänderung über den gesamten optisch zugänglichen Tiefenbereich des Objektes vorgesehen mit einer Schrittweite, die kleiner ist als der optische Schärfentiefebereich; die Gesamtheit der so gewonnenen und in 10 gespeicherten Bildern wird mit den an sich bekannten Mitteln der elektronischen Bildverarbeitung auf charakteristische Kante reduziert, die auf dem Bildschirm 11 dargestellt und über das Teilerprisma 6 dem optisch erzeugten Bild der momentanen Arbeitsebene 1 des Objektes überlagert werden. In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Eingabe von Daten und bildmäßigen Informationen aus externen Systemen, z.B. Röntgen-Ultraschall-oder Kernspin-Computertomografen in den Rechner 10 und die Einspiegelung korrespondierender Bilder in das Operationsmikroskop vorgesehen.The image taken by the video camera in a first step is saved. Thereafter, the interference filters 7 and 13 are pivoted out of the beam path and the light source 16 is turned off. In this state, the video camera 9 detects the image of the screen 11 on which the image stored in the first step is displayed, and the computer and memory unit 10 stores the image obtained in the second step. From the difference between the images of the first and the second step, which is caused by the optical and electronic imaging properties of the kinescope and the subsequent objective, the transformation to be applied to the memory content, hence direct optical image and mirrored screen, must be deduced Corrospond a picture together. This transformation is permanently applied in the actual working regime by the computer 10 to the output from the camera 9 signals. The interference filter 7 is mounted in a filter changer, which makes it possible to record narrow-band spectral regions with the camera and to supply signals corresponding to a spectral excerpt to the computer for processing. After computational processing, for example, lines of the same luminance or lines of the same color valence or local mathematical derivatives of these quantities are presented on the screen 11 as colored lines, which are mirrored over the splitter prism 6, corresponding to the direct optically generated intermediate image. The surgeon is thus given the opportunity to orient himself to additional, in particular pathological features directly in the surgical field. In another embodiment, the infrared intrinsic radiation of the object is locally measured in a known manner and represented by lines of constant temperature on the screen. In a further embodiment of the device according to the invention for the start of operation of the device, a stepwise motor distance change over the entire optically accessible depth range of the object is provided with a step size which is smaller than the optical depth of field. the entirety of the images thus obtained and stored in FIG. 10 is reduced to characteristic edges by means known per se of electronic image processing, which are displayed on the screen 11 and superimposed on the splitting prism 6 on the optically generated image of the current working plane 1 of the object. In another embodiment of the device according to the invention, the input of data and image-related information from external systems, e.g. X-ray ultrasound or magnetic resonance tomography computer provided in the computer 10 and the reflection of corresponding images in the surgical microscope.
In einer weiteren Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Anschluß eines interaktiven Displays 11' mit einem Lichtgriffel 14 vorgesehen. Mit diesem Lichtgriffel können im Zwischenbild eingespiegelte Marken gesetzt werden, die der Vermessung von Objektstrukturen (z. B. Gefäßdurchmesser, Abstände) oder der Unterweisung des Operateurs dienen.In a further embodiment of the device according to the invention, the connection of an interactive display 11 'with a light pen 14 is provided. This light pen can be used in the intermediate image mirrored brands are used, which serve the measurement of object structures (eg vessel diameter, distances) or the instruction of the surgeon.