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Die Erfindung betrifft ein Videosystem, insbesondere für eine medizinisch-optische Vorrichtung, beispielsweise ein Operationsmikroskop, mit einer Kameraeinheit und mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Kameraeinheit, die ein Betätigungselement umfasst, das bei Betätigung die Zuordnung einer Markierung zu einem von der Kameraeinheit aufgenommenen Videobild bewirkt, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Videosystems, das eine Kameraeinheit umfasst, bei dem bei Betätigen eines Betätigungselements einer Steuereinrichtung zur Steuerung von Kameraeinheit durch eine Bedienperson einem von der Kameraeinheit aufgenommenes Videobild eine Markierung zugeordnet wird.
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Ein derartiges Videosystem und ein derartiges Verfahren ist aus der
WO 96/13743 A1 bekannt.
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Es ist üblich, medizinische Operationen, insbesondere solche, die unter Einsatz von Operationsmikroskopen durchgeführt werden, für Dokumentationszwecke mit einer Videokamera aufzuzeichnen. Eine Aufzeichnung erfolgt dabei ununterbrochen für die gesamte Dauer der Operation, die sich von einigen wenigen Minuten bis hin zu mehreren Stunden auch über einen langen Zeitraum erstrecken kann. Komplizierte Operationen können auch 10–12 Stunden dauern. Eine Auswertung des aufgezeichneten Bildmaterials erweist sich als schwierig, da nur mit viel Zeitaufwand aus der Fülle von abgespeicherten Bildfolgen Bildmaterial über einen bestimmten Operationsabschnitt ausgesondert und zusammengestellt werden kann. Derartiges Bildmaterial wird beispielsweise für Aufklärungszwecke von Patienten, wissenschaftliche Publikationen oder Präsentationen benötigt.
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Videosysteme zur Dokumentation von medizinischen Operationen umfassen als Speichermedium üblicherweise einen Videorecorder, ein CD/DVD-Laufwerk oder einen Harddiskrecorder. Um Bildmaterial über eine Operation für Dokumentationszwecke, beispielsweise Einzelbilder oder auch kurze Videoclips zusammenzustellen, besteht bei klassischen Videosystemen nur die folgende Möglichkeit: Es kann eine Aufnahme bei Beginn eines Operationsabschnitts, der für Präsentationszwecke dokumentiert werden soll, ausgelöst und dann zum Ende des betreffenden Operationsabschnitts beendet bzw. abgebrochen werden. Dies erfordert eine Bedienung des Videosystems während der Operation. Die Bedienung muss hier deshalb unter sterilen Bedingungen vorgenommen werden, wenn sie durch den Operateur selbst erfolgt, oder es ist eine zusätzliche Bedienperson erforderlich, die zwar nicht selbst unter sterilen Bedingungen arbeiten muss, jedoch auch nicht mit dem Operationsbereich und sterilen Operationsinstrumenten in Berührung kommen darf.
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Alternativ ist es möglich, eine Operation über ihre gesamte Dauer mit dem Videosystem fortlaufend aufzuzeichnen und die Aufzeichnung am Ende der Operation zu beenden. Dann muss jedoch für das Zusammenstellen von Dokumentationsmaterial der aufgenommene Videofilm entsprechend manuell bearbeitet werden. Hier bereitet aufgrund der Länge des Aufzeichnungszeitraums insbesondere die Suche eines interessierenden Operationsabschnitts Schwierigkeiten und erweist sich als sehr zeitaufwändig.
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In der
EP 1 311 117 A2 ist eine Vorrichtung zur Steuerung einer Videokamera beschrieben, die eine Steuereinrichtung umfasst, welche mit der Videokamera und einer Monitoreinheit verbunden ist. Mit der Steuereinrichtung können Einstellungen der Kamera-Hardware vorgenommen werden und es ist möglich, Bilddaten der Kameraeinheit zu verarbeiten.
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Aus der
WO 03/075242 A1 ist ein Videosystem zur Umgebungsüberwachung bekannt, bei dem vorgesehen ist, eine Videoaufzeichnung aufgrund eines Umgebungs-Alarmsignals auszulösen.
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In PC Video 4, 60 (2003) ist beschrieben, dass das als Zusatzgerät zu eine Videokamera vorgesehene Gerät ”Videonics Firestore” der Firma Focus Enhancements, Inc., 1370 Dell Ave., Campbell, CA 95008, USA, das unmittelbare abspeichern eines Videodatenstromes auf einer Computerfestplatte ermöglicht.
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In PC-Workshop 101, 48 (2003) ist ein Programm zum Schneiden und Bearbeiten von Videosequenzen auf einem PC beschrieben, das vorsieht, eine aufgenommene Videosequenz zusammen mit einer Zeitschiene anzuzeigen, auf der die zeitliche Lage eines momentan angezeigten Videobildes in einem aufgenommenen Videodatenstrom abgelesen werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Videosystem bereitzustellen und so zu betreiben, dass eine leichte Auswertung und ein übersichtliches Sortieren von mit dem Videosystem aufgezeichneten Bildmaterial ermöglicht wird.
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Diese Aufgabe wird durch ein Videosystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines Videosystems mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
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Bei einem erfindungsgemäßen Videosystem umfasst die Steuereinrichtung zur Steuerung der Kameraeinheit ein Betätigungselement, das bei Betätigung die Zuordnung einer Markierung zu einem von der Kameraeinheit aufgenommenen Videobild bewirkt. Dieses Betätigungselement kann von einer Bedienperson betätigt werden. Die hierdurch bewirkte Markierung ist elektronischer Natur und kann mit einem geeigneten Auswerteprogramm für Videobildsequenzen sichtbar gemacht werden. So ist es auf übersichtliche Weise möglich, aus einem umfangreichen Videodatenstrom eine interessierende Videobildsequenz oder ggf. auch Einzelbilder auszusondern. Bei dem Videosystem löst eine Betätigung des Betätigungselements ein separates Erfassen eines von der Kameraeinheit aufgenommenen Videoclips als Sequenz von Videobildern mit einem definierten Anfangszeitpunkt und einem definierten Endzeitpunkt aus. Auf diese Weise ist es möglich, für Dokumentationszwecke Videoclips schon bei der Aufnahme von Videobildern zu definieren.
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In Weiterbildung der Erfindung umfasst die einem Videobild zugeordnete Markierung ein Zeitinformationssignal, d. h. die Markierung trägt Information über den Zeitpunkt der Erfassung des Videobildes. Auf diese Weise wird ein übersichtliches Sortieren aufgenommener Videobilder ermöglicht.
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In Weiterbildung der Erfindung ist eine Bildspeichereinheit vorgesehen und wird die einem aufgenommenen Videobild zugeordnete Markierung mit dem zugeordneten Videobild in der Bildspeichereinheit abgespeichert. Auf dieses Weise können abgespeicherte Videobilder schnell aufgefunden werden.
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In Weiterbildung der Erfindung ist das Betätigungselement als Fußschalter oder als Mundschalter oder als spracherkennendes Betätigungselement ausgeführt. Auf diese Weise kann das Betätigungselement während einer Operation von einer unter sterilen Bedingungen arbeitenden Bedienperson ohne Einsatz der Hände betätigt werden, ohne dass hierdurch die Gefahr einer Kontamination einer Operationswunde besteht.
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In Weiterbildung der Erfindung ist eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen, welche die zeitliche Lage der Markierung in einer in der Bildspeichereinheit abgespeicherten Sequenz von Videobildern anzeigt. Auf diese Weise wird einem Nutzer des Videosystems zu jedem Zeitpunkt ermöglicht, sich einen Überblick über die aufgezeichneten Videobilder zu verschaffen.
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In Weiterbildung der Erfindung umfasst das Videosystem eine Bildanzeigeeinheit, wobei ein Betätigungselement zum Zeitpunkt t1 das Auslösen der Anzeige eines zum Zeitpunkt t1 mit der Kameraeinheit aufgenommenen Videobildes ermöglicht. Auf diese Weise wird es einem Nutzer des Videosystems ermöglicht, ein mit der Kameraeinheit aufgenommenes Bild eines Objektbereichs festzuhalten und unmittelbar anzuzeigen.
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In Weiterbildung der Erfindung ermöglicht die Steuereinrichtung das Abspielen von in der Bildspeichereinheit abgespeicherten Sequenzen von Videobildern. Auf diese Weise hat ein Nutzer des Videosystems jeder Zeit die Möglichkeit zur Kontrolle aufgenommener Videobilder.
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In Weiterbildung der Erfindung wird bei Abspielen einer in der Bildspeichereinheit abgespeicherten Sequenz von Videobildern die zeitliche Lage eines mit einer Markierung versehenen Videobildes auf einer Anzeige mit einer Markierung angezeigt. Auf diese Weise wird eine übersichtliche Darstellung markierter Videobilder ermöglicht.
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Bei dem Verfahren zum Betrieb eines Videosystems gemäß Anspruch 9 ist vorgesehen, dass bei Betätigen eines Betätigungselements einer Steuereinrichtung zur Steuerung von Kameraeinheit durch eine Bedienperson ein von der Kameraeinheit aufgenommenes Videobild eine Markierung zugeordnet wird. Auf diese Weise kann der Nutzer des betreffenden Videosystems schon bei der Aufnahme Videobilder, die ihm besonders relevant erscheinen, gegenüber sonstig aufgezeichneten Videobildern kenntlich machen.
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In Weiterbildung des Verfahrens umfasst die Markierung ein Zeitinformationssignal. In Weiterbildung des Verfahrens wird bei Abspielen einer in der Bildspeichereinheit abgespeicherten Sequenz von Videobildern die Markierung eines aufgenommenen Videobildes angezeigt. Vorzugsweise erfolgt die Anzeige der Markierung des aufgenommenen Videobildes dabei auf einer Zeitachse. Diese Markierungen können gegebenenfalls auch von einem „offline” Videoeditor verwendet werden, um Videoclips automatisch nachträglich auszuschneiden.
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Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind anhand der Figuren erläutert und werden nachfolgend beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Videosystems mit einer Steuereinrichtung;
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2 verschiedene Möglichkeiten für die Definition einer Videosequenz durch Auslösen eines Betätigungselements der Steuereinrichtung; und
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3 Anzeige- und Eingabeeinheit der Steuereinrichtung des Videosystems, wenn dieses in einem Betriebsmodus zum Schneiden und Bearbeiten von Videosequenzen betrieben wird.
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Das Videosystem 1 aus 1 ist vorzugsweise in ein nicht weiter dargestelltes Operationsmikroskop integriert wird und umfasst eine Kameraeinheit 2 und eine Bildspeichereinheit 3, die über eine Steuereinrichtung 4 miteinander verbunden sind. Die Steuereinrichtung 4 hat eine Betätigungseinheit 5 mit einer Mehrzahl manuell bedienbarer Betätigungselemente 6 sowie eine Bildanzeigeeinheit 7. Die Steuereinrichtung 4 ermöglicht es, die Kameraeinheit 2 sowie die Bildspeichereinheit 3 aufeinander abgestimmt zu steuern.
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Durch manuelles Bedienen der entsprechenden Betätigungselemente 6 können Geräteeinstellungen vorgenommen werden.
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Das von der Kameraeinheit 2 aufgenommene Bild eines Objektbereichs 8 wird dabei fortlaufend auf einem Bildschirm 9 der Bildanzeigeeinheit 7 als Videobild 12 dargestellt und kontinuierlich in der Bildspeichereinheit 3 als komprimierter Videodatenstrom abgelegt. Die Bildspeichereinheit 3 ist als USB-Stick, als CD/DVD als Harddisk-Recorder oder als irgend ein anderes bekanntes Videodaten-Speichermedium ausgelegt. Dem Bildschirm 9 in der Bildanzeigeeinheit 7 ist eine Anzeige 10 über die Speicherkapazität der Bildspeichereinheit 3 zugeordnet. Diese Anzeige 10 visualisiert die Zeitdauer einer bereits aufgezeichneten Videobildsequenz und gestattet einem Nutzer, den noch zur Verfügung stehenden Aufzeichnungszeitraum zu erfassen.
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Die Betätigungseinheit 5 umfasst weiter ein Betätigungselement 11, das vorzugsweise als berührungssensitives Flächenelement auf einer Bildschirmeinheit ausgebildet ist, das aber beispielsweise auch als Druck- oder Kippschalter für Handbedienung, als Fußschalter, als Mundschalter oder als spracherkennendes Schaltelement gestaltet sein kann.
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Eine Auslösung des Betätigungselementes 11 bewirkt, dass mit der Videosequenz des momentan von der Kameraeinheit 2 aufgenommenen und von dem Bildschirm 9 angezeigten Videobildes in der Bildspeichereinheit ein Zeitinformationssignal als „Thumbnail” in Form einer Markierung des momentan angezeigten Videobildes abgespeichert wird.
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Bei einer modifizierten Aisführungsform des Videosystems bewirkt das Auslösen des Betätigungselements 11 das getrennte Abspeichern eines zum Auslösezeitpunkt angezeigten einzelnen Videobildes als sogenannte Still-Videoaufnahme auf der Bildspeichereinheit 3.
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Bei einer weiteren modifizierten Ausführungsform des Videosystems hat das Auslösen des Betätigungselementes 11 das separate Abspeichern einer Videosequenz in Form eines Videoclips vorbestimmter Dauer auf der Bildspeichereinheit 3 zur Folge. Dabei kann vorgesehen sein, dass dieses separate Abspeichern parallel zum Abspeichern der von der Kameraeinheit 2 fortlaufend aufgenommenen Videobilder erfolgt.
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Grundsätzlich kann das Auslösen des Betätigungselements 11 auf verschiedene Art einen Videoclip definieren, was anhand der 2 näher erläutert ist.
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Unter Bezugnahme auf die 2a) ist es möglich, dass ein Zeitpunkt 21 des Auslösens von Betätigungselement 11 den Anfang eines Videoclips 22 vorbestimmter Dauer t festlegt, dessen Ende einem Zeitpunkt 23 entspricht.
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Wie in 2b) dargestellt, kann jedoch grundsätzlich ein Zeitpunkt 24 des Auslösens von Betätigungselement 11 einen bestimmten Zeitpunkt innerhalb eines Videoclips 25 definieren, dessen Beginn 26 um eine vordefinierte Zeitspanne vor dem Auslösezeitpunkt 24 liegt und dessen Ende 27 sich einen definierten Zeitraum nach dem Auslösezeitpunkt 24 befindet.
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Schließlich ist in 2c) gezeigt, dass ein Zeitpunkt 28 des Auslösens von Betätigungselement 11 das Ende eines Videoclips 29 definiert, dessen Beginn 30 eine feste bestimmte Zeitspanne vor dem Auslösezeitpunkt liegt.
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Die Steuereinrichtung 4 kann in einem Abspiel- und Bearbeitungsmodus zum Abspielen und Bearbeiten eines aufgezeichneten Videodatenstromes betrieben werden. Dieser Abspiel- und Bearbeitungsmodus kann auch aufgerufen werden, während eine laufende Bildaufzeichnung im Hintergrund erfolgt.
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In dem Abspiel- und Bearbeitungsmodus hat die Steuereinrichtung ein Ein- und Ausgabefenster, die anhand der 3 näher erläutert sind.
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Auf einem berührungssensitiven Bildschirm 41 der Steuereinrichtung 40 in 3 ist als Bildanzeigeeinheit ein Monitorfenster 42 vorgesehen, in der von der Kameraeinheit aufgezeichneten Videobilder angezeigt werden können. Dem Monitorfenster 42 ist eine Zeitachsenanzeige 43 zugeordnet, auf der ein Anzeigeelement 44 die momentane zeitliche Lage des auf dem Monitorfenster 42 angezeigten Videobildes bezüglich dem gesamten abgespeicherten Videodatenstrom kenntlich gemacht wird. Dabei werden mit Markierungen 45 und 46 die zeitliche Position von bei der Aufnahme markierten Videobildern kenntlich gemacht.
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Im Abspiel- und Bearbeitungsmodus hat die Steuereinrichtung 40 weiter auf dem berührungssensitiven Bildschirm 41 berührungssensitive Funktionstasten 47 bis 53, über die das Vorwärts- und Rückwärtsspulen sowie das Abspielen eines aufgenommenen Videodatenstromes gesteuert werden kann. Dabei sind auf dem berührungssensitiven Bildschirm Funktionselemente 54 bis 62 ausgebildet, die eine Bearbeitung des aufgenommenen Videodatenstromes ermöglichen.
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Bei dem berührungssensitiven Bildschirm 41 der in Abspiel- und Bearbeitungsmodus betriebenen Steuereinrichtung 40 kann über berührungssensitive Funktionselemente 59 bis 61 der Maßstab der Zeitachsenanzeige 43 variiert werden. Weiter ist es möglich, über eine berührungssensitive Funktionstaste 42 ein in dem Monitorfenster 42 angezeigtes Videobild als Einzelbild einer aufgenommenen Videosequenz separat abzuspeichern. Schließlich ist ein berührungssensitives Funktionselement 63 vorgesehen, das bei betätigen auf der Zeitachsenanzeige 43 gesetzte Markierungen löscht.
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Mit dem Funktionselement 54 ein Start-Marker und mit der Funktionstaste 55 ein End-Marker zum Ausschneiden eines Video-Clips aus dem aufgezeichneten Videodatenstrom gesetzt werden. Das Funktionselement 56 ermöglicht es, einen Start-Marker für einen Videoclip vorbestimmter Dauer auf der Zeitachsenanzeige 43 zu definieren, wobei hierdurch der Anfang des entsprechenden Videoclips festgelegt wird. Umgekehrt ermöglicht das berührungssensitive Funktionselement 57, einen Videoclip vor bestimmter Dauer zu definieren, dessen Ende durch die Position eines auf der Zeitachsenanzeige gesetzten Endmarkers bestimmt wird. Die Dauer der so festgelegten Videoclips kann dabei über ein Funktionselement 57 eingestellt werden, das bei Betätigen eine virtuelle Tastatur zugänglich macht.
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Bei einer modifizierten Ausführungsform des Videosystems führt das Anbringen von Markierungen auf Videoeinzelbildern bei der Aufnahme durch Betätigen des manuell bedienbaren Betätigungselementes bei dem Videosystem 1 aus 1 dazu, dass im Abspiel- und Bearbeitungsmodus die Steuereinrichtung auf der Zeitachsenanzeige 43 den Anfang und das Ende eines Videoclips mit entsprechend voreingestellter Dauer anzeigt. Es ist auch möglich, dass die entsprechende Markierung eines Videobildes bei Betrieb des Videosystems im Aufnahmemodus sofort das separate Abspeichern eines entsprechenden Videoclips auslöst. Hierbei kann die gesetzte Markierung den Anfang, das Ende oder irgend einen bestimmten innerhalb eines entsprechenden Videoclips liegenden Zeitpunkt festlegen. Weiter ist es möglich, dass das entsprechende markieren eines Videobildes bei Aufnahme von Videosequenzen mit dem Videosystem ein separates abspeichern eines einzelnen Videobildes bewirkt. Diese Markierungen können gegebenenfalls auch von einem „offline” Videoeditor verwendet werden, um Videoclips automatisch nachträglich auszuschneiden.
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Anstelle mit einem Operationsmikroskop ist es möglich, das beschriebenen Videosystem mit einer anderen medizinisch-optischen Ausrüstung zu kombinieren, beispielsweise mit einem Endoskopiesystem. Im übrigen ist der Einsatz des Videosystems nicht auf medizinisch-optische Ausrüstung beschränkt.
