DE102017130980A1 - Bildübertragungsanordnung und Verfahren zur Bildübertragung - Google Patents

Abstract

Eine Bildübertragungsanordnung (1) zur drahtlosen Übertragung von Bildinformationen zwischen einer Sendeeinheit (4) und einer Empfangseinheit (8), wobei zwischen der Sendeeinheit (4) und der Empfangseinheit (8) wenigstens zwei voneinander physikalisch unabhängige Kommunikationskanäle (11) ausgebildet sind, die eine kollisionsfreie und störunanfällige Kommunikation ermöglichen (vgl. Fig. 1).

Description

• Die Erfindung betrifft eine Bildübertragungsanordnung zur drahtlosen Übertragung von Bildinformationen mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit.
• Solche Übertragungsanordnungen sind prinzipiell bekannt und werden insbesondere bei der Endoskopie eingesetzt, um die von einem Kamerakopf aufgenommenen Bilddaten an eine Bildanzeigevorrichtung zu übertragen. Der Vorteil bei solchen drahtlosen Bildübertragungsanordnungen besteht darin, dass die einzelnen Geräte freier im Raum aufstellbar sind und keine Kabel bei der eigentlichen Arbeit, beispielsweise einer Operation, stören.
• Anordnungen zur drahtlosen Bildübertragung sind prinzipiell bekannt, wobei das größte Problem dabei die Bandbreite und die Sicherheit der Übertragung sind. In der Praxis ist es daher schwierig eine verzögerungsfreie und störungsfreie Bildübertragung zu erzielen. Insbesondere bei Endoskopieanwendungen, bei denen Live-Bilder für eine Operation übertragen werden, stellt eine Bildübertragung mit Verzögerungen oder Bildaussetzern ein großes Problem dar.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Bildübertragungsanordnung der vorgenannten Art zu schaffen, die eine jederzeit sichere und verzögerungsfreie Bildübertragung ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Anordnung gemäß dem Hauptanspruch und durch ein Verfahren nach dem nebengeordneten, auf ein Verfahren gerichteten Anspruch gelöst.
• Bei der erfindungsgemäßen Bildübertragungsanordnung ist somit insbesondere vorgesehen, dass zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit wenigstens zwei voneinander physikalisch unabhängige, drahtlose Kommunikationskanäle ausgebildet sind. Die beiden unabhängigen Kommunikationskanäle erhöhen die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Bildübertragung. So können beispielsweise beide Kommunikationskanäle zur parallelen Bildübertragung verwendet werden, so dass eine Redundanz erreichbar ist. Verzögerungen in einem Kommunikationskanal können durch den zweiten Kommunikationskanal ausgeglichen werden. Da die beiden Kommunikationskanäle physikalisch voneinander unabhängig sind, ist die Wahrscheinlichkeit einer gleichzeitigen Störung oder Beeinträchtigung der beiden Kommunikationskanäle reduziert.
• Die Erfindung bietet den Vorteil, dass die wenigstens zwei Kommunikationskanäle asynchron oder zeitlich versetzt zueinander betreibbar sind und/oder betrieben werden. Somit sind Zeitverluste in der Übertragung, die sich durch eine Paketierung in Datenpakete ergeben, vermeidbar, beispielsweise indem auf einem Kommunikationskanal Daten übertragen werden, während auf dem anderen Kommunikationskanal Daten zur Übertragung vorbereitet werden, insbesondere durch Paketierung.
• Werden mehrere Datenverbindungen auf einem physikalischen Kommunikationskanal aufgebaut, besteht zudem die Gefahr, dass sich die Verbindungen gegenseitig stören. Die physikalische Trennung der Kommunikationskanäle kann beispielsweise auch dadurch charakterisiert werden, dass die Bildinformationen über die Kommunikationskanäle kollisionsfrei übertragbar sind. Somit ist erreichbar, dass sich die Kommunikationskanäle nicht gegenseitig stören. Verzögerungen in der Übermittlung sind somit reduzierbar oder sogar vermeidbar.
• Die physikalische Trennung der Kommunikationskanäle kann alternativ oder zusätzlich beispielsweise dadurch charakterisiert werden, dass über jeden Kommunikationskanal eine direkte Übermittlung der Bildinformationen möglich ist. Dabei wird beispielsweise zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit eine Direktverbindung aufgebaut, ohne dass eine Mittlerstation zwischengeschaltet ist. Durch die direkte Kommunikation ist eine Verzögerung weiter reduzierbar. Ein besonderer Vorteil von einer Aufteilung von Bilddaten über mehrere Kommunikationskanäle besteht darin, dass die Bilddaten praktisch redundant übertragen werden können.
• Die Kommunikationskanäle sind physikalisch unabhängig voneinander. Jeder Kommunikationskanal ist zur drahtlosen Datenübertragung ausgebildet und kann beispielsweise auf einer der folgenden Technologien beruhen. WLAN (WiFi), Bluetooth, NFC, ZigBee, analoger Funk, digitaler Funk, lichtbasierte Datenübertragungstechnologien, Wireless HDMI, optischer Richtfunk (FSO), WiMAX, Infrarot basierte Übertragungstechnologien der IrDA (IrPHY, IrLAP, IrLMP, IrCOMM, IrOBEX, IrSimple, IrSimpleShot, IrMC), generelle optische kabellose Übertragungstechnologien, ISM Band, LiFi (Ligth Fidelity), Quantenkommunikation, Mobilfunknetz (CDMA, LTE, GSM u.a.), Wireless DVI.
• Der Vorteil der Erfindung besteht nun darin, dass zwei oder mehrere der Technologien parallel und unabhängig voneinander benutzt werden. So ist es beispielsweise möglich, zwei Kommunikationskanäle auf unterschiedlichen WiFi-Bändern (z.B. 2,4 GHz und 5 GHz) zu betreiben. Oder ein Kommunikationskanal benutzt WiFi und ein anderer eine optische Datenübertragung. Insgesamt gibt es dabei sehr viele Kombinationsmöglichkeiten, so dass für verschiedene Anwendungen jeweils bestimmte Technologien vorteilhaft sein können. Die Erfindung soll daher grundsätzlich nicht auf die erwähnten Beispiele oder bestimmte Kombinationen oder Technologien beschränkt sein.
• Weiterhin kann es günstig sein, wenn zur Erreichung immer geringerer Verzögerungen zwischen der Bildaufnahme und der Anzeige, die insbesondere für chirurgische Eingriffe, aber auch für sonstige Untersuchungen sehr vorteilhaft oder sogar notwendig ist, die Zahl der realisierten physikalischen Kommunikationskanäle größer zwei ist. Dadurch erhöht sich prinzipiell die Bandbreite mit jedem zusätzlichen Kommunikationskanal.
• In einer vorteilhaften Ausführung kann mit der Sendeeinheit eine Bildaufnahmevorrichtung, die insbesondere einen Bildsensor aufweist, verbunden oder verbindbar sein. Eine solche Bildaufnahmevorrichtung kann beispielsweise ein Videokopf eines Endoskops, ein Mikroskop, ein Ultraschallkopf oder eine beliebige andere Bildquelle sein. Die Bildaufnahmevorrichtung kann beispielsweise über eine drahtgebundene Schnittstelle mit der Sendeeinheit verbindbar sein. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Sendeeinheit mit verschiedenen Bildquellen, insbesondere Bildsensoren, verbunden werden. Auf diese Weise lassen sich vorhandene Bildsensoren mit einer drahtlosen Bildübertragung nachrüsten oder kombinieren.
• In einer alternativen Ausführung ist die Bildaufnahmevorrichtung mit der Sendeeinheit dauerhaft verbunden, beispielsweise innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses.
• In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die Sendeeinheit eine vorzugsweise zusätzliche Bildausgabevorrichtung, insbesondere Bildanzeigevorrichtung, aufweist, beispielsweise eine Anzeigeeinheit mit reduzierter Bildauflösung. Der Vorteil dabei kann sein, dass auf der Sendeeinheit bereits eine Bildkontrolle möglich ist, so dass eine Bildaufnahmevorrichtung in der Lage korrigiert oder ein Bildausschnitt verändert werden kann ohne auf einen externen Bildschirm zu sehen. Dadurch kann die Handhabung einer Bildaufnahmevorrichtung wesentlich vereinfacht werden. Die oder eine weitere, zusätzliche Bildanzeigevorrichtung kann auch an der Bildaufnahmevorrichtung angeordnet sein.
• In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann mit der Empfangseinheit eine Bildanzeigevorrichtung verbunden oder verbindbar sein. Die Bildanzeigevorrichtung ist vorzugsweise ein Monitor, um eine möglichst hohe Bildauflösung darzustellen.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann mit der Empfangseinheit eine Bildverarbeitungsvorrichtung, etwa ein Computer, verbunden oder verbindbar sein, beispielsweise für einen automatisierten Sollbildvergleich. Die Bildverarbeitungsvorrichtung kann optional einen Bildschirm aufweisen, um beispielsweise die Bildübertragung zu kontrollieren.
• Die Bildaufnahmevorrichtung kann auch mehr als einen Bildsensor aufweisen, insbesondere zur Aufnahme eines 3D-Bildes oder zur Aufnahme von Bildern in unterschiedlichen Spektralbereichen. Hierbei lassen sich die unterschiedlichen physikalischen Kommunikationskanäle auch getrennt für die beiden oder mehr als zwei vorhandenen Bildsensoren verwenden. Auf diese Weise kann die Bildinformation jedes Bildsensors unabhängig über jeweils einen Kommunikationskanal übertragen werden.
• Eine alternative Ausführung der Erfindung sieht vor, dass mehrere Sendeeinheiten vorhanden sind, die mit einer Empfangseinheit über die Kommunikationskanäle verbunden sind. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn mehrere Bildsensoren verwendet werden um beispielsweise ein Objekt aus mehreren Positionen und/oder in mehreren Spektralbereichen gleichzeitig aufzunehmen.
• Es kann auch vorgesehen sein, dass unterschiedliche Farbwerte des aufgenommenen Bildes über die separaten physikalischen Kommunikationskanäle übertragen werden.
• Bei der Bildaufteilung kann es vorteilhaft sein, wenn die physikalischen Kommunikationskanäle wechselseitig mit einzelnen Bildern, sogenannten Frames, oder mit einem Pixelmuster der einzelnen Frames beschickt werden, die jeweils sich über die gesamte Bildausdehnung erstrecken. Auf jedem Kommunikationskanal wird somit nur ein Teilbild übertragen. Dadurch wird die Störanfälligkeit reduziert. Falls ein Kommunikationskanal ausfällt oder gestört ist, kann ein Gesamtbild auch aus den restlichen Kommunikationskanälen zusammensetzbar sein.
• Die Bildaufteilung kann dabei auf verschiedene Arten erfolgen. So könnte beispielsweise jeweils ein Vollbild auf einem ersten Kommunikationskanal übertragen werden, das nachfolgende Vollbild dann auf dem nächsten Kommunikationskanal. Es könnte jedoch auch für jede Bildzeile oder anhand eines Pixelmusters der Kommunikationskanal gewechselt werden oder wie bereits oben beschrieben auf jedem Kommunikationskanal die Farb- oder Bildinformationen eines Bildsensors.
• Dies ermöglicht insbesondere bei chirurgischen Anwendungen, dass der Operateur immer noch ein Vollbild erhält, selbst wenn ein Bildkommunikationskanal ausfällt.
• Es kann vorgesehen sein, dass empfängerseitig mehrere Anzeigeeinheiten vorgesehen sind. Dies ist insbesondere bei komplizierten operativen Eingriffen von Vorteil, da die unterschiedlichen beteiligten Personen jeweils eine eigene Anzeigeeinheit haben können.
• Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Anzeigeeinheiten von einer gemeinsamen Empfängereinheit angesteuert werden oder durch getrennte Empfängereinheiten versorgt werden. Diese getrennten Empfängereinheiten können gemeinsam jeweils den bereitgestellten physikalischen Kommunikationskanal nutzen, oder es kann vorgesehen sein, dass jede Empfängereinheit mit der Sendeeinheit separate physikalische Kommunikationskanäle aufbaut.
• Anders ausgedrückt, kann die Sendeeinheit für einen 1:n Betrieb ausgelegt sein. Sendeeinheit und die Empfängereinheiten besitzen dann jeweils mindestens dieselbe Anzahl an Kommunikationskanälen. Die Empfängereinheiten verbinden sich jeweils auf denselben Kommunikationskanälen. Da nur der Empfang von mehreren Geräten erfolgt, ist eine gegenseitige Beeinträchtigung der Signalqualität der Empfängereinheiten vermeidbar.
• Andererseits kann die Sendeeinheit und die Empfängereinheit auch für den 1:1 Betrieb ausgelegt sein. Dabei muss die Sendeeinheit für M Empfängereinheiten mit jeweils N Kommunikationskanälen M x N Kommunikationskanäle aufweisen. Dabei kann es jedoch von Vorteil sein, dass jeder einzelne Kommunikationskanal eine Direktverbindung zwischen genau einem Senderkanal und einem Empfängerkanal ist. Das bedeutet, dass wenn ein Kommunikationskanal gestört ist, nur genau eine Bildanzeigevorrichtung davon betroffen ist und auf den anderen immer noch die vollen Bilddaten ankommen.
• Es kann auch vorgesehen sein, dass die weitere Anzeigeeinheit wiederum drahtlos mit der ersten Empfängereinheit verbunden ist.
  Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass ein Kommunikationskanal zur Übertragung von Steuerbefehlen und/oder Messdaten ausgebildet ist. Dies kann insbesondere über einen bidirektionalen Kommunikationskanal erfolgen. Zweckmäßigerweise ist wenigstens ein Kommunikationskanal als Bildkanal ausgebildet, vorzugsweise unidirektional von der Sendeeinheit zur Empfangseinheit.
• Allgemein sind die Begriffe Sendeeinheit und Empfangseinheit in Bezug auf die Bildübertragungsrichtung, also den Haupt-Bilddatenstrom bezogen. Die Sendeeinheit ist also immer auf Seite der Bilderzeugung, unabhängig ob auch Kommunikationskanäle vorhanden sind, die in die andere Richtung senden.
• In einer zweckmäßigen Ausführung kann der erste Kommunikationskanal unidirektional von der Sendeeinheit zur Empfangseinheit ausgerichtet sein, um Bilddaten zu übertragen. Der zweite Kommunikationskanal ist wiederum auch unidirektional, jedoch von der Empfangseinheit zur Sendeeinheit ausgerichtet, um beispielsweise Steuerbefehle zu übertragen.
• Hier kann es beispielsweise auch vorgesehen sein, dass Quittierungen von Steuerbefehlen in Übertragungslücken des Bildkanals oder in den Bilddaten kodiert zurückgesendet werden. Somit ist zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit nur mit unidirektionalen Kommunikationskanälen ein Regelkreis bildbar.
• Generell können die unidirektionalen Kanäle beliebig zwischen Sendeeinheit und Empfangseinheit ausgerichtet sein.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführung kann wenigstens einer der Kommunikationskanäle bidirektional ausgebildet sein. Dazu kann die Sendeeinheit selbst einen Empfangsbaustein und die Empfängereinheit selbst einen Sendebaustein enthalten, um bidirektionale Daten über die einzelnen Kommunikationskanäle zu senden. Es ist auch möglich, dass nur einzelne Kommunikationskanäle bidirektional ausgebildet sind. Auf diese Weise können Daten in beide Richtungen übertragen werden.
• Auf diese Weise lässt sich eine Verzögerung minimieren, indem beispielsweise der zweite Kanal zur Übermittlung von Mess- und/oder Steuerungsdaten verwendet wird.
• Es kann auch vorgesehen sein, dass Steuerungskommandos, die sich beispielsweise durch eine Bildverarbeitung auf Empfängerseite ergeben, unabhängig von dem Bilddatenstrom zurückübertragen werden.
• Auch kann vorgesehen sein, dass über den oder einen weiteren Kommunikationskanal Messdaten übertragen werden. So kann beispielsweise ein Endoskopkopf einen Temperatursensor oder weitere Sensoren aufweisen, deren Messwerte unabhängig von den Bilddaten übertragen werden können.
• In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind drei Kommunikationskanäle zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit ausgebildet. Dies kann beispielsweise dazu benutzt werden, dass Bilddaten über den ersten Kommunikationskanal, Messdaten über den zweiten Kommunikationskanal und Steuerbefehle über den dritten Kommunikationskanal übertragen werden. Dabei kann der erste und zweite Kommunikationskanal unidirektional von der Sendeeinheit zur Empfangseinheit ausgerichtet sein und der Dritte in die andere Richtung. Es kann aber auch wenigstens einer der Kommunikationskanäle bidirektional ausgebildet sein.
• Eine andere zweckmäßige Anwendung sieht vor, dass Bilddaten über einen ersten Kommunikationskanal von der Sendeeinheit zur Empfangseinheit sowie verkleinerte Bilddaten über einen zweiten Kommunikationskanal und Steuerbefehle über einen dritten Kommunikationskanal zurück von der Empfängerseite zur Sendeseite übermittelt werden. Dadurch kann auf Senderseite eine Bildkontrolle mit reduzierten Bilddaten erfolgen, wobei die Rechenkapazität dazu nicht in der Sendeeinheit angeordnet sein muss, wodurch Bauraum und Kosten gespart werden können.
• Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn wenigstens zwei der Kommunikationskanäle zur asynchronen Datenübertragung ausgebildet sind.
• Dies hat insbesondere beispielsweise bei der Verwendung als zwei Bildübertragungskanäle den Vorteil, dass eine Paketierung von Informationen unabhängig voneinander erfolgen kann, so dass sonst vorhandene Totzeiten, die bei der Paketierung von Bilddaten auftreten, durch den anderen Kommunikationskanal abgedeckt oder ausgenutzt werden können.
• In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung weist die Sendeeinheit und/oder die Empfangseinheit für jeden physikalischen Kommunikationskanal jeweils einen individuellen Schnittstellenbaustein und/oder eine individuelle Adresse auf. Auf diese Weise ist eine physikalische Trennung der einzelnen Kanäle auf einfache Weise realisierbar. Dabei kann die Adresse beispielsweise eine MAC- oder IPv6-Adresse sein, mit der eine eindeutige Zuordnung möglich ist. Dadurch sind die Kommunikationskanäle gezielt mit Daten beschickbar, wodurch beispielsweise Bilddaten und Messdaten an unterschiedliche Empfänger adressierbar sind.
• Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Kommunikationskanäle als Funkverbindung und/oder optische Verbindung ausgebildet sind, beispielsweise über Funk oder über Infrarot oder dergleichen Nahfeldkommunikation und/oder Wifi oder andere Übertragungs techniken.
• In einer vorteilhaften Ausführung kann der Sendeeinheit eine Vorverarbeitung vorgeschaltet sein, die zur verzögerungsfreien Bildbearbeitung ausgebildet ist.
• Dies kann beispielsweise eine Helligkeitsregelung oder andere Adaptionsschritte an die Messbedingungen der einzelnen Messpixel sein.
• Diese Vorverarbeitung kann auch über einen separaten bidirektionalen Kommunikationskanal ansteuerbar sein.
• Es ist jedoch auch denkbar, dass alle diese Bearbeitungsschritte nur empfängerseitig ausgeführt werden oder teilweise auf Senderseite und Empfängerseite.
• In einer Ausführung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn die Sendeeinheit einen Daten- und/oder Signalverteiler aufweist. Damit ist es insbesondere möglich, Daten von einer Datenquelle auf mehrere Kommunikationskanäle zu verteilen. Dadurch kann beispielsweise die Übertragungsbandbreite erhöht und/oder Datenredundanz erzielt werden.
• Diese Verteilung kann beispielsweise Bildweise oder Zeilenweise oder auch in einzelne Farbkanäle erfolgen.
• Die Sendeeinheit kann alternativ oder zusätzlich auch einen Multiplexer aufweisen, der die wenigstens zwei Kommunikationskanäle mit Daten und/oder Signalen beschickt. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich Daten von mehreren Signalquellen, wie etwa Messsignale, den vorhandenen Kommunikationskanälen zuzuweisen.
• Insbesondere vorteilhaft ist es, wenn die Sendeeinheit eine Bildaufteilung aufweist zum Verteilen der Bildinformationen auf die vorhandenen Kommunikationskanäle.
• Bei der Bildaufteilung ist es vorteilhaft, wenn die beiden (oder mehreren) physikalischen Kommunikationskanäle wechselseitig mit einzelnen Bildern, sogenannten Frames, oder mit einem Pixelmuster der einzelnen Frames beschickt werden, die jeweils sich über die gesamte Bildausdehnung erstrecken.
• Dies ermöglicht, dass immer noch ein Vollbild empfangbar ist, selbst wenn ein Bildkommunikationskanal ausfällt oder gestört wird.
• Es kann auch vorgesehen sein, dass unterschiedliche Farbwerte des aufgenommenen Bildes über die separaten physikalischen Kommunikationskanäle übertragen werden.
• In einer Ausführung kann es vorteilhaft sein wenn der Sendeeinheit eine Markiervorrichtung vorgeschaltet ist, die den über die wenigstens zwei Kommunikationskanäle übermittelten Bildinformationen jeweils eine Identifikationsinformation hinzufügt, die zum Zusammensetzen der übertragenen Bildinformationen empfängerseitig dient.
• Bevorzugt ist die Identifikationsinformation in Nutzdaten, insbesondere den Bilddaten und/oder außerhalb eines Kopf- und/oder Fußteils eines Protokolls, kodiert. Von Vorteil ist dabei, dass die Rekonstruktion unabhängig von einem verwendeten Protokoll und somit insbesondere kanalübergreifend möglich ist.
• Dies kann beispielsweise durch Belegung von Bildpixeln im Randbereich des zu übertragenden Bildes, beispielsweise außerhalb eines durch eine Optik vorgegebenen Sichtfeldes, oder durch andere Grauwert- oder Farbcodierungen oder auf sonstige Weise, zum Beispiel in der Austastlücke, erreichbar sein.
• Dabei kann ein Sortieralgorithmus oder eine Codierung eingesetzt werden, die ein Zusammensetzen auf Empfängerseite ermöglichen, selbst wenn die Reihenfolge der eingehenden Einzelbilder vertauscht ist, weil die einzelnen physikalischen Kommunikationskanäle verschieden lange Übertragungszeiten hatten.
• Es kann in einer Weiterbildung vorgesehen sein, dass eine Speichereinheit zum Speichern der Bildinformationen vorhanden ist, vorzugsweise in der Sendeeinheit, insbesondere zwischen dem Bildsensor und der Sendeeinheit.
• Dies hat insbesondere dann einen Vorteil, wenn die Anzeigeeinheit oder die Empfangsseite als Monitor ohne größere Rechenleistung ausgebildet ist.
• In diesem Fall könnte eine Vorrichtung vorgesehen sein, welche eine drahtlose Datenübermittlung, beispielsweise über einen oder mehrere der vorhandenen Kommunikationskanäle auslöst, wenn der Speicher ausgelesen werden soll. Dies kann beispielsweise ausgelöst sein durch den Beginn eines Ladevorgangs.
• Für eine Wiederaufbereitung der Bildaufnahmevorrichtung nach Gebrauch kann es vorteilhaft sein, wenn die Senderseite, insbesondere der Bildsensor und die Sendereinheit in einem gekapselten oder hermetisch abgedichteten Gehäuse angeordnet sind.
• Die Senderseite kann als Kamerakopf und/oder als Endoskop oder sonstiges optisches Instrument oder sonstiges optisches System ausgebildet sein, beispielsweise ein Exoskop, das bei bestimmten offenen Operationen außerhalb des Patientenkörpers angeordnet wird oder ein Mikroskop.
• Ein erfindungsgemäßer Bildsensor ist allgemein ein Sensor, der ein ortsaufgelöstes Messergebnis bereitstellt. Dieses Messergebnis kann durch eine optische Bildaufnahme oder auf andere Weise, beispielsweise durch eine Ultraschallmessung, gewonnen sein.
• Neben der Bildübertragungsanordnung umfasst die Erfindung auch eine Bildaufnahmevorrichtung mit einem Bildsensor und mit einer Sendeeinheit mit wenigstens zwei Kommunikationskanälen. Dabei können der Bildsensor und die Sendeeinheit in einem Gehäuse integriert sein oder in separaten Geräten angeordnet sein. Die Anzahl der Bildsensoren und Kommunikationskanäle kann beliebig gewählt werden.
• Insbesondere eignet sich die Bildaufnahmevorrichtung zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Bildübertragungsanordnung.
• Die Bildaufnahmevorrichtung kann auch mehr als einen Bildsensor aufweisen, insbesondere zur Aufnahme eines 3D-Bildes oder zur Aufnahme von Bildern in unterschiedlichen Spektralbereichen. Hierbei lassen sich die unterschiedlichen physikalischen Kommunikationskanäle auch getrennt für die beiden oder mehr als zwei vorhandenen Bildsensoren verwenden.
• Weiterhin umfasst die Erfindung auch eine Bildanzeigevorrichtung mit einem Bildschirm und mit einer Empfangseinheit mit wenigstens zwei Kommunikationskanälen, insbesondere zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Bildübertragungsanordnung.
• Die empfängerseitigen Geräte können die Empfangseinheit und die Anzeigeeinheit integrieren, beispielsweise in Form eines Tablets, Smartphone oder dergleichen.
• Es ist auch möglich, die Anzeigeeinheit als mit Intelligenz ausgestatteter Fernseher oder Monitor oder auch als rein direkt ansteuerbarer Monitor auszubilden. Weiterhin ist es auch möglich, dass die Empfangseinheit und der Bildschirm in separaten Geräten angeordnet sind. Auf diese Weise ist es einfach möglich, mehrere Bildschirme mit einer Empfangseinheit zu verbinden.
• Insbesondere umfasst die Erfindung eine Endoskopanordnung mit einer zuvor beschriebenen Bildaufnahmevorrichtung. Der wenigstens eine Bildsensor und die Sendeeinheit können dabei in einem Kamerakopf integriert sein. Es ist jedoch auch möglich, dass der Bildsensor in einem wechselbaren Kamerakopf und die Sendeeinheit in einem Endoskopgriff angeordnet sind.
• Die Erfindung umfasst weiterhin eine Endoskopanordnung mit einem Endoskop und wenigstens einer Bildanzeigevorrichtung.
• Neben der Bildübertragungsanordnung umfasst die Erfindung auch ein Verfahren zur Übertragung von Bildinformationen zwischen einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit, insbesondere einer erfindungsgemäßen Bildübertragungsanordnung, wobei wenigstens zwei physikalisch unabhängige, Kommunikationskanäle verwendet werden und wobei die Bildinformationen auf die Kommunikationskanäle aufgeteilt werden.
• Durch die Aufteilung der Bildinformationen auf mehrere Kommunikationskanäle kann beispielsweise Redundanz erzielt werden. Bei der Bildaufteilung kann es auch vorteilhaft sein, wenn die beiden physikalischen Kommunikationskanäle wechselseitig mit einzelnen Bildern, sogenannten Frames, oder mit einem Pixelmuster der einzelnen Frames beschickt werden, die jeweils sich über die gesamte Bildausdehnung erstrecken.
• Insbesondere vorteilhaft kann es sein, wenn ein Gesamtbild auf die wenigstens zwei Kommunikationskanäle aufgeteilt wird.
• Bei der Aufteilung eines Bildes auf mehrere Kommunikationskanäle kann es vorteilhaft sein, wenn in den pro Kommunikationskanal übertragenen Bildinformationen jeweils eine Identifikationsinformation codiert wird, die eine Rekonstruktion der ursprünglichen Bildinformationen empfängerseitig erlauben. Es ist somit eine kanalübergreifende Rekonstruktion einer Bildinformation ermöglicht. Bevorzugt ist die Identifikationsinformation eine Reihenfolgeinformation. Somit ist eine zeitliche Abfolge einfach kanalübergreifend rekonstruierbar.
• Bevorzugt ist die Identifikationsinformation in Nutzdaten, insbesondere den Bilddaten und/oder außerhalb eines Kopf- und/oder Fußteils, codiert.
• Insbesondere bei der Unterbringung der Identifikationsinformation in den Nutzdaten ist es möglich, auf die Übertragung von Metadaten zu verzichten, wodurch die Übertragungsrate weiter steigerbar ist.
• Somit ist eine senderseitig vorliegende Reihenfolge empfängerseitig kanalübergreifend rekonstruierbar. Dies erleichtert auch die Handhabung der Bildinformationen, wenn in einem Kommunikationskanal eine Störung der Datenübertragung vorliegt.
• In einer Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es daher vorgesehen, dass dann, wenn ein Bild in der rekonstruierten Ordnung fehlt, die zugehörigen Bilder, die ein Gesamtbild ergeben, insgesamt weggelassen werden, insbesondere wobei anstelle das vorher zusammengesetzte Bild präsentiert wird. Auf diese Weise ist immer ein vollständiges Gesamtbild anzeigbar, auch wenn beispielsweise einzelne Teilbilder eines gestörten Kommunikationskanals nicht empfangen werden konnten. Es ist für den Operateur in der Regel günstiger, wenn ein übertragenes Bild kurzzeitig wiederholt wird, anstatt dass das Bild durch Flackern gestört wird.
• Neben der Aufteilung der Bilddaten kann es auch vorteilhaft sein, wenn einer der wenigstens zwei Kommunikationskanäle zur Übertragung von Steuerkommandos und/oder Messdaten verwendet wird. Auf diese Weise entsteht keine gegenseitige Störung zwischen den Bild- und den Steuerdaten und es steht immer die volle Übertragungsbandbreite zur Verfügung.
• Die Erfindung ist nachfolgend anhand einiger Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben.
• Es zeigt:
• 1: eine Bildübertragungsanordnung mit zwei Kommunikationskanälen mit einer Sendeeinheit mit einer integrierten Bildaufnahmevorrichtung und einer Empfängereinheit mit einer integrierten Bildanzeigevorrichtung,
• 2: eine Bildübertragungsanordnung mit zwei Kommunikationskanälen mit einer Sendeeinheit mit einer verbundenen Bildaufnahmevorrichtung und einer Empfängereinheit mit einer verbundenen Bildanzeigevorrichtung,
• 3: eine Bildübertragungsanordnung mit zwei Kommunikationskanälen mit einer Sendeeinheit mit einer integrierten Bildaufnahmevorrichtung und einer Speichereinheit und einer Empfängereinheit mit einer integrierten Bildanzeigevorrichtung und einer Speichereinheit,
• 4: eine Bildübertragungsanordnung mit zwei Kommunikationskanälen mit einer Sendeeinheit mit einer integrierten Bildaufnahmevorrichtung und zwei Empfängereinheit mit jeweils einer verbundenen Bildanzeigevorrichtung,
• 5: eine Bildübertragungsanordnung mit zwei Kommunikationskanälen mit einer Sendeeinheit mit einer integrierten Bildaufnahmevorrichtung mit zwei Bildsensoren und zwei Empfängereinheiten, die mit einer Bildanzeigevorrichtung verbunden sind,
• 6: eine Bildübertragungsanordnung mit einer Sendeeinheit mit vier Kommunikationskanälen und mehreren Empfängereinheiten,
• 7: eine Bildübertragungsanordnung mit einer Sendeeinheit mit vier Kommunikationskanälen und mehreren Empfängereinheiten und einer kaskadierten Bildübertragungsanordnung,
• 8: eine Bildübertragungsanordnung mit zwei Sendeeinheiten und einer Empfangseinheit mit vier Kommunikationskanälen,
• 9: eine Bildübertragungsanordnung mit einem bidirektionalen Kommunikationskanal und zwei unidirektionalen Kommunikationskanälen,
• 10: ein Endoskop mit einer Wechselsonde mit Bildsensor und einem Handgriff mit Sendeeinheit,
• 11: ein optisches Endoskop und einem Kamerakopf mit Bildsensor und Sendeeinheit,
• 12: ein einteiliges Videoendoskop mit Sendeeinheit,
• 13: eine erfindungsgemäße Endoskopanordnung mit mehreren Empfangseinheiten und
• 14: eine schematische Darstellung der Bildaufteilung für die Bildübertragung mit einer Bildübertragungsanordnung.
• Die 1 zeigt eine schematische Blockdarstellung einer erfindungsgemäßen Bildübertragungsanordnung 1. Eine Bildaufnahmevorrichtung 2 weist einen Bildsensor 3 und eine Sendeeinheit 4 auf, die in einem gemeinsamen Gehäuse 5 in einem Gerät integriert sind.
• Die Sendeeinheit 4 weist zwei voneinander unabhängige Sendebausteine 6 als Schnittstellenbausteine auf.
• Eine Bildanzeigevorrichtung 7 weist eine Empfangseinheit 8 und einen Bildschirm 9 auf, der mit der Empfangseinheit 8 in einem Gehäuse 5 eines Geräts integriert ist.
• Die Empfangseinheit 8 weist zwei Empfangsbausteine 10 als Schnittstellenbausteine auf, die in Verbindung mit den Sendebausteinen 6 der Sendeeinheit 4 zwei physikalisch getrennte Kommunikationskanäle 11 bilden.
• Die Kommunikationskanäle 11 können beispielsweise als optische Übertragungsstrecke oder als Funkschnittstelle ausgebildet sein. Dies kann je nach Anwendungsgebiet variieren und auch Mischformen sind möglich.
• In einem vorteilhaften Beispiel sind die Kommunikationskanäle als WiFi-Verbindung ausgebildet, wobei ein Kommunikationskanal 11 im 2,4 GHz Band und der zweite Kommunikationskanal 11 im 5 GHz Band liegt. Auf diese Weise sind die beiden Kommunikationskanäle ausreichend physikalisch getrennt, wodurch eine gegenseitige Beeinflussung und Störung nicht auftritt und eine ausreichende Störunempfindlichkeit gegeben ist.
• Bei vielen Kommunikationskanälen könnten diese auch auf verschiedenen Kanälen eines Funk-Bandes liegen.
• Bei optischen Verbindungen könnten die beiden Kommunikationskanäle 11 beispielsweise auf unterschiedlichen Wellenlängen (infrarot und blau) und/oder mit unterschiedlicher Polarisation senden.
• Die vom Bildsensor 3 aufgenommenen Bildinformationen werden in der Sendeeinheit 4 auf die beiden Kommunikationskanäle 11 aufgeteilt und, vorzugsweise asynchron und drahtlos an die Empfangseinheit 8 übertragen. Im einfachsten Fall werden auf beiden Kommunikationskanälen 11 jeweils die Bildinformationen vollständig übertragen. Es findet also eine parallele und damit redundante Datenübertragung statt.
• In der Empfangseinheit 8 werden die Bildinformationen wieder in der richtigen Reihenfolge zusammengesetzt und an den Bildschirm geleitet, wo ein Bild dargestellt wird.
• Alternativ kann beispielsweise auch eine Aufteilung in Halbbilder erfolgen, die wechselweise über jeweils einen Kommunikationskanal 11 übertragen und auf der Empfängerseite wieder zu einem Gesamtbild zusammengefügt werden. Eine solche Interlacing-Bildübertragung ist beispielsweise aus der Video- und Fernsehtechnik bekannt, wobei hier der Vorteil besteht, dass die beiden Halbbilder gleichzeitig über die beiden Kommunikationskanäle 11 übertragen werden können und somit keine Verzögerungen stattfinden.
• Es sind daneben auch weitere Bildaufteilungen möglich, wie weiter oben beschrieben.
• Wie in 2 schematisch angedeutet, kann der Bildsensor 3 auch in einem separaten Gerät angeordnet sein, wobei der Bildsensor 3 und die Sendeeinheit 4 hier mit einer drahtgebundenen Schnittstelle 12 miteinander verbunden sind. Eine solche Bildübertragungsanordnung 1 könnte beispielsweise ein Endoskop sein, bei dem der Bildsensor 3 in einem wechselbaren Kamerakopf und die Sendeeinheit 4 in einem Endoskopgriff 17 angeordnet sind. In dem Beispiel der 2 ist auch der Bildschirm 9 der Bildanzeigevorrichtung 7 von der Empfangseinheit 8 im einem separaten Gerät angeordnet. Der Bildschirm 9 kann auch in einem weiteren separaten Gerät, beispielsweise einem Monitor 21 (13) angeordnet sein, der an der Empfangseinheit 8 anschließbar ist.
• Anstelle der Bildanzeigevorrichtung 7 oder des Bildschirms 9 oder zusätzlich dazu kann in jeder, auch nachfolgend, gezeigten Ausführung eine Bildverarbeitungsvorrichtung mit der Empfangseinheit 4 verbunden sein. Eine solche Bildverarbeitungsvorrichtung kann beispielsweise zum automatischen Sollbildvergleich ausgebildet sein, wobei die aufgenommenen Bilder jeweils mit einem Sollbild verglichen werden, um so beispielsweise fehlerhafte oder beschädigte Teile oder abnormale Abweichungen automatisiert zu erkennen.
• Die Bildübertragungsanordnung 1 der 3 entspricht im Wesentlichen der 1. Die Bildaufnahmevorrichtung 2 weist jedoch zwischen dem Bildsensor 3 und der Sendeeinheit 4 eine Speichereinheit 13 auf, mit der der Bilddatenstrom des Bildsensors 3 speicherbar ist. Eine Speichereinheit 13 kann alternativ oder zusätzlich zwischen der Empfangseinheit 8 und dem Bildschirm 9 angeordnet sein, wie in 3 dargestellt.
• Selbstverständlich sind die Bildaufnahmevorrichtungen 2 und die Bildanzeigevorrichtungen 7 der 1 bis 3 in beliebiger Weise miteinander kombinierbar.
• Bei der Bildübertragungsanordnung 1 der 4 ist nun eine zweite Bildanzeigevorrichtung 7 vorhanden, die identisch zur ersten Bildanzeigevorrichtung 7 ist. Hierbei verbindet sich die Empfangseinheit 8 der zweiten Bildanzeigevorrichtung 7 parallel zur ersten Bildanzeigevorrichtung 7 mit denselben Kommunikationskanälen 11. Die beiden Bildanzeigevorrichtungen 7 empfangen somit dieselben Bildinformationen.
• Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn mehrere Personen denselben Bildinhalt sehen sollen und jeweils eine eigene Bildanzeigevorrichtung 7 verwenden. Dabei können diese auch in unterschiedlichen Räumen angeordnet sein.
• Bei der Bildübertragungsanordnung 1 der 5 weist die Bildaufnahmevorrichtung 2 zwei Bildsensoren 3 auf, die beispielsweise zur 3D-Aufnahme dienen oder in verschiedenen Spektralbereichen, beispielsweise Infrarot und sichtbares Licht, sensitiv sind.
• Hier kann es vorteilhaft sein, wenn die Bildinformationen eines Bildsensors 3 über jeweils einen der Kommunikationskanäle 11 übertragen werden.
• In dieser Ausführung sind zwei Empfangseinheiten 8 vorhanden, die jedoch beide mit einem gemeinsamen Bildschirm 9 verbunden sind, insbesondere zur 3D-Darstellung.
• In den Ausführungen der 4 und 5 sind die Kommunikationskanäle 11 vorzugsweise jeweils unidirektional von der Sendeseite zur Empfängerseite ausgerichtet. Dies kann beispielsweise zur Übertragung von Bilddaten und Messdaten der Fall sein.
• Prinzipiell ist jedoch auch bei diesen Ausführungen mit mehreren Empfangseinheiten 8 eine bidirektionale Datenübertragung möglich, etwa für Steuerbefehle. In diesem Fall ist es jedoch zweckmäßig, wenn eine, insbesondere physikalische, Kollisionserkennung und -auflösung stattfindet, so dass die Sendeeinheit 4 nicht beispielsweise widersprüchliche Steuerbefehle erhält und ausführt. Dazu kann auch eine Priorisierung der Daten eingerichtet sein, wodurch festgelegt wird, welche Empfangseinheit 8 im Kollisionsfall Vorrang erhält. Es könnte auch festgelegt sein, dass Steuerbefehle nur von einem Empfänger akzeptiert werden, wobei die Befehle der anderen ignoriert würden.
• In der 6 ist eine Sendeeinheit 4 gezeigt, die vier Sendebausteine 6 aufweist. Auf Empfängerseite sind zwei Empfangseinheiten 8 angeordnet, die jeweils zwei Empfangsbausteine 10 besitzen. Hier sind also zwischen der Sendeeinheit 4 und den Empfangseinheiten 8 jeweils zwei separate Kommunikationskanäle 11 ausgebildet. Somit könnten die Empfangseinheiten 8 unterschiedliche Bildinformationen oder andere Daten erhalten. Im Beispiel sind neben der im Bild unteren Empfangseinheit weitere parallele Empfangseinheiten 8 gezeigt, die analog zur 4 parallel verbunden sein können. Selbstverständlich können auch zur oberen Empfangseinheit parallel weitere Empfangseinheiten 8 vorhanden sein.
• Bei der Ausführung der 7 ist mit der im Bild unteren Empfangseinheit 8 eine weitere Sendeeinheit 4 verbunden, die wiederum eine Empfangseinheit 8 ansteuert. Auf diese Weise kann die Reichweite der drahtlosen Verbindung vergrößert werden, falls dies notwendig ist. Die Empfangseinheit 8 ist dabei vorzugsweise über eine drahtgebundene Schnittstelle 12 mit der weiteren Sendeeinheit 4 verbunden.
• Die 8 zeigt eine alternative Ausführung der Erfindung mit zwei Sendeeinheiten 4 mit jeweils zwei Sende-/ Empfangsbausteinen 6. Auf Empfängerseite ist eine Empfangseinheit 8 mit vier unabhängigen Sende-/ Empfangsbausteinen 10 vorhanden. Jede Sendeeinheit 4 kann beispielsweise mit einem Bildsensor 3 gemäß der 2 verbunden sein, um etwa ein stereoskopisches Bild oder Bilder in verschiedenen Spektralbereichen aufzunehmen. Die Empfangseinheit 8 ist mit einem oder mehreren Bildschirmen 9 und/oder mit einer Bildverarbeitung, etwa einem Computer, verbindbar oder ausgestattet.
• Die 9 zeigt eine allgemeine Bildübertragungseinrichtung mit drei Kommunikationskanälen 11. Der erste Kommunikationskanal L1 ist in diesem Beispiel bidirektional zur Übertragung von Steuerbefehlen ausgebildet. Die Sendeeinheit 4 und die Empfangseinheit 8 weisen dazu jeweils einen Sende-/Empfangsbaustein 28 auf. Der zweite Kommunikationskanal L2 ist unidirektional von der Sendeeinheit 4 zur Empfangseinheit 8 ausgerichtet und beispielsweise zur Bildübertragung eingerichtet. Der dritte Kommunikationskanal L3 ist unidirektional von der Empfangseinheit 8 zur Sendeeinheit 4 ausgerichtet, wobei hier beispielsweise ein Bilddatenstrom mit verminderter Auflösung zurück übertragen werden kann.
• Neben der gezeigten Ausrichtung der drei Kommunikationskanäle 11 ist jede beliebige Kombination denkbar. So könnte auch der zweite Kommunikationskanal L2 zur Übertragung von Messdaten von der Sendeeinheit 4 zur Empfangseinheit 8 ausgerichtet sein. Es kann auch der Kommunikationskanal L1 für die Steuerbefehle unidirektional von der Empfangseinheit 8 zur Sendeeinheit 4 ausgerichtet sein kann. In diesem Fall wäre es möglich, Quittierungen für die Steuerbefehle mit den Bilddaten oder den Messdaten über einen anderen Kommunikationskanal 11 zurück zu schicken.
• Die physikalische Trennung der Kommunikationskanäle 11 ermöglicht die gezielte Adressierung und Beschickung mit Daten. Auf diese Weise können etwa Messdaten an einen anderen Empfänger gesendet werden als Bilddaten.
• Die 10 zeigt beispielhaft ein Endoskop 15, das als Endoskopanordnung 14 gemäß der 2 ausgebildet ist. Das Endoskop 15 weist eine Wechselsonde 24 auf, in der ein Bildsensor 3 angeordnet ist. Die Wechselsonde 24 ist mit einem Endoskopgriff 17 verbindbar. Der Endoskopgriff 17 besitzt eine Sendeeinheit 4 mit wenigstens zwei Kommunikationskanälen 11.
• Die 11 zeigt eine alternative Ausführung einer Endoskopanordnung 14 gemäß der 1 und 3. Die Endoskopanordnung 14 weist ein herkömmliches Endoskop 15 auf, beispielsweise mit Stablinsen oder einer Faseroptik. Das Endoskop 15 weist einen Endoskopschaft 26 und ein daran angeordnetes Okular 27 auf. Das Endoskop 15 ist mit einem Kamerakopf 16 verbindbar. Der Kamerakopf 16 weist einen Bildsensor 3 und eine Sendeeinheit 4 auf.
• Die 12 zeigt eine weitere Ausführung einer Endoskopanordnung 14 mit einem einteiligen Videoendoskop 25. Das Videoendoskop 25 weist einen integrierten Bildsensor 3 und eine Sendeeinheit 4 auf (jeweils nicht explizit dargestellt). Weiterhin besitzt das Videoendoskop 25 einen Bildschirm 9 mit reduzierter Auflösung, der zur Kontrolle der Lage verwendet werden kann.
• Die 13 zeigt beispielhaft eine Endoskopanordnung 14 mit einem Videoendoskop 25 mit mehreren zusätzlichen Bildanzeigevorrichtungen 7.
• Als Bildanzeigevorrichtungen 7 sind hier exemplarisch eine VR(virtual reality), MR (mixed reality) oder AR(augmented reality) -Brille 18, ein Monitor 21 mit einer separaten Kamerakontrolleinheit 22 mit Empfangseinheit 8 und eigenem Bildschirm 9, ein Smartphone 19, ein Tabletcomputer 20 und ein Monitor 21 mit integrierter Empfangseinheit zu sehen. Die Bildanzeigevorrichtung 7 kann auch ein Projektor sein.
• Die 14 zeigt eine Bildübertragungsanordnung 1, die im Wesentlichen der 2 entspricht. Aufeinanderfolgende Bilder A und B werden in diesem Beispiel abwechselnd über die beiden Kommunikationskanäle 11 gesendet.
• Die wenigstens zwei Kommunikationskanäle werden asynchron und/oder zeitlich versetzt zueinander betrieben. Somit sind Zeitverluste in der Übertragung, die sich durch eine Paketierung in Datenpakete ergeben, vermeidbar. Hierzu werden auf einem Kommunikationskanal Daten übertragen, während auf dem anderen Kommunikationskanal Daten zur Übertragung vorbereitet werden, insbesondere durch Paketierung. Die Paketierung fügt insbesondere durch ein Datenprotokoll vorgegebene Kopf- und/oder Fußteile den Nutzdaten hinzu.
• Im gezeigten Beispiel wird also das Bild A über den oberen Kommunikationskanal L1 und das Bild B über den unteren Kommunikationskanal L2 gesendet.
• Die einzelnen aufeinanderfolgenden Bilder A und B des Bildsensors 3 müssen vor der Verteilung auf die Kommunikationskanäle 11 in der Sendeeinheit 4 markiert werden, damit sie von der Empfangseinheit 8 wieder zur Darstellung in die richtige Reihenfolge gebracht werden können.
• Hierzu werden Reihenfolgeninformationen 23 in jedem Einzelbild A und B hinterlegt. Möglichkeiten der Markierung im Bild sind zum Beispiel:
• • fortlaufende farbliche Markierung (Bild A → 1. Pixel oben links grün, Bild B → 2. Pixel oben links grün)
• • Ausnutzung der Farbinformationen im Pixel um eine Zahl zu hinterlegen: Jedes Pixel enthält mindestens eine Information (Graustufe, R-Wert, G-Wert, B-Wert, IR-Wert, ...), der Wert der Information ist als Zahl hinterlegt. Ein Beispiel wäre die Graustufe, die z. B. einen Wert von 0 - 255 annehmen kann. Dieser Wert kann mit einer fortlaufenden Zahl überschrieben werden, die die Reihenfolge der Bilder wiederspiegelt.
• • Die Reihenfolge könnte auch als Metainformation, wie z. B. der Standort bei einem JPG, mit eingeprägt werden.
• • Generell besteht immer die Möglichkeit über einen zusätzlichen Header eine Information für die Reihenfolge dem Bild hinzuzufügen.
• Der Vorteil der Erfindung besteht nun darin, dass die Reihenfolgeninformationen 23 innerhalb der eigentlichen Bildinformation kodiert sein kann. Auf diese Weise könnte auf die Übertragung von weiteren Metadaten verzichtet werden, so dass die Bandbreite für Nutz- oder Bilddaten erhöht ist.
• Bezugszeichenliste

1

Bildübertragungsanordnung

2

Bildaufnahmevorrichtung

3

Bildsensor

4

Sendeeinheit

5

Gehäuse

6

Sendebaustein

7

Bildanzeigevorrichtung

8

Empfangseinheit

9

Bildschirm

10

Empfangsbaustein

11

Kommunikationskanal

12

drahtgebundene Schnittstelle

13

Speichereinheit

14

Endoskopanordnung

15

Endoskop

16

Kamerakopf

17

Endoskopgriff

18

VR-Brille

19

Smartphone

20

Tabletcomputer

21

Monitor

22

Kamerakontrolleinheit

23

Reihenfolgeninformation

24

Wechselsonde

25

Videoendoskop

26

Endoskopschaft

27

Okular

28

Sende-/Empfangsbaustein

S1..4

Sendebaustein

E1..4

Empfangsbaustein

T1

Sende-/Empfangsbaustein

L1..4

physikalischer Kommunikationskanal

Claims (18)

1. Bildübertragungsanordnung (1) zur drahtlosen Übertragung von Bildinformationen mit wenigstens einer Sendeeinheit (4) und wenigstens einer Empfangseinheit (8), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Sendeeinheit (4) und der Empfangseinheit (8) wenigstens zwei voneinander physikalisch unabhängige, drahtlose Kommunikationskanäle (11) ausgebildet sind.
2. Bildübertragungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Sendeeinheit (4) eine Bildaufnahmevorrichtung (2), die insbesondere mindestens einen Bildsensor (3) aufweist, verbunden oder verbindbar ist und/oder mit der Empfangseinheit (8) eine Bildanzeigevorrichtung (7) verbunden oder verbindbar ist und/oder dass die Sendeeinheit (4) eine vorzugsweise zusätzliche Bildausgabevorrichtung, insbesondere Bildanzeigevorrichtung (9), aufweist.
3. Bildübertragungsanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Kommunikationskanäle (11) bidirektional ausgebildet ist und/oder dass die wenigstens zwei Kommunikationskanäle (11) zur asynchronen Datenübertragung ausgebildet sind und/oder dass ein Kommunikationskanal (11) zur Übertragung von Steuerbefehlen und/oder Messdaten ausgebildet ist und/oder dass wenigstens ein Kommunikationskanal (11) als, insbesondere unidirektionaler, Bildkanal ausgebebildet ist.
4. Bildübertragungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (4) und/oder die Empfangseinheit (8) für jeden physikalischen Kommunikationskanal (11) jeweils einen individuellen Schnittstellenbaustein (6, 10) und/oder eine individuelle Adresse aufweisen.
5. Bildübertragungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationskanäle (11) als Funkverbindung und/oder optische Verbindung ausgebildet sind und/oder dass jeder Kommunikationskanal (11) gezielt mit Daten beschickbar ist.
6. Bildübertragungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendeeinheit (4) eine Vorverarbeitung vorgeschaltet ist, die zur verzögerungsfreien Bildbearbeitung ausgebildet ist.
7. Bildübertragungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (4) einen Daten- und/oder Signalverteiler, Multiplexer aufweist, der die wenigstens zwei Kommunikationskanäle (11) mit Daten und/oder Signalen beschickt, und/oder dass die Sendeeinheit (4) eine Bildaufteilung aufweist, zum Verteilen der Bildinformationen auf die vorhandenen Kommunikationskanäle (11).
8. Bildübertragungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sendeeinheit (4) eine Markiervorrichtung vorgeschaltet ist, die den über die wenigstens zwei Kommunikationskanäle (11) übermittelten Bildinformationen jeweils eine Identifikationsinformation (23) hinzufügt, die zum Zusammensetzen der übertragenen Bildinformationen empfängerseitig dient.
9. Bildübertragungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinheit (13) zum Speichern der Bildinformationen vorhanden ist, vorzugsweise in der Bildaufnahmevorrichtung (2), insbesondere zwischen dem Bildsensor (3) und der Sendeeinheit (4).
10. Bildaufnahmevorrichtung (2), mit wenigstens einem Bildsensor (3) und mit einer Sendeeinheit (4) mit wenigstens zwei Kommunikationskanälen (11) zur Verwendung in einer Bildübertragungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. Bildanzeigevorrichtung (7) mit einem Bildschirm (9) und mit einer Empfangseinheit (8) mit wenigstens zwei Kommunikationskanälen (11) zur Verwendung in einer Bildübertragungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
12. Endoskopanordnung (14) mit einer Bildaufnahmevorrichtung (2) nach Anspruch 10.
13. Endoskopanordnung (14) nach Anspruch 12 und wenigstens einer Bildanzeigevorrichtung (7) nach Anspruch 11.
14. Verfahren zur Übertragung von Bildinformationen zwischen einer Sendeeinheit (4) und einer Empfangseinheit (8), insbesondere einer Bildübertragungsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei physikalisch unabhängige, Kommunikationskanäle (11) verwendet werden und dass die Bildinformationen auf die Kommunikationskanäle (11) aufgeteilt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in den pro Kommunikationskanal (11) übertragenen Bildinformationen jeweils eine Identifikationsinformation (23), insbesondere eine Reihenfolgeinformation, codiert wird, die eine Rekonstruktion der ursprünglichen Bildinformationen empfängerseitig erlauben.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass einer der wenigstens zwei Kommunikationskanäle (11) zur Übertragung von Steuerkommandos und/oder Messdaten verwendet wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gesamtbild auf die wenigstens zwei Kommunikationskanäle (11) aufgeteilt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn ein Bild in der rekonstruierten Ordnung fehlt, die zugehörigen Bilder, die ein Gesamtbild ergeben, insgesamt weggelassen werden, insbesondere wobei anstelle das vorher zusammengesetzte Bild präsentiert wird.

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