EP4734812A1 - Prüfvorrichtung, system und prüfverfahren - Google Patents
Prüfvorrichtung, system und prüfverfahrenInfo
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- EP4734812A1 EP4734812A1 EP24737383.0A EP24737383A EP4734812A1 EP 4734812 A1 EP4734812 A1 EP 4734812A1 EP 24737383 A EP24737383 A EP 24737383A EP 4734812 A1 EP4734812 A1 EP 4734812A1
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung (10), umfassend eine Lichtzuführung (12), die dazu eingerichtet, erstes Beleuchtungslicht zu führen, ein Konversionselement (14), das dazu eingerichtet ist, Licht des ersten Beleuchtungslichts mit einer ersten Wellenlänge (16) zumindest teilweise in zweites Beleuchtungslicht mit einer von der ersten Wellenlänge (16) verschiedenen zweiten Wellenlänge (18) zu wandeln, und ein optisches Target (20), das derart angeordnet ist, dass ihm erstes Beleuchtungslicht und zweites Beleuchtungslicht zur Ausleuchtung des Targets (20) zur Erfassung eines Kalibrierbilds (22) des optischen Targets (20) zuführbar ist.
Description
Prüfvorrichtung, System und Prüfverfahren
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Prüfvorrichtung, ein System und ein Prüfverfahren.
In der medizinischen Bildgebung gehören Exoskope zum Stand der Technik, mittels derer räumliche (Vergrößerungs-)Darstellungen von einem Untersuchungsgebiet erzeugt werden können. Beispielsweise können solche Exoskope zur Visualisierung von mikrochirurgischen und/oder offenen Eingriffen zur Unterstützung eines Chirurgen verwendet werden. Die räumliche Darstellung lässt den Chirurgen dabei eigene Handlungen intuitiver über einen Bildschirm einschätzen und/oder verfolgen.
Um die räumliche Darstellung erzeugen zu können, verfügen solche Exoskope über zumindest zwei Bilderfassungseinrichtungen, die jeweils ein Bild des Untersuchungsgebiets aufnehmen. Die Bilderfassungseinrichtungen müssen eine möglichst exakte geometrische Kalibrierung aufweisen, was insbesondere heißen kann, dass sie derart relativ zueinander ausgerichtet sind, um Bilder in einem gemeinsamen Koordinatensystem aufnehmen zu können. Andernfalls würde die räumliche Darstellung fehlerbehaftet erzeugt werden und das Betrachten der Darstellung, insbesondere über einen längeren Zeitraum, zu einer stärkeren kognitiven Beanspruchung des Chirurgen bis hin zu Kopfschmerzen oder anderen körperlichen Beeinträchtigungen desselben führen.
Ferner können die Exoskope Bilderfassungseinrichtungen aufweisen, die zumindest zusätzlich in einem dem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts unterschiedlichen Wellenlängenbereich zur Aufnahme von Bildern eingerichtet sind. Beispielsweise kann der unterschiedliche Wellenlängenbereich im nahinfraroten Bereich liegen und mittels dieser
Bilderfassungseinrichtungen Lumineszenz-Bildgebung wie beispielsweise Fluoreszenz-Bildge- bung durchgeführt werden. Darstellungen, die auf der Lumineszenz- Bildgebung beruhen, können anderen Darstellung überlagert werden, um dem Chirurgen zusätzliche Information über das Untersuchungsgebiet bereitzustellen. Daher ist es notwendig, dass auch diese Bilderfassungseinrichtungen mit den übrigen Bilderfassungseinrichtungen abgestimmt sind, also eine gemeinsame geometrische Kalibrierung mit diesen aufweisen.
Üblicherweise wird die geometrische Kalibrierung werkseitig vorgenommen und ein Exoskop in einem kalibrierten Zustand einem Kunden geliefert. Dabei wird die werkseitige Kalibrierung vor dem Ausliefern überprüft. Für die Überprüfung werden sperrige Testgeräte verwendet. Diese Testgeräte müssen über verschiedene Beleuchtungsvorrichtungen und/oder Lichtquellen verfügen, die jeweils Licht in dem Wellenlängenbereich bereitstellen, in denen die Bilderfassungseinrichtungen arbeiten. Beispielsweise ist es üblich, dass die Testgeräte über eine (Nah-)lnfrarot- lichtquelle und eine Weißlichtquelle verfügen.
Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die geometrische Kalibrierung einfach und flexibel zu überprüfen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Prüfvorrichtung, ein System und ein Prüfverfahren gelöst, wie sie hierin beschrieben und in den Ansprüchen definiert sind.
Die vorliegende Erfindung kann vorsehen, eine Prüfvorrichtung bereitzustellen, umfassend eine Lichtzuführung, die dazu eingerichtet ist, erstes Beleuchtungslicht zu führen, ein Konversionselement, das dazu eingerichtet ist, Licht des ersten Beleuchtungslichts mit einer ersten Wellenlänge zumindest teilweise in zweites Beleuchtungslicht mit einer von der ersten Wellenlänge verschiedenen zweiten Wellenlänge zu wandeln, und ein optisches Target, das derart angeordnet ist, dass ihm erstes Beleuchtungslicht und zweites Beleuchtungslicht zur Ausleuchtung des Targets zur Erfassung eines Kalibrierbilds des optischen Targets zuführbar ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, ein System bereitzustellen, umfassend eine Prüfvorrichtung und eine medizinische Bildgebungsvorrichtung mit einer Bilderfassungseinheit. Die Bilderfassungseinheit kann eine erste Bilderfassungseinrichtung, die in einem ersten Spektralbereich lichtempfindlich ist, der die erste Wellenlänge umfasst, und eine zweite Bilderfassungseinrichtung, die in einem von dem ersten Spektralbereich verschiedenen zweiten Spektralbereich lichtempfindlich ist, der die zweite Wellenlänge umfasst, umfassen. Dabei kann die Bilderfassungseinheit eine geometrische Kalibrierung der ersten Bilderfassungseinrichtung und der zweiten Bilderfassungseinrichtung bezüglich ihrer Abbildungsbereiche aufweisen und die Bilderfassungseinheit dazu eingerichtet sein, Kalibrierbilder des optischen Targets aufzunehmen. Ferner
kann die geometrische Kalibrierung der Bilderfassungseinheit anhand der Kalibrierbilder überprüfbar sein.
Ferner kann vorgesehen sein, ein Prüfverfahren bereitzustellen. Das Prüfverfahren kann die Schritte des Erzeugens von erstem Beleuchtungslicht, das Licht mit einer ersten Wellenlänge umfasst, des Erzeugens von zweitem Beleuchtungslicht, das Licht mit einer von der ersten Wellenlänge verschiedenen zweiten Wellenlänge umfasst, des Zuführens des ersten Beleuchtungslichts und des zweiten Beleuchtungslichts zu einem optischen Target zu dessen Ausleuchtung, des Aufnehmens von Kalibrierbildern des Targets mittels einer medizinischen Bildgebungsvor- richtung mit einer Bilderfassungseinheit, wobei die Bilderfassungseinheit eine erste Bilderfassungseinrichtung, die in einem ersten Spektral bereich lichtempfindlich ist, und eine zweite Bilderfassungseinrichtung umfasst, die in einem von dem ersten Spektralbereich verschiedenen zweiten Spektralbereich lichtempfindlich ist, der die zweite Wellenlänge umfasst, wobei die Bilderfassungseinheit eine geometrische Kalibrierung der ersten Bilderfassungseinrichtung und der zweiten Bilderfassungseinrichtung bezüglich ihrer Abbildungsbereiche aufweist, und eines Überprüfens der geometrischen Kalibrierung der Bilderfassungseinheit anhand der Kalibrierbilder des optischen Targets, umfassen. Das Erzeugen des zweiten Beleuchtungslichts kann ein Wandeln von Licht des ersten Beleuchtungslichts mit der ersten Wellenlänge zumindest teilweise in zweites Beleuchtungslicht mit der von der ersten Wellenlänge verschiedenen zweiten Wellenlänge umfassen.
Gemäß einem Aspekt kann die vorliegende Erfindung vorsehen, ein Prüfverfahren zur Überprüfung einer geometrischen Kalibrierung einer Bilderfassungseinheit anhand eines Kalibrierbilds eines optischen Targets bereitzustellen. Hierbei kann es sich um eine Weiterbildung des oben genannten Prüfverfahrens handeln oder um ein hiervon unabhängiges Prüfverfahren. Die Bilderfassungseinheit kann eine erste Bilderfassungseinrichtung und eine zweite Bilderfassungseinrichtung umfassen, wobei die Bilderfassungseinheit die geometrische Kalibrierung der ersten Bilderfassungseinrichtung und der zweiten Bilderfassungseinrichtung bezüglich ihrer Abbildungsbereiche aufweist. Die Bilderfassungseinheit kann dazu eingerichtet sein, Kalibrierbilder des optischen Targets aufzunehmen, und die geometrische Kalibrierung der Bilderfassungseinheit kann anhand der Kalibrierbilder überprüfbar sein. Zudem kann das optische Target dabei zumindest ein Kalibriermuster umfassen. Ferner kann das Prüfverfahren einen Überprüfungsablauf mit den Schritten des Aufnehmens eines ersten Kalibrierbilds mittels der ersten Bilderfassungseinrichtung und eines zweiten Kalibrierbilds mittels der zweiten Bilderfassungseinrichtung, sodass diese jeweils das Kalibriermuster abbilden, des Erstellens einer Kalibrierdarstellung mit einer Überlagerungsdarstellung, die auf dem ersten Kalibrierbild und dem zweiten Kalibrierbild beruht, wobei die Überlagerungsdarstellung ein Bild des Kalibriermusters zumindest
abschnittsweise umfasst, und des Überprüfens der geometrischen Kalibrierung anhand des Bilds des Kalibriermusters in der Überlagerungsdarstellung, umfassen.
Die Prüfverfahren, Systeme und/oder Prüfvorrichtungen können unabhängig voneinander sein. Einige Ausführungsformen können auch Merkmale unterschiedlicher Prüfverfahren, Systeme und/oder Prüfvorrichtungen verwenden und/oder mehrere Prüfverfahren, Systeme und/oder Prüfvorrichtungen teilweise oder vollständig kombinieren.
Vorteilhafterweise kann die geometrische Kalibrierung einfach und flexibel überprüfbar sein. Insbesondere kann die geometrische Kalibrierung nach dem Liefern des Exoskops an einen Kunden und/oder in regelmäßigen Prüfintervallen überprüfbar sein. Es kann folglich einfach und flexibel überprüfbar sein, ob der Kunde ein ausreichend geometrisch kalibriertes Exoskop erhalten hat und/oder betreibt. Somit kann bezüglich der Kalibrierung sicherstellbar sein, dass das Exoskop im Rahmen von vorgesehenen Toleranzbereichen arbeiten kann und Darstellungen erzeugbar sind, die für einen Bediener angenehm, insbesondere über einen längeren Zeitraum, zu betrachten sind. Ferner ist vorteilhaft, dass kein schweres und/oder unhandliches Testequipment zu dem Kunden gebracht werden muss, um die geometrische Kalibrierung überprüfen zu können. Außerdem bedarf das Prüfverfahren zur Überprüfung der geometrischen Kalibrierung keiner sonderlich leistungsfähigen Recheneinheit, sondern kann mit gängigen Recheneinheiten durchführbar sein. Die Prüfvorrichtung kann kompakt ausgebildet sein und zum Transport zum Kunden vorgesehen sein. Nichtsdestotrotz kann die Prüfvorrichtung dazu verwendet werden, Bilderfassungseinheiten auf die geometrische Kalibrierung zu überprüfen, welche Bilderfassungseinrichtungen umfassen, die in unterschiedlichen Spektralbereichen lichtempfindlich sind. Dies und/oder die Kompaktheit kann dadurch erreicht werden, dass die Prüfvorrichtung das Konversionselement umfasst. Dadurch muss lediglich erstes Beleuchtungslicht von der Lichtzuführung geführt werden, um das erste und zweite Beleuchtungslicht bereitzustellen. Die Einfachheit der Überprüfung der geometrischen Kalibrierung kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Kalibrierung anhand der Kalibrierbilder überprüfbar ist. Kalibrierbilder können beispielsweise in gleicher oder zumindest ähnlicher Weise aufgenommen werden, wie Bilder im normalen Betrieb aufgenommen würden. Die Bilderfassungseinheit muss also nicht in besonderer Art und Weise für die Überprüfung der optischen Kalibrierung vorgesehen sein. Dadurch kann auch erreicht werden, dass die Prüfvorrichtung flexibel einsetzbar ist, insbesondere für verschiedene Bilderfassungseinrichtungen. Ferner kann durch die Verwendung des Kalibriermusters in einfacher Weise die geometrische Kalibrierung überprüfbar sein. Die Verwendung des optischen Targets stellt einen günstigen und schnellen Weg dar, die Kalibrierung zu überprüfen. Durch die Verwendung von der Überlagerungsdarstellung lässt sich die Kalibrierung effizient vor Ort überprüfen.
Die Prüfvorrichtung kann insbesondere eine Kalibrierungsprüfvorrichtung für die Überprüfung der geometrischen Kalibrierung sein. Die Prüfvorrichtung kann insbesondere zur Überprüfung der geometrischen Kalibrierung medizinischer Bildgebungsvorrichtungen eingerichtet sein, wobei die Bildgebungsvorrichtung eine Bilderfassungseinheit umfasst.
Die Lichtzuführung kann dazu eingerichtet sein, Beleuchtungslicht derart bereitzustellen, dass das optische Target ausleuchtbar ist und/oder das Konversionselement zumindest teilweise ausleuchtbar ist. Führen kann bedeuten, dass das Licht in eine Vorzugsrichtung leitbar ist. Generell kann Führen bedeuten, dass Licht von einem Ort, an dem Beleuchtungslicht aus einer Lichtquelle ausgekoppelt ist, mittel eines oder mehrerer optischer Elemente zu dem Target geleitet wird. Dies kann sowohl eine Strahlführung als auch eine diffuse gerichtete Streuung umfassen. Insbesondere kann die Lichtzuführung dazu eingerichtet sein, Licht mit einer hohen Effizienz zu führen, beispielsweise mit einem Leistungsverlust von höchstens 50 %, höchstens 40 %, höchstens 30 % oder sogar höchstens 20 %. Ferner kann Licht in die Lichtzuführung einkoppelbar sein.
Beleuchtungslicht kann generell Wellenlängen umfassen, die dem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts zuordenbar sind. Unter Beleuchtungslicht kann grundsätzlich Licht verstanden werden, das zur Beleuchtung und/oder Ausleuchtung eines Körpers und/oder Objekts vorgesehen ist. Das erste Beleuchtungslicht kann etwa zur Beleuchtung des Konversionselements und/oder zur Ausleuchtung des optischen Targets vorgesehen sein. Dazu kann Licht, insbesondere Beleuchtungslicht in der Prüfvorrichtung führbar sein. Das erste Beleuchtungslicht kann insbesondere Licht sein, das in die Lichtzuführung einkoppelbar und/oder in dieser erzeugbar ist. Ferner kann das erste Beleuchtungslicht insbesondere mittels der Lichtzuführung auf das Konversionselement führbar sein.
Grundsätzlich kann Licht in einem bestimmten Bereich bedeuten, dass ein Teil der gesamten spektralen Lichtintensitätsverteilung des Lichts in diesem Bereich verortet ist. Die spektrale Lichtintensitätsverteilung kann als Verteilung der Lichtintensität über die verschiedenen Lichtwellenlängen des gesamten Spektrums definiert werden. Beispielsweise kann der Teil 10 % bis 100 %, insbesondere 40 % bis 100 % und vorzugsweise 80 % bis 100 % sein. Besonders bevorzugt kann ein Teil bedeuten, dass die Lichtintensität derart verteilt ist, dass zumindest im Wesentlichen die Lichtintensität im genannten spektralen Bereich ist. Handelt es sich bei dem spektralen Bereich beispielsweise um sichtbares Licht, ist teilt sich die Lichtintensität des Lichts im Wesentlichen über den spektralen Bereich des sichtbaren Lichts auf. Das kann insbesondere relevant sein, wenn Merkmale das erste Beleuchtungslicht und/oder die erste Wellenlänge betreffen.
Das Konversionselement kann dazu eingerichtet sein, Licht mit der ersten Wellenlänge, insbesondere Licht des ersten Beleuchtungslichts, in Licht mit der zweiten Wellenlänge, insbesondere Licht des zweiten Beleuchtungslicht zu wandeln. Ferner kann das Konversionselement für Licht mit der ersten Wellenlänge teildurchlässig sein. Beispielsweise kann das Konversionselement dazu eingerichtet sein 10 % - 100 %, insbesondere 30 % - 80 %, vorzugsweise 40 % - 60 %, der Lichtmenge und/oder des Lichtstroms des Lichts mit der ersten Wellenlänge in Licht mit der zweiten Wellenlänge zu wandeln. Außerdem kann das Konversionselement dazu eingerichtet sein, entsprechend der übrigen Merkmale Licht in engen Spektralbändern zu wandeln. Eng kann bedeuten, dass das gewandelte Spektralband beispielsweise bis zu 200 nm, insbesondere 100 nm, vorzugsweise 50 nm, besonders bevorzugt 20 nm breit ist. Das Konversionselement kann insbesondere dazu eingerichtet sein, Licht mit der zweiten Wellenlänge abzustrahlen. Das abgestrahlte Licht kann zur Ausleuchtung des optischen Targets verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann Licht mit der ersten Wellenlänge zur Ausleuchtung des optischen Targets verwendet werden. Beispielsweise kann das Konversionselement dazu eingerichtet sein, zeitlich abwechselnd Licht zu wandeln und durchzulassen.
Das Konversionselement kann zur Lichtkonversion eingerichtete Filter umfassen. Das Konversionselement kann insbesondere dazu eingerichtet sein, Licht mit der ersten Wellenlänge zu absorbieren und Licht mit der zweiten Wellenlänge zu emittieren. Ferner kann in einigen Ausführungsformen alternativ oder zusätzlich mittels der Konversion die Wellenlänge des Lichts mit der ersten Wellenlänge halbierbar sein, beispielsweise durch Frequenzverdopplung (second harmonic generation, SHG) und/oder Frequenzvervielfachung mittels nichtlinearer optischer Prozesse. Beispielsweise kann die zweite Wellenlänge eine Wellenlänge aus dem ultravioletten Bereich sein. Ferner können zur Lichtkonversion Quantenpunkte vorgesehen sein, beziehungsweise das Konversionselement Quantenpunkte umfassen.
Das Konversionselement kann eine lichtdurchlässige oder eine lichtteildurchlässige Platte umfassen. Das Konversionselement kann alternativ oder zusätzlich eine translumineszente Platte umfassen. Ferner kann das Konversionselement eine Beschichtung umfassen, die derart wirkt, dass eine größere Lichtmenge und/oder ein größerer Lichtstrom mit der zweiten Wellenlänge abstrahlbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Konversionselement eine Folie umfassen, insbesondere eine mattierte Folie, und/oder foliert sein. Die optionale Platte des Konversionselements kann beispielsweise einseitig und/oder beidseitig mit der Folie bespannt sein. Einseitig und/oder zweiseitig kann sich insbesondere auf die Seiten beziehen, auf die das Licht mit der ersten Wellenlänge führbar ist, beziehungsweise von der Licht mit der zweiten Wellenlänge abstrahlbar ist.
Das optische Target kann als Ziel oder Zielobjekt dienen, auf das ein optisches System, insbesondere das medizinische Bildgebungssystem, ausgerichtet oder kalibriert werden kann. Das
optische Target kann eine Struktur umfassen, die, wenn sie abgebildet wird, die Erfassung des Kalibrierbilds zulässt. Das kann bedeuten, dass eine optische Kalibrierung anhand einer Abbildung der Struktur des optischen Targets durchführbar ist. Das optische Target kann mit Licht mit der ersten Wellenlänge, insbesondere dem ersten Beleuchtungslicht, und mit Licht mit der zweiten Wellenlänge, insbesondere dem zweiten Beleuchtungslicht, beleuchtbar sein, beziehungsweise ihm dieses Licht zuführbar sein. Beispielsweise kann das optische Target abschnittsweise lichtundurchlässige Bereiche und/oder Abschnitte umfassen, die zur optischen Kalibrierung verwendbar sind, wenn sie abgebildet sind und/oder mittels des Kalibrierbilds erfasst sind. Beispielsweise kann mittels des optischen Targets ein Zielpunkt definiert sein, und mit Bezug auf den Zielpunkt die geometrische Kalibrierung überprüfbar sein. Ferner können auch mehrere Zielpunkte vorgesehen sein. Beispielsweise kann sich mittels des optischen Targets die geometrische Kalibrierung in mehreren Bereichen der Abbildungsbereiche der Bilderfassungseinrichtungen überprüfen lassen.
Das Kalibrierbild kann ein Bild sein, das zumindest vorrangig für das Durchführen der Überprüfung der geometrischen Kalibrierung aufnehmbar ist. Das Kalibrierbild kann insbesondere mit vordefinierten und/oder standardisierten Bilderfassungseinstellungen erfassbar sein. Das kann bedeuten, dass die Bilderfassungseinrichtungen, die Bilderfassungseinheit und/oder das medizinische System definierte Einstellungen während des Erfassens des Kalibrierbilds aufweisen können. Es kann vorgesehen sein, dass eine zeitliche Abfolge an Kalibrierbildern, insbesondere ein Kalibriervideo, erfasst werden/wird. Beispielsweise können Kalibrierbilder zumindest im Wesentlichen in Echtzeit erfassbar und/oder an eine Anzeigevorrichtung übertragbar sein, und/oder eine Darstellung der Kalibrierbilder zumindest im Wesentlichen in Echtzeit auf der Anzeigevorrichtung darstellbar sein. Insbesondere kann anhand einer Abfolge von Kalibrierbildern die Kalibrierung überprüfbar sein.
Bei der medizinischen Bildgebungsvorrichtung kann es sich vorzugsweise um ein Exoskop handeln. Alternativ oder zusätzlich es sich bei der Bildgebungsvorrichtung um ein Endoskop handeln. Die medizinische Bildgebungsvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, Bilder eines Untersuchungsgebiets aufzunehmen. In einigen Ausführungsformen kann die Bildgebungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, Vergrößerungsdarstellungen des Untersuchungsgebiets zu erzeugen. Die Darstellung kann während des Durchführens eines medizinischen Eingriffs und/oder während einer diagnostischen Aktion beobachtet werden. Die medizinische Bildgebungseinrich- tung kann mobil und/oder bewegbar sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Bildgebungsvorrichtung beispielsweise in einem OP-Saal bewegbar ist. Benötigt ein Benutzer beispielsweise Unterstützung durch Bildgebung, kann die Bildgebungsvorrichtung zu dem Einsatzort, also etwa einem Patienten, bewegbar sein. Die Bildgebungsvorrichtung kann auch in sich selbst
beweglich sein. Die Bilderfassungseinheit kann beispielsweise einen beweglichen Haltearm umfassen und/oder die Bilderfassungseinheit an dem beweglichen Haltearm angeordnet sein.
Die Bilderfassungseinheit kann grundsätzlich dazu eingerichtet sein, Bilder zu erfassen. Ferner kann die Bilderfassungseinheit den abbildenden Teil der Bildgebungsvorrichtung umfassen. Beispielsweise kann die Bilderfassungseinheit dabei beteiligte Bestandteile gemeinsam einhausen. Die Bilderfassungseinheit kann insbesondere wahlweise an dem Haltearm befestigbar und/oder von diesem lösbar sein. Das kann bedeuten, dass die Bilderfassungseinheit gegen eine andere Bilderfassungseinheit austauschbar ist. Ferner kann die Bilderfassungseinheit Anschlüsse, mittels derer Bilddaten, Signale und/oder elektrische Versorgungsenergie mit der medizinischen Bildgebungsvorrichtung, insbesondere mit einer Steuereinheit der Bildgebungsvorrichtung, austauschbar und/oder zwischen diesen übertragbar sind, umfassen.
Die Bilderfassungseinheit kann mehrere, beispielsweise zwei, drei, vier, fünf und/oder sechs Bilderfassungseinrichtungen umfassen. Jede Bilderfassungseinrichtung kann einen Bildsensor umfassen. Der Bildsensor kann etwa einen CCD-Sensor und/oder einen CMOS-Sensor umfassen. Ferner kann jede Bilderfassungseinrichtung eine optische Einrichtung umfassen, mittels derer Licht auf den Bildsensor führbar ist. Das Licht kann mittels einer Eingangsoptik in die Bilderfassungseinheit einkoppelbar sein. Beispielsweise kann jede Bilderfassungseinrichtung eine eigene Eingangsoptik umfassen. Bevorzugt umfasst die Bilderfassungseinheit jedoch eine Eingangsoptik, mittels der Licht für alle Bilderfassungseinrichtungen einkoppelbar ist. Das eingekoppelte Licht kann dann auf die Bilderfassungseinrichtungen aufteilbar sein, beispielsweise mittels eines Strahlteilers. Die Eingangsoptik kann eine Sammellinse umfassen. Alle Bilderfassungseinrichtungen können eine gemeinsame Bildebene aufweisen.
Die Bilderfassungseinrichtungen können zumindest im Wesentlichen baugleich sein. Bevorzugt können alle Bilderfassungseinrichtungen zumindest im Wesentlichen gleiche Bilderfassungscharakteristika aufweisen. Beispielsweise kann das Licht gleichartig auf den Bildsensor führbar sein und/oder ein Abstand zu der Eingangsoptik gleich sein. Die Bilderfassungseinrichtungen können ferner dazu eingerichtet sein, den gleichen Abbildungsbereich abzubilden. Insbesondere trifft das zu, wenn die Bilderfassungseinrichtungen eine gute geometrische Kalibrierung zueinander aufweisen. Die Bilderfassungseinrichtungen können den Abbildungsbereich aus geringfügig verschiedenen Abbildungswinkeln abbilden. Dadurch kann beispielsweise eine räumliche Darstellung des Abbildungsbereichs erstellbar sein. Das kann bedeuten, dass die Bilderfassungseinheit zumindest teilweise eine Stereo-Bilderfassungseinheit sein kann.
Alternativ oder zusätzlich kann die Bilderfassungseinheit dazu eingerichtet sein, Licht in verschiedenen Spektral bereichen zu führen und/oder den Abbildungsbereich in verschiedenen Spektral bereichen abzubilden. Dazu kann die erste Bilderfassungseinrichtung in dem ersten
Spektral bereich lichtempfindlich sein und die zweite Bilderfassungseinrichtung in dem zweiten Spektral bereich lichtempfindlich sein. Beispielsweise kann der Bildsensor in dem Spektralbereich des sichtbaren Lichts, in dem Spektralbereich des ultravioletten Lichts und/oder in dem nahinfraroten Spektralbereich lichtempfindlich sein. Unter „lichtempfindlich“ kann insbesondere verstanden werden, dass der jeweilige Bildsensor dazu eingerichtet ist, Licht in dem angegebenen Bereich des elektromagnetischen Spektrums, beziehungsweise des angegebenen Wellenlängenbereichs, Licht wahrzunehmen und/oder Bilder zu erfassen. Der Bildsensor kann zudem in dem angegebenen Bereich lichtempfindlich sein und zusätzlich in einem Wellenlängenbereich darüber hinaus. Beispielsweise kann ein Bildsensor in dem nahinfraroten Wellenlängenbereich lichtempfindlich sein und zusätzlich in dem Bereich des sichtbaren Lichts.
Unter dem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts kann grundsätzlich der Wellenlängenbereich zwischen etwa 380 nm und 780 nm, im Speziellen zwischen 400 nm und 700 nm verstanden werden.
Unter der geometrischen Kalibrierung einer Bilderfassungseinheit kann verstanden werden, dass die Bilderfassungseinheit derart ausgerichtet ist, dass in einem bestimmten Koordinatensystem Bilder erfassbar sind. Das kann bedeuten, dass die Bilderfassungseinheit auf einen bestimmten Punkt und/oder ein bestimmtes Muster ausgerichtet ist. Der Abbildungsbereich einer Bilderfassungseinheit, die eine geometrische Kalibrierung aufweist, ist in einem bestimmten Erwartungsbereich, im Limit von erwartbaren und/oder anwendungsspezifischen Toleranzen. Die Toleranzen bestimmen sich beispielsweise aus der Notwendigkeit für exakte geometrische Kalibrierung. Für manche Ausführungsformen kann eine Toleranz von beispielsweise 1 Pixel bis 100 Pixeln, insbesondere 3 Pixeln bis 50 Pixeln, bevorzugt 5 Pixeln bis 25 Pixeln, ausreichend sein. Zwei Bilderfassungseinheiten, die eine gemeinsame geometrische Kalibrierung aufweisen, können beispielsweise dazu eingerichtet sein, Bilder von Abbildungsbereichen in einem gemeinsamen Koordinatensystem abzubilden. Insbesondere kann ein Raumpunkt, der mittels einer der geometrisch kalibrierten Bilderfassungseinheiten abgebildet wird, an einem ersten Ort der Abbildung dieser Bilderfassungseinheit sein und derselbe Raumpunkt, der mittels der anderen geometrisch kalibrierten Bilderfassungseinheit abgebildet wird, an zumindest einem zweiten Ort der Abbildung dieser Bilderfassungseinheit sein, wobei der erste Ort zumindest im Wesentlichen dem zweiten Ort bezüglich der Abbildungsgrenzen entspricht.
Grundsätzlich gilt, dass die Pixelgröße verschiedener Bildgebungsvorrichtungen unterschiedlich groß sein können. Eine Angabe von einer Anzahl an Pixeln ist im Zusammenhang mit gängigen Pixelgrößen zu verstehen. Ein Pixel kann beispielsweise zwischen 10 pm und 1 mm groß sein.
Anhand der Kalibrierbilder der Bilderfassungseinheit kann die geometrische Kalibrierung überprüfbar sein. Das kann bedeuten, dass beispielsweise die relative Position einer Abbildung des
optischen Targets in zwei Kalibrierbildern relativ zueinander vergleichbar ist, um die geometrische Kalibrierung zu überprüfen. Eine Abweichung der relativen Position in zwei Kalibrierbildern kann auf eine nicht ausreichende geometrische Kalibrierung schließen lassen. Auch kann eine Abweichung der relativen Position auf eine ausreichende Kalibrierung schließen lassen, sofern die Abweichung in einem Toleranzbereich liegt. Die Kalibrierbilder können jeweils mittels einer der Bilderfassungseinrichtungen erfassbar sein.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann die zweite Wellenlänge eine Wellenlänge aus dem infraroten Bereich, insbesondere aus dem nahinfraroten Bereich, umfassen. Das kann bedeuten, dass mittels des Konversionselements Licht mit der ersten Wellenlänge in Licht mit der zweiten Wellenlänge wandelbar ist, wobei die zweite Wellenlänge dem Nahinfrarotlicht zuordenbar ist. Das Konversionselement kann insbesondere dazu eingerichtet sein, infrarote, insbesondere nahinfrarote, Strahlung zu emittieren und/oder abzustrahlen. Nahinfrarote Strahlung kann beispielsweise eine Wellenlänge von etwa 780 nm bis 3 pm haben. Infrarote Strahlung kann generell eine Wellenlänge von etwa 780 nm bis 1000 pm haben. Ferner kann in diesem Zusammenhang der Abbildungsbereich einer Bilderfassungseinheit in infraroter, insbesondere nahinfraroter, Strahlung abbildbar sein. Dies kann für wenigstens einen Teilbereich des Infrarotbereichs und/oder Nahinfrarotbereichs der Fall sein. Je nach verwendeter Sensorik kann Infrarotlicht in unterschiedlichen Spektralbereichen detektierbar sein. Vorteilhafterweise kann dadurch Information über ein Objekt gewonnen werden, die über die Information hinausgehen kann, die aus einer Abbildung mit Strahlung des sichtbaren Lichts gewinnbar ist. Beispielsweise können Moleküle, die in dem Abbildungsbereich vorliegen, nahinfrarote Strahlung emittieren. Das Vorhandensein dieser Moleküle und/oder eine Menge an diesen Molekülen kann anhand des Abbildens mittels nahinfraroter Strahlung überprüft werden. Beispielsweise können bestimmte Gewebearten und/oder Strukturen gezielt mit diesen Molekülen markierbar sein. Bei den Molekülen kann es sich im speziellen um Farbstoffe, insbesondere Fluoreszenzfarbstoffe handeln. In einigen Ausführungsformen kann es sich auch um native Moleküle handeln, beispielsweise um körpereigene Proteine. Die Detektion kann dann auf Autofluoreszenz gerichtet sein. Die Gewebearten können beispielsweise Krebsgewebe umfassen. Durch das Markieren von Krebsgewebe mit Molekülen, die Licht mit nahinfraroter Strahlung emittieren, kann auf das Vorliegen dieses Gewebes im Abbildungsbereich geschlossen werden. Beispielsweise kann eine Darstellung, die auf der nahinfraroten Strahlung beruht, erzeugbar sein und dem Benutzer verfügbar machbar sein. Beispielsweise kann die nahinfrarote Strahlung farbcodiert darstellbar sein. Ferner kann eine Darstellung, die zumindest teilweise auf nahinfraroter Strahlung beruht, einer Darstellung, die zumindest teilweise auf sichtbarem Licht beruht, überlagert darstellbar sein. Ferner ist es vorteilhaft, dass die zweite Wellenlänge eine Wellenlänge aus dem infraroten Bereich, insbesondere aus dem nahinfraroten Bereich, umfasst, da dadurch für das Überprüfen der geometrischen Kalibrierung einer Bilderfassungseinrichtung, die in dem zweiten Spektralbereich
lichtempfindlich ist, die Prüfvorrichtung und/oder das System keine Beleuchtungsvorrichtung umfassen muss, mittels der Licht mit der zweiten Wellenlänge erzeugbar ist. Dadurch kann eine besonders kompakte Prüfvorrichtung bereitstellbar sein. Ferner kann eine kostengünstige und/oder weniger fehleranfällige Prüfvorrichtung bereitstellbar sein. In vorteilhafter weise kann die Prüfvorrichtung flexibel und/oder einfach zu einem Kunden transportierbar sein, um die geometrische Kalibrierung zu überprüfen. Es kann insbesondere vermieden werden, dass für die Überprüfung der geometrischen Kalibrierung ein sperriges, teures, komplexes und/oder schweres Testgerät notwendig ist und/oder zu einem Kunden transportiert werden muss.
Mit Umfassen, Erzeugen und/oder Wandeln kann grundsätzlich „zumindest überwiegend“ Umfassen, Erzeugen und/oder Wandeln gemeint sein. „Zumindest überwiegend“ Umfassen, Erzeugen und/oder Wandeln kann sich insbesondere auf die spektrale Lichtintensitätsverteilung beziehen. „Zumindest überwiegend“ kann in dem Zusammenhang bedeuten, dass ein Hauptbestandteil der spektralen Intensitätsverteilung in dem angegebenen Spektralbereich verortet ist. Beispielsweise können zumindest über 80 %, insbesondere zumindest 90 %, bevorzugt zumindest 95 % der Lichtintensität in dem angegebenen Spektralbereich verortet sein. Wenn beispielsweise Beleuchtungslicht zumindest überwiegend Licht aus dem sichtbaren Bereich umfasst, kann das bedeuten, dass zumindest 95 % der Lichtintensität dem Spektralbereich des sichtbaren Lichts zuordenbar ist.
Ferner kann das erste Beleuchtungslicht zumindest überwiegend Licht aus dem sichtbaren Bereich umfassen. Solches Beleuchtungslicht ist durch verfügbare, gängige Lichtquellen, insbesondere einfach und/oder effizient, bereitstellbar.
Außerdem kann das Konversionselement dazu eingerichtet sein, Licht aus dem sichtbaren Bereich zumindest teilweise in Licht aus dem infraroten Bereich zu wandeln. Einfach bereitstellbares Licht kann folglich in weniger einfach bereitstellbares Licht wandelbar sein. Infrarotlichtquellen können teurer und/oder seltener verfügbar als Weißlichtquellen sein. Dies ist insbesondere der Fall, da im OP-Saal regelmäßig eine Weißlichtquelle vorhanden ist, nicht aber eine Infrarotlichtquelle. Indem das Konversationselement derart eingerichtet ist, kann eine besonders einfache, effiziente, im Betrieb kostengünstige und/oder kompakte Prüfvorrichtung bereitstellbar sein.
Gemäß einiger Ausführungsformen kann das Konversionselement lumineszente Eigenschaften aufweisen, wobei das Konversionselement dazu eingerichtet ist, mittels der lumineszenten Eigenschaften Licht des ersten Beleuchtungslichts mit der ersten Wellenlänge zumindest teilweise in das zweite Beleuchtungslicht mit der von der ersten Wellenlänge verschiedenen zweiten Wellenlänge zu wandeln. Beispielsweise kann das Konversionselement fluoreszente und/oder phosphoreszente Eigenschaften aufweisen. Das Konversionselement kann etwa eine
Beschichtung aufweisen, zumindest teilweise aus einer Materiallegierung ausgebildet sein, ein Material umfassen, das lumineszierend, insbesondere fluoreszierend und/oder phosphoreszierend, ist. Das Konversionselement kann dazu eingerichtet sein, Licht mit einer Wellenlänge, insbesondere der ersten Wellenlänge, zu absorbieren und Licht mit einer anderen Wellenlänge, insbesondere der zweiten Wellenlänge, zu emittieren. Das Konversionselement kann dadurch günstig und/oder kompakt herstellbar sein. Ferner können flexibel und/oder effizient verschiedene zweite Wellenlängen, insbesondere wahlweise, bereitstellbar sein. Dazu können etwa verschiedene Konversionselemente mit verschiedenen optischen Eigenschaften bereitstellbar sein, die schnell miteinander austauschbar sind.
Ferner kann die Prüfvorrichtung eine Halterung umfassen, wobei die Halterung dazu vorgesehen ist, die Prüfvorrichtung an eine zu prüfende medizinische Bildgebungsvorrichtung ankoppelbar zu machen. Mittels der Halterung kann erreicht werden, dass das Überprüfen der geometrischen Kalibrierung reproduzierbar durchführbar ist. Ferner kann die Prüfvorrichtung einfach bedienbar, insbesondere indem die Prüfvorrichtung effizient, leicht und/oder einfach bezüglich der Bildgebungsvorrichtung ausrichtbar ist.
Die Halterung kann zudem einen Abstandshalter umfassen, der einen Abstand zwischen der zu prüfenden medizinischen Bildgebungsvorrichtung und dem Target definiert. Der Abstand kann beispielsweise in etwa dem Abstand entsprechen, den die Bildgebungsvorrichtung, insbesondere eine Bilderfassungseinheit und/oder Eingangsoptik der Bildgebungseinrichtung, üblicherweise in einem Betrieb zu einem zu untersuchenden Objekt haben kann. Außerdem kann der Abstand speziell mit dem optischen Target und/oder mit der Bildgebungsvorrichtung abstimmbar sein. Der Abstand kann zumindest im Wesentlichen einer Brennweite der ersten Bilderfassungseinrichtung und/oder einer Brennweiter der zweiten Bilderfassungseinrichtung entsprechen. In einigen Ausführungsformen kann der Abstand wenigstens 5 cm, wenigstens 10 cm oder wenigstens 20 cm und/oder höchstens 100 cm, höchstens 80 cm oder höchstens 50 cm betragen. Eine Reproduzierbarkeit der Überprüfung kann erhöht werden. Ferner kann die Überprüfung standardisierbar sein.
Zudem kann die Halterung dazu eingerichtet sein, in einem an die zu prüfende medizinische Bildgebungsvorrichtung angekoppelten Zustand das Eigengewicht der Prüfvorrichtung zu tragen. Das kann bedeuten, dass die Prüfvorrichtung derart an die Bildgebungsvorrichtung ankoppelbar sein kann, dass die Prüfvorrichtung nicht auf dem Boden steht. Das heißt, die Prüfvorrichtung muss kein Standbein und/oder dergleichen umfassen. Das System aus Prüfvorrichtung und Bildgebungsvorrichtung kann dadurch insbesondere dynamisch besser koppelbar sein. Vorteilhafterweise können weniger Schwingungen und/oder eine geringere Schwingungsenergie über den Boden auf die Prüfvorrichtung übertragbar sein. Eine Genauigkeit der Überprüfung kann verbessert werden. Ferner kann die Prüfvorrichtung kompakter ausgebildet sein.
Die Halterung kann außerdem einen Koppelabschnitt zur Kopplung mit der zu prüfenden medizinischen Bildgebungsvorrichtung umfassen, wobei der Koppelabschnitt einen Vorsprung umfasst, der dazu eingerichtet ist, die Prüfvorrichtung durch ein Hintergreifen zu halten. Die Bildgebungsvorrichtung kann zudem einen Halteabschnitt umfassen, an den die Halterung koppelbar ist. Beispielsweise kann der Vorsprung den Halteabschnitt zumindest teilweise hintergreifen. Ferner kann der Vorsprung dazu eingerichtet sein, während des Koppelns die Prüfvorrichtung durch ein Hintergreifen, insbesondere zumindest abschnittsweise des Halteabschnitts, zu halten. Die Prüfvorrichtung kann etwa während des Koppelns um den Vorsprung gedreht werden, insbesondere, während dieser den Halteabschnitt teilweise hintergreift. Der Vorsprung kann in dem Halteabschnitt drehbar gelagert sein. Die Prüfvorrichtung, insbesondere der Koppelabschnitt und/oder der Vorsprung, und die Bildgebungsvorrichtung, insbesondere der Halteabschnitt, können gemeinsam eine Verbindung ausbilden. Die Verbindung kann beispielsweise eine Schwalbenschwanzverbindung umfassen. Dadurch kann eine kompakte und/oder effiziente Prüfvorrichtung vorsehbar sein.
Der Koppelabschnitt kann ferner ein bewegbares Halteelement umfassen, das dazu eingerichtet ist, die Halterung wahlweise an der zu prüfende medizinische Bildgebungsvorrichtung zu fixieren oder von dieser zu lösen. Beispielsweise kann mittels des Halteelements die Halterung an die Bildgebungsvorrichtung klemmbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann das bewegbare Halteelement dazu eingerichtet sein, die Bildgebungsvorrichtung, insbesondere den Halteabschnitt, abschnittsweise zu hintergreifen. Das bewegbare Halteelement kann etwa ein spannbares Halteelement, insbesondere eine Klemmfeder, eine Stellfeder und/oder dergleichen, eine Schraube und/oder eine Rastnase umfassen. Dadurch kann die Prüfvorrichtung in einfacher Weise an die Bildgebungsvorrichtung wahlweise fixierbar und/oder von dieser lösbar sein. Ein Ankoppeln kann in kurzer Zeit und/oder flexibel erfolgen.
Zudem kann die Lichtzuführung einen reflektierenden Schirm umfassen, der dazu eingerichtet ist, das Beleuchtungslicht zu dem Konversionselement zu führen, wobei der Schirm eine sich in Richtung des Konversionselements vergrößernde Querschnittsfläche aufweist. Der Schirm kann beispielsweise trichterförmig und/oder kegelförmig ausgebildet sein. Reflektierend kann bedeuten, dass ein Großteil des einfallenden Lichts zurückgeworfen wird. Reflektierend kann auch diffus reflektierend umfassen. Beispielsweise kann der Schirm eine reflektierende Beschichtung umfassen. Die Beschichtung kann spiegelnd sein. Ferner kann die Beschichtung weiße Farbe umfassen, die dazu eingerichtet ist, Licht diffus zu reflektieren. „Weiß“ bezieht sich hierbei insbesondere auf den sichtbaren Spektralbereich. In effizienter Weise und/oder ohne große Lichtverluste kann Licht auf das Konversionselement führbar sein.
Zudem kann die Prüfvorrichtung einen Lichtleiteranschluss umfassen, an den ein Lichtleiter derart anschließbar ist, dass im Lichtleiter geführtes erstes Beleuchtungslicht in die Prüfvorrichtung
einkoppelbar ist. Vorteilhafterweise muss die Prüfvorrichtung keine eigene Lichtquelle umfassen. In einigen Ausführungsformen kann das System und/oder die medizinische Bildgebungs- einrichtung eine Lichtquelle umfassen. Ein Lichtleiter dieser Lichtquelle kann an die Prüfvorrichtung anschließbar sein. Der Lichtleiteranschluss kann jeder gängige Lichtleiteranschluss sein. Wenn die geometrische Kalibrierung einer medizinischen Bildgebungseinrichtung überprüft werden soll, muss folglich keine Lichtquelle transportiert werden. Es reicht, die Prüfvorrichtung zum Kunden zu transportieren. Eine dort vorhandene Lichtquelle kann an die Prüfvorrichtung angeschlossen werden. Bevorzugt führt der Lichtleiter erstes Beleuchtungslicht, das zumindest überwiegend Weißlicht und/oder sichtbares Licht umfasst.
Außerdem kann der Lichtleiterabschluss an einem proximalen Ende des reflektierenden Schirms angeordnet sein, das eine erste Querschnittsfläche aufweist, und das Konversionselement an einem distalen Ende des reflektierenden Schirms angeordnet sein, das eine zweite Querschnittsfläche aufweist, wobei die zweite Querschnittsfläche größer ist als die erste Querschnittsfläche. Folglich kann eine beleuchtbare imaginäre Querschnittfläche mit zunehmendem Abstand zu dem Lichtleiteranschluss vergrößerbar sein und/oder eine relativ zu dem Lichtleiteranschluss große Fläche des Konversionselements beleuchtbar sein. Das Licht kann zudem effizient und/oder unter geringen Lichtverlusten führbar, insbesondere auf das Konversionselement, sein.
Zudem kann die Lichtzuführung ein Diffusionselement umfassen, das dazu eingerichtet ist, Licht des ersten Beleuchtungslichts zu zerstreuen und zu homogenisieren. Das Diffusionselement kann eine Platte umfassen, die zur Diffusion ausgebildet ist. Dazu kann die Platte etwa eine Beschichtung umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Platte eine Milchglasplatte und/oder eine milchige Plexiglasplatte umfassen. Das Diffusionselement kann an dem distalen Ende des reflektierenden Schirms angeordnet sein. Das Konversionselement kann distal von dem Diffusionselement angeordnet sein. In manchen Ausführungsformen kann das Konversionselement das Diffusionselement kontaktieren. Beispielsweise kann das Konversionselement eine Platte umfassen, die auf dem Diffusionselement liegend angeordnet ist. Das Diffusionselement und/oder das Konversionselement kann in dieser Konfiguration fixiert und/oder fixierbar sein. Beispielsweise kann die Prüfvorrichtung einen Aufnehmschlitz umfassen, in die das Diffusionselement und/oder das Konversionselement einschiebbar ist. Der Aufnehmschlitz kann verschließbar sein. Mittels des Diffusionselements kann eine homogene Ausleuchtung des Konversionselements und/oder des optischen Targets erreicht werden. Dadurch kann eine Genauigkeit der Überprüfung steigen.
Außerdem kann das optische Target bewegbar gelagert sein. Die Prüfvorrichtung kann eine Lagervorrichtung umfassen, in der das optische Target bewegbar ist. Das Target kann beispielsweise in einer Ebene bewegbar sein, die einer Hauptebene des Konversionselements und/oder
des Diffusionselements entspricht. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Lagervorrichtung eine Bewegbarkeit des Targets senkrecht zu der Ebene verhindert, die Bewegbarkeit also auf die Ebene beschränkt ist. Die Hauptebene kann die Abstrahlebene des Konversionselement umfassen, von der in Richtung des optischen Targets abgestrahlt wird. Ferner kann die Ebene zumindest im Wesentlichen parallel zu der Ebene sein, die durch die Bildgebungseinheit, insbesondere in einem gekoppelten Zustand, abbildbar ist, beziehungsweise in der mittels der Bildgebungseinheit das Kalibrierbild erfassbar sein soll. Das optische Target kann also in der Bildebene der Bildgebungseinheit bewegbar gelagert sein. Das optische Target kann ferner zumindest einen Handgriff umfassen, mittels der das Target bewegbar ist. Der Handgriff kann abnehmbar sein. Das Target kann in die Lagervorrichtung einschiebbar sein, insbesondere in einem Zustand, in dem der Handgriff abgenommen ist. Ferner kann die Lagervorrichtung derart ausgebildet sein, dass eine Beweglichkeit des Targets reduziert ist. Beispielsweise kann das Target geklemmt gelagert sein. Die Prüfvorrichtung, insbesondere die Lagervorrichtung kann beispielsweise eine Gummierung umfassen, die durch das Target komprimiert ist, wenn das Target in der Prüfvorrichtung eingeschoben ist. Dadurch kann eine Gefahr reduziert werden, dass sich das Target ungewollt bezüglich der Bildgebungsvorrichtung bewegt. Eine Bediensicherheit wird erhöht. Dadurch, dass das Target bewegbar ist, kann das Target bezüglich der Bildgebungsvorrichtung ausrichtbar sein.
Ferner kann das optische Target zumindest ein Kalibriermuster umfassen und das Kalibriermuster auf dem Kalibrierbild abbildbar sein. Das Kalibriermuster kann in dem Kalibrierbild klar erkennbar sein und/oder beispielsweise mit einem scharfen Kontrast und/oder in einer anderen Farbe als die Umgebung darstellbar und/oder abbildbar sein. Das Kalibriermuster kann derart vorgesehen sein, dass die Überprüfung der geometrischen Kalibrierung anhand des Kalibriermusters einfach und/oder schnell durchführbar sein. In manchen Ausführungsformen umfasst das Kalibriermuster lichtundurchlässige, lichtreflektierende und/oder lichtabsorbierende Abschnitte. Das Kalibriermuster kann beispielsweise einen schwarzen Aufdruck auf eine Folie umfassen. Ferner kann das Kalibriermuster als ein Relief in einer Platte ausgebildet sein, wobei das Relief mit einem schwarzen und/oder lichtabsorbierendem Material aufgefüllt sein kann. Eine Folie, die das Kalibriermuster umfasst, kann beispielsweise zwischen zwei lichtdurchlässigen Platten, insbesondere Glasplatten angeordnet, beziehungsweise geklemmt und/oder gespannt, sein. Mittels der Platten kann eine Gefahr vor einer Beschädigung des Kalibriermusters reduziert werden.
Das Kalibriermuster kann ferner zumindest eine Linie und/oder ein Kreuz umfassen. Die Linie und/oder das Kreuz kann in einigen Ausführungsformen auch isolierte Elemente wie beispielsweise Punkte, Striche oder andere Objekte umfassen, die auf einer Linie und/oder einem Kreuz angeordnet sind und dadurch die Linie und/oder das Kreuz ausbilden. Die Linie und/oder das
Kreuz ist einfach in dem Kalibrierbild zu erkennen. Ferner ist es besonders gut dazu geeignet, die optische Kalibrierung zu überprüfen. Ein Kreuz kann bevorzugt vorgesehen werden. Mittels des Kreuzes kann die optische Kalibrierung in einfacher Weise in zwei Raumrichtungen überprüfbar sein.
Außerdem kann das Kalibiermuster ein zentrales rechtwinkliges Kreuz mit länglichen Armen umfassen, dessen Mitte in der Mitte des Kalibrierbilds anordenbar ist, und welches das Kalibrierbild in vier Quadranten unterteilt, wobei in jedem der vier Quadranten jeweils ein weiteres rechtwinkliges Kreuz mit länglichen Armen angeordnet ist, deren Mitte jeweils in einem zentralen Bereich des entsprechenden Quadranten angeordnet ist. Längliche Arme kann bedeuten, dass das Kreuz dünne Arme aufweisen kann. Wenn das Kreuz abgebildet ist, kann sich ein Arm in der Breite beispielsweise über 1 Pixel bis 20 Pixel, insbesondere über 1 Pixel bis 10 Pixel, bevorzugt über 1 Pixel bis 5 Pixel erststrecken. Die Mitte des zentralen Kreuzes kann in die Mitte des Kalibrierbilds durch das Bewegen des optischen Targets bewegbar sein. Dadurch kann in dem Zentrum die geometrische Kalibrierung überprüfbar sein. Durch die vier weiteren rechtwinkligen Kreuze in den zentralen Bereichen der Quadranten des Kalibrierbilds kann in Randbereichen des Kalibrierbilds die geometrische Kalibrierung überprüfbar sein. Unter einem zentralen Bereich kann ein Bereich des Quadranten gemeint sein, der die Mitte des Quadranten umfasst. Die Mitte des Quadranten kann zumindest im Wesentlichen die Mitte des zentralen Bereichs umfassen. Der zentrale Bereich kann sich über beispielsweise bis zu 50 %, insbesondere bis zu 30 %, bevorzugt bis zu 15 %, der Fläche des Quadranten umfassen. Der zentrale Bereich kann insbesondere mittig in dem Quadranten angeordnet sein. Das kann bedeuten, dass insgesamt die geometrische Kalibrierung in einem Bereich des Kalibrierbilds überprüfbar sein kann, der vom Zentrum aus in beide Richtungen jeweils zumindest im Wesentlichen die Hälfte der Seitenkante umfasst. Folglich kann sichergestellt werden, dass die Bilderfassungseinheit über einen großen Abbildungsbereich eine gute geometrische Kalibrierung aufweist. Dadurch kann eine besonders gute Bildgebungsqualität und besonders gute räumliche Darstellung erreicht werden.
Zudem kann das optische Target mit dem Konversionselement integriert ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Kalibriermuster auf das Konversionselement aufgedruckt sein und/oder eine Folie umfassend das optische Target auf das Konversionselement aufgespannt sein. Vorteilhafterweise kann die Prüfvorrichtung kompakter und/oder leichter ausgebildet werden. Ferner kann die Komplexität der Prüfvorrichtung reduziert werden.
Das System kann ferner eine Beleuchtungsvorrichtung umfassen, die an die Lichtzuführung angeschlossen und/oder anschließbar ist. Die Beleuchtungsvorrichtung kann eine Lichtquelle, insbesondere eine Weißlichtquelle, umfassen. Vorteilhafterweise kann mittels der Beleuchtungsvorrichtung Licht umfassend die erste Wellenlänge, insbesondere das erste Beleuchtungslicht,
bereitstellbar sein. Die Beleuchtungsvorrichtung ist insbesondere mittels eines Lichtleiters an die Lichtzuführung anschließbar.
Ferner kann die Beleuchtungsvorrichtung in einem Bildgebungsbetriebsmodus zur Bereitstellung von Beleuchtungslicht während einer Bilderfassung an die Bildgebungsvorrichtung anschließbar sein. In einem Kalibrierbetriebsmodus kann die Beleuchtungsvorrichtung zur Bereitstellung von Beleuchtungslicht an die Prüfvorrichtung anschließbar sein. Vorteilhafterweise kann eine Beleuchtungsvorrichtung zur Bereitstellung von Beleuchtungslicht für die Bildgebungsvorrichtung und die Prüfvorrichtung vorsehbar sein. Bildgebungsvorrichtungen verfügen regelmäßig über eine Beleuchtungsvorrichtung und/oder eine Beleuchtungsvorrichtung wird ohnehin für den Betrieb der Bildgebungsvorrichtung bereitgestellt. Das bedeutet, üblicherweise ist eine Beleuchtungsvorrichtung vorhanden, wenn eine Bildgebungsvorrichtung vorhanden ist. Die Prüfvorrichtung kann dann mit dieser Beleuchtungsvorrichtung betreibbar sein. Dadurch muss keine gesonderte Beleuchtungsvorrichtung bereitgestellt werden, um die geometrische Kalibrierung überprüfen zu können.
Ferner kann das System eine Anzeigevorrichtung umfassen, die dazu eingerichtet ist, eine auf den Kalibrierbildern beruhende Kalibrierdarstellung für einen Benutzer darzustellen. In dem Bildgebungsbetriebsmodus kann auf der Anzeigevorrichtung eine Darstellung von Bildern eines Objekts darstellbar sein, wobei die Bilder mittels der Bildgebungsvorrichtung erfassbar sind. Die Darstellung kann insbesondere die räumliche Darstellung und/oder die Überlagerungsdarstellung umfassen. Vorteilhafterweise kann also für die Überprüfung eine Anzeigevorrichtung verwendet werden, die ohnehin verfügbar ist.
Die Kalibrierbilder können zumindest ein mittels der ersten Bilderfassungseinrichtung aufgenommenes erstes Kalibrierbild und zumindest ein mittels der zweiten Bilderfassungseinrichtung aufgenommenes zweites Kalibrierbild umfassen und die Kalibrierdarstellung eine Überlagerungsdarstellung umfassen, die auf dem ersten Kalibrierbild und dem zweiten Kalibrierbild beruht. „Überlagerungsdarstellung“ kann bedeuten, dass die Darstellung auf beiden Kalibrierbildern beruht. Beispielsweise kann unter einer Überlagerungsdarstellung eine Überblendungsdarstellung verstanden werden. Die Überlagerungsdarstellung kann beispielsweise das erste Kalibrierbild und das zweite Kalibrierbild umfassen, wobei zumindest eines der Kalibrierbilder teiltransparent dargestellt ist. In der Überlagerungsdarstellung können Bildbereiche der jeweiligen Kalibrierbilder miteinander vergleichbar und/oder abgleichbar sein. Beispielsweise kann eine räumliche Position von Bestandteilen der Kalibrierbilder verglichen werden. Dadurch kann die geometrische Kalibrierung überprüfbar sein.
Ferner kann die Überlagerungsdarstellung räumlich nebeneinander angeordnete Abschnitte des ersten Kalibrierbilds und des zweiten Kalibrierbilds umfassen. Die Abschnitte der Kalibrierbilder
können etwa 5 Pixel bis 500 Pixel, insbesondere 20 Pixel bis 250 Pixel, bevorzugt 30 Pixel bis 100 Pixel groß sein, insbesondere bezogen auf zumindest eine Seitenlange. In einigen Fällen können die Abschnitte quadratisch und/oder rechteckig sein. Die Pixelangaben können sich dann auf seine Länge einer Seite, insbesondere einer längeren Seite, beziehen. Die Größe kann sich auf die Erstreckung in eine Raumrichtung beziehen. Dadurch kann die Überprüfung der geometrischen Kalibrierung durch einen abschnittsweisen Abgleich der Kalibrierbilder durchgeführt werden. In einfacher Weise kann so überprüft werden, ob die Kalibrierbilder ein Objekt, beispielsweise das optische Target, in den Abschnitten gleich, insbesondere ortsgleich, abbilden. Ein Versatz dieser Abbildungen lässt auf eine Qualität der geometrischen Kalibrierung schließen.
Außerdem kann die Überlagerungsdarstellung in zwei unterschiedliche Raumrichtungen mehrfach wechselweise nebeneinander angeordnete Abschnitte des ersten Kalibrierbilds und des zweiten Kalibrierbilds umfasst. Beispielsweise kann die Kalibrierdarstellung ein Schachbrettmuster aufweisen. Die Felder des Schachbretts können nebeneinander angeordnete Abschnitte des ersten Kalibrierbilds und des zweiten Kalibrierbilds umfassen. Dadurch kann in die beiden Raumrichtungen die geometrische Kalibrierung überprüfbar sein.
Das optische Target kann das Kalibriermuster umfassen und die für die Überlagerungsdarstellung verwendeten Abschnitte der jeweiligen Kalibrierbilder zumindest teilweise das Kalibriermuster abbilden. Dadurch kann überprüfbar sein, ob ein Versatz des Kalibriermusters in der Überlagerungsdarstellung vorliegt. Der Versatz ist ein Indikator über die Qualität der geometrischen Kalibrierung. In einfacher Weise kann die geometrische Kalibrierung überprüfbar sein.
Das System kann ferner eine Eingabevorrichtung umfassen, mittels derer Steuerbefehle zur Überprüfung der Kalibrierung der Bilderfassungseinheit durch einen Benutzer veranlassbar sind. Die Eingabevorrichtung kann einen Laptop, einen Computer, ein mobiles Endgerät, beispielsweise ein Mobiltelefon und/oder ein Tablet, insbesondere eine Maus und/oder eine Tastatur umfassen. Beispielsweise können Pfeiltasten der Tastatur dazu verwendbar sein, einen Steuerbefehl zur Bewegung einer Einblendung zu veranlassen. Ferner kann während der Überprüfung mittels der Steuerbefehle durch ein Menü, das dazu vorgesehen sein kann, durch die Überprüfung der geometrischen Kalibrierung zu navigieren, schaltbar sein.
Außerdem kann die Anzeigevorrichtung dazu eingerichtet sein, eine Ausrichthilfe für die Ausrichtung des optischen Targets relativ zu der Bilderfassungseinheit einzublenden. Die Ausrichthilfe kann beispielsweise dabei unterstützend vorgesehen sein, dass das Kalibriermuster, insbesondere das zentrale Kreuz, in das Zentrum des Kalibrierbilds bewegbar ist. Beispielsweise kann die Ausrichthilfe das Zentrum und/oder die Mitte des Kalibrierbilds und/oder der Überlagerungsdarstellung markieren, und das optische Target anhand der Ausrichthilfe ausgerichtet
werden. Vorteilhafterweise kann einfach das optische Target innerhalb der Prüfvorrichtung ausgerichtet werden. Insbesondere kann das optische Target spezifisch für die Bildgebungsvorrich- tung vorsehbar sein. In manchen Ausführungsformen umfasst die Ausrichthilfe ein zentrales Kreuz mit länglichen Armen. Das optische Target kann derart bewegt werden, um es auszurichten, dass ein möglichst großer Anteil der Darstellung der Abbildung des Targets die Ausrichthilfe überlappt.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Bilderfassungseinheit eine dritte Bilderfassungseinrichtung, die in dem ersten Spektralbereich lichtempfindlich ist, und eine vierte Bilderfassungseinrichtung, die in dem zweiten Spektralbereich lichtempfindlich ist, umfassen. Mittels der ersten Bilderfassungseinrichtung und der dritten Bilderfassungseinrichtung kann eine Stereobilderfassung in dem ersten Spektralbereich durchführbar sein, und mittels der zweiten Bilderfassungseinrichtung und der vierten Bilderfassungseinrichtung kann eine Stereobilderfassung in dem zweiten Spektralbereich durchführbar sein. Es kann beispielsweise eine Stereobilderfassung in dem Spektralbereich des sichtbaren Lichts und zusätzlich in dem nahinfraroten und/oder ultravioletten Spektralbereich durchführbar sein. Es kann eine Stereodarstellung, insbesondere eine räumliche Darstellung, beruhend auf den Stereobildern in den beiden Spektralbereichen erzeugbar sein. Die Stereodarstellung beruhend auf den Stereobildern in einem Spektral bereich zumindest überwiegend außerhalb des sichtbaren Lichts kann in einem Spektralbereich des sichtbaren Lichts darstellbar sein. Die geometrische Kalibrierung kann eine Ausrichtung der Abbildungsbereiche aller Bilderfassungseinrichtungen zueinander umfassen.
Alternativ oder zusätzlich kann eine Stereobilderfassung mittels der ersten Bilderfassungseinrichtung und der zweiten Bilderfassungseinrichtung und/oder mittels der dritten Bilderfassungseinrichtung und/oder der vierten Bilderfassungseinrichtung durchführbar sein. Generell können Bilderfassungseinrichtungen für eine Stereobilderfassung in beliebigen Kombinationen verwendbar sein. Beispielsweise können drei, vier, fünf und/oder sechs Bilderfassungseinrichtungen gemeinsam für eine Stereobilderfassung verwendet werden. Das kann bedeuten, dass eine Stereobilderfassung nicht zwingend in dem ersten und/oder dem zweiten Spektralbereich durchgeführt werden muss. Beispielsweise kann eine Stereobilderfassung gemeinsam in dem ersten Spektralbereich und dem zweiten Spektralbereich durchführbar sein.
Das Prüfverfahren kann ferner den Schritt eines Ankoppelns der Prüfvorrichtung an die medizinische Bildgebungsvorrichtung umfassen. Das Ankoppeln kann insbesondere ein Anlegen und/oder ein Einhaken des Vorsprungs der Prüfvorrichtung an die Bildgebungsvorrichtung umfassen und/oder kann ferner ein Bedienen des bewegbaren Halteelements umfassen. Ferner kann die Prüfvorrichtung an die Bildgebungsvorrichtung an zumindest einem Punkt angelegt werden und um den Punkt geschwenkt werden. Nach dem Ankoppeln ist die Prüfvorrichtung in einem angekoppelten Zustand. In diesem Zustand kann die Bildebene der
Bilderfassungseinheit, beziehungsweise der Bilderfassungseinrichtungen, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen parallel zu der Ebene liegen, in der sich das optische Target, insbesondere das Kalibriermuster, erstreckt.
Ferner kann den Schritt eines Anschließens einer Beleuchtungsvorrichtung an die Prüfvorrichtung umfassen.
Zudem kann die Beleuchtungsvorrichtung dazu eingerichtet sein, in einem Bildgebungsbetriebs- modus zur Bereitstellung von Beleuchtungslicht während einer Bilderfassung an die Bildge- bungsvorrichtung angeschlossen zu sein.
Zudem kann die Überlagerungsdarstellung die räumlich nebeneinander angeordneten Abschnitte des ersten Kalibrierbilds und des zweiten Kalibrierbilds derart umfassen, dass das Bild des Kalibriermusters zumindest abschnittsweise in den räumlich nebeneinander angeordneten Abschnitten des ersten Kalibrierbilds und des zweiten Kalibrierbilds dargestellt ist. Dadurch kann in einfacher Weise die geometrische Kalibrierung überprüfbar sein. Vorteilhafterweise kann beispielsweise unabhängiger von einer Auflösung der Anzeigevorrichtung die geometrische Kalibrierung überprüfbar sein. Insbesondere gilt dies im Vergleich etwa zu einer Überblendungsdarstellung.
Der Überprüfungsablauf kann ferner die Schritte eines Einblendens einer Überprüfungshilfe in die Kalibrierdarstellung, wobei die Überprüfungshilfe einen Überprüfungsbereich einrahmt und dadurch einen Toleranzbereich für die Überprüfung definiert, eines Bewegens der Überprüfungshilfe in der Kalibrierdarstellung, derart dass ein erster Abschnitt des Bilds des Kalibriermusters innerhalb des Überprüfungsbereichs liegt, wobei der erste Abschnitt von dem ersten Kalibrierbild stammt, und eines Überprüfens, ob die Überprüfungshilfe derart bewegbar ist, dass zusätzlich zu dem ersten Abschnitt ein zweiter Abschnitt des Bilds des Kalibriermusters innerhalb des Überprüfungsbereichs liegt, wobei der zweite Abschnitt von dem zweiten Kalibrierbild stammt, umfassen.
Die Überprüfungshilfe kann einen rechteckigen Rahmen umfassen. „Rechteckig“ kann dabei die Form eines Rechtecks mit abgerundeten Ecken umfassen. Der Überprüfungsbereich kann durch den Ausschnitt des Rahmens definierbar sein. Der Überprüfungsbereich kann von einem Benutzer betrachtbar sein. Das kann bedeuten, dass ein Benutzer den Überprüfungsbereich, beziehungsweise den Ausschnitt des Rahmens betrachtet, um die geometrische Kalibrierung einzuschätzen. Je größer der Toleranzbereich ist, desto größer kann der Ausschnitt des Rahmens sein, beziehungsweise desto größer kann die Überprüfungshilfe sein. Da in der Kalibrierdarstellung abschnittsweise ein Bild des Kalibriermusters dargestellt sein kann, kann ein abschnittsweiser Versatz des Bilds des Kalibriermusters zwischen den Kalibrierbildern auftreten.
Dieser Versatz kann kleiner sein, desto besser die geometrische Kalibrierung ist. Der Versatz kann derart groß sein, dass nicht zwei Abschnitte von dem Bild des Kalibriermusters von der Überprüfungshilfe einrahmbar sind, wobei das Bild des Kalibriermusters in verschiedenen Kalibrierbildern abgebildet ist. Wenn beispielsweise das Kalibriermuster eine Linie ist, kann die Linie in der Kalibrierdarstellung als zwei parallele, versetzte, unterbrochene Linien dargestellt sein, wobei die Linien jeweils entlang der Abschnitte des jeweiligen Kalibrierbilds verlaufen. Generell kann das Bild des Kalibriermusters derart dargestellt sein, als würde es in lediglich einem Kalibrierbild abgebildet sein, insbesondere zumindest im Wesentlichen versatzfrei abgebildet sein, wenn die geometrische Kalibrierung ideal ist. Mittels der Überprüfungshilfe kann die geometrische Kalibrierung in zumindest zwei Raumrichtungen überprüfbar sein. Insbesondere wenn die Überprüfungshilfe den rechteckigen Rahmen umfasst, kann in Richtung jeder Erstreckungsrichtung der Seiten des Rahmens die geometrische Kalibrierung überprüfbar sein. Insbesondere kann die Überlagerungsdarstellung schachbrettmusterartig dargestellt sein. Das kann bedeuten, dass ein periodischer Versatz des Kalibriermusters zwischen den einzelnen Feldern des Schachbretts, insbesondere in zwei Richtungen des Schachbretts, auftreten kann. Das Kalibriermuster kann etwa ein Kreuz umfassen, das sich in die zwei Richtungen erstreckt. Für das Überprüfen kann die Überprüfungshilfe mittels Steuerbefehle bewegbar sein. Ein Benutzer kann die Steuerbefehle veranlassen. Für das Überprüfen der geometrischen Kalibrierung kann der Benutzer beispielsweise mittels eines Steuerbefehls die Überprüfungshilfe pixelweise und/oder zweipixelweise in eine der Richtungen bewegen, bzw. verschieben. Der Benutzer kann den Steuerbefehl derart häufig veranlassen, bis er beispielsweise entweder erkennt, dass sich die zwei Abschnitte des Bilds des Kalibrierungsmusters innerhalb der Überprüfungshilfe, insbesondere des Toleranzbereichs, befinden, und/oder bis er beispielsweise erkennt, dass sich die Überprüfungshilfe, insbesondere der Toleranzbereich, nicht derart bewegen lässt, dass sich die zwei Abschnitte des Bilds des Kalibrierungsmusters innerhalb der Überprüfungshilfe, insbesondere des Toleranzbereichs, befinden. Dies kann der Benutzer beispielsweise in alle Erstreckungsrichtungen des Überprüfungsmusters, bzw. des Bilds des Überprüfungsmusters, durchführen. Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Überprüfungsmusters ein rechtwinkliges Kreuz mit länglichen Armen. Durch ein Überprüfen entlang der Arme und/oder an zumindest einer Position jedes Armes, kann die geometrische Kalibrierung in zwei Raumrichtungen überprüfbar sein. In vorteilhafter Weise kann dadurch die geometrische Kalibrierung sehr einfach, schnell, effizient, kostengünstig, zuverlässig und/oder effektiv überprüfbar sein. Insbesondere eignet sich diese Methode der Überprüfung für eine Überprüfung der geometrischen Kalibrierung nach einem Ausliefern der Bilderfassungseinheit, bzw. der Bildgebungsvorrichtung, an einen Kunden. Beispielsweise kann nach dem Ausliefern schnell und/oder effizient die geometrische Kalibrierung überprüft werden, um sicherzustellen, dass der Kunde eine ausreichend kalibrierte Bilderfassungseinheit erhalten hat. Dazu ist insbesondere kein besonders schweres,
sperriges und/oder schwer zu transportierendes Testgerät notwendig. Durch das Erstellen der Überlagerungsdarstellung und das Überprüfen der Darstellung des Bilds des Kalibriermusters kann eine Überprüfung der Kalibrierung derart durchgeführt werden, dass keine besonders große Rechenleistung einer Recheneinheit notwendig ist, wobei die Recheneinheit beispielsweise bei der Erstellung der Überlagerungsdarstellung beteiligt ist.
Die Überprüfung der geometrischen Kalibrierung kann als positiv bewertet werden, wenn die Überprüfungshilfe derart bewegbar ist, dass zusätzlich zu dem ersten Abschnitt ein zweiter Abschnitt des Bilds des Kalibriermusters innerhalb des Überprüfungsbereichs liegt, der von dem zweiten Kalibrierbild stammt. Positiv kann bedeuten, dass die Bilderfassungseinheit derart geometrisch kalibriert ist, dass sich eine für eine Anwendung ausreichend gute räumliche Darstellung eines Objekts erstellen lässt und/oder eine ausreichend gute Überlagerungsdarstellung von Bildern des Objekts erstellen lässt, wobei die Bilder in unterschiedlichen Spektralbereich erfasst wurden. Insbesondere kann sich die Bewertung durch die Anwendung ergeben. Gemäß manchen Anwendungen ist eine besonders gute Darstellungsqualität notwendig. In solchen Fällen kann etwa eine kleinere Überprüfungshilfe, bzw. ein kleinerer Toleranzbereich zur Überprüfung verwendet werden.
Ferner kann sich die Überprüfungshilfe in eine Raumrichtung über zumindest 5, vorzugsweise zumindest 10 Pixel und in einer dazu senkrechten Raumrichtung über zumindest 5, vorzugsweise zumindest 18 Pixel erstrecken. Generell kann die Pixelanzahl in engem Zusammenhang mit der Pixelgröße, der Auflösung der Darstellung, dem verwendeten Bildsensor und/oder mit der erforderlichen Größe des Toleranzbereichs und/oder der Überprüfungshilfe stehen.
Das Prüfverfahren kann zudem weitere Überprüfungsabläufe umfassen, für welche die Überprüfungshilfe in unterschiedliche Bildbereiche der Kalibrierdarstellung bewegt wird. Mit unterschiedlichen Bildbereichen können Bereiche gemeint sein, zwischen die mehrere, beispielsweise zumindest zwei, drei, vier, fünf und/oder sechs der Überprüfungshilfen passen würden. Die Bildbereiche können voneinander beabstandet sein. Beispielsweise können die Bildbereiche in unterschiedliche Randbereiche der Kalibrierdarstellung bewegt werden. Das erlaubt etwa eine Einschätzung über die Homogenität der geometrischen Kalibrierung über den gesamten Abbildungsbereich der Bilderfassungseinrichtungen. Ferner kann eine Verzerrung der Bilder der Bilderfassungseinrichtungen überprüfbar sein.
Zudem kann zumindest ein Überprüfungsablauf in einem zentralen Bereich der Kalibrierdarstellung durchgeführt werden und weitere Überprüfungsabläufe in einem zentralen Bereich jeweils eines der Quadranten der Kalibrierdarstellung durchgeführt werden. Grundsätzlich kann die Kalibrierdarstellung rechteckig sein. Zumindest eine rechteckige Kalibrierdarstellung kann in vier zumindest im Wesentlichen gleich große, insbesondere rechteckige, Bereiche teilbar sein.
Diese Bereiche können die Quadranten sein. Dadurch kann in einfacher Weise eine reproduzierbare Überprüfung der geometrischen Kalibrierung in mehreren Bereichen der Kalibrierdarstellung durchführbar sein. Das Kalibriermuster kann derart ausgebildet sein, dass es zumindest ein Teilmuster umfasst, das, wenn es abgebildet ist, in dem zentralen Bereich der Kalibrierdarstellung darstellbar ist.
Ferner kann das Prüfverfahren einen Schritt eines Erzeugens einer Vergrößerungsdarstellung eines Ausschnitts der Kalibrierdarstellung umfassen, sodass zentrale Bereiche jeweils eines der Quadranten der Kalibrierdarstellung jeweils in einem Bereich einer Ecke der Vergrößerungsdarstellung dargestellt sind. Das kann bedeuten, dass die Vergrößerungsdarstellung mittels eines zweifachen Vergrößerns, bzw. zweifachen Zooms, der Kalibrierdarstellung erzeugbar ist. In der Vergrößerungsdarstellung kann die geometrische Kalibrierung im Zentrum und/oder in den Ecken der Vergrößerungsdarstellung überprüfbar sein und/oder überprüft werden. Dadurch kann in einfacher und schneller Weise das Zentrum der Quadranten auffindbar sein und/oder die geometrische Kalibrierung in den zentralen Bereichen der Quadranten der Kalibrierdarstellung überprüfbar sein. Das Prüfverfahren kann effizienter und zuverlässiger durchführbar sein.
Das Prüfverfahren kann ferner einen Vorbereitungsablauf umfassen. Der Vorbereitungsablauf kann die Schritte des Erfassens eines Bilds des optischen Targets mit einer der Bilderfassungseinrichtungen, des Erzeugens einer Darstellung des Targets anhand des erfassten Bilds, des Einblendens einer Ausrichthilfe für die Ausrichtung des optischen Targets relativ zu der Bilderfassungseinheit und des Ausrichtens des optischen Targets an der Ausrichthilfe durch Bewegen des Targets. Der Vorbereitungsablauf kann vor dem Durchführen zumindest eines Überprüfungsablaufs durchführbar sein und/oder durchgeführt werden. Ferner kann der Vorbereitungsablauf vor zumindest im Wesentlichen jedem Durchführen eines Überprüfungsablaufs durchführbar sein und/oder durchgeführt werden. Mittels der Ausrichthilfe kann das Anordnen des optischen Targets vereinfacht werden. Beispielsweise kann das optische Target einfacher an einem Zielort anordenbar sein, an dem das Target derart abbildbar ist, dass es an einem gewünschten Ort in der Kalibrierdarstellung darstellbar ist. Der gewünschte Ort kann insbesondere das Zentrum der Kalibrierdarstellung sein. Das kann bedeuten, dass die Ausrichthilfe das Zentrum der Kalibrierdarstellung markieren und/oder auf dieses deuten kann. Dadurch kann das Prüfverfahren für verschiedene Bilderfassungseinrichtungen schnell und/oder einfach anwendbar sein. Ferner kann beispielsweise eine Bewegung des Targets während des Durchführens eines Überprüfungsablaufs ausgeglichen werden.
Außerdem kann das Kalibriermuster ein zentrales rechtwinkliges Kreuz mit länglichen Armen umfassen und die Ausrichthilfe ein rechtwinkliges Kreuz mit länglichen Armen umfassen. Zwei zumindest im Wesentlichen gleichartig geformte und/oder ausgebildete Muster können in besonders einfacher Weise vergleichbar sein. Beispielsweise kann ein Überlappungsgrad von
Darstellungen beider Muster einfach vergleichbar sein und/oder anhand des Überlappungsgrads eine Qualität des Ausrichtens bewertbar sein. Ein hoher Überlappungsgrad kann ein gutes Ausrichten bedeuten. Gemäß anderer Ausführungsformen kann die Ausrichthilfe beispielsweise einen Rahmen umfassen, in dessen Ausschnitt das Bild des optischen Targets zumindest im Wesentlichen anzuordnen ist.
Die Bilderfassungseinheit kann ferner zumindest eine weitere Bilderfassungseinrichtung umfassen und die Bilderfassungseinrichtungen eine gemeinsame geometrische Kalibrierung bezüglich ihrer Abbildungsbereiche aufweisen. Das Prüfverfahren kann ferner ein paarweises Überprüfen der Kalibrierung der Bilderfassungseinrichtungen umfassen. Durch das paarweise Überprüfen der Bilderfassungseinrichtungen kann eine hohe Qualität der räumlichen Darstellung und/oder der Überlagerungsdarstellung erreichbar sein. Beispielsweise kann ein Paar an Bilderfassungseinrichtungen zur Stereobildaufnahme eingerichtet sein und/oder ein weiteres Paar zur Stereobildfluoreszenzaufnahme im nahinfraroten Spektralbereich eingerichtet sein. Die geometrische Kalibrierung all dieser Bildererfassungseinrichtungen kann paarweise überprüft werden. Das paarweise Überprüfen kann nacheinander erfolgen. In einfacher und effizienter Weise kann die geometrische Kalibrierung mehrerer Bilderfassungseinrichtungen überprüfbar sein.
Die vorliegende Erfindung kann ferner vorsehen, ein System zur Durchführung eines Prüfverfahrens bereitzustellen. Mittels des Systems kann in einigen Ausführungsformen die Überprüfung automatisiert und/oder teilautomatisiert durchführbar sein.
Die vorliegende Erfindung kann ferner vorsehen, einen Programmcode bereitzustellen, der Anweisungen umfasst, die dann, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, die Durchführung eines erfindungsgemäßen Prüfverfahrens bewirken.
Die vorliegende Erfindung kann ferner vorsehen, ein Computerprogrammprodukt bereitzustellen, das ein maschinenlesbares Medium umfasst, auf dem erfindungsgemäßer Programmcode gespeichert ist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beispielhaft erläutert. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und im Rahmen der Ansprüche sinnvoll in Kombination verwenden.
Falls von einem bestimmten Objekt mehr als ein Exemplar vorhanden ist, ist ggf. nur eines davon in den Figuren und in der Beschreibung mit einem Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung dieses Exemplars kann entsprechend auf die anderen Exemplare von dem Objekt übertragen werden. Sind Objekte insbesondere mittels Zahlenwörtern, wie beispielsweise erstes, zweites, drittes Objekt etc. benannt, dienen diese der Benennung und/oder Zuordnung von
Objekten. Demnach können beispielsweise ein erstes Objekt und ein drittes Objekt, jedoch kein zweites Objekt umfasst sein. Allerdings könnten anhand von Zahlenwörtern zusätzlich auch eine Anzahl und/oder eine Reihenfolge von Objekten ableitbar sein.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Systems;
Fig. 2A eine schematische Darstellung einer Bilderfassungseinheit des Systems in einer
Seitenansicht;
Fig. 2B eine schematische Darstellung der Bilderfassungseinheit in einer Draufsicht;
Fig. 20 eine schematische Darstellung der Bilderfassungseinheit in einer Ansicht auf die
Rückseite der Bildererfassungseinheit;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Prüfvorrichtung des Systems und der Bilderfassungseinheit;
Fig. 4 eine perspektivische Schnittansicht eines Abschnitts der Prüfvorrichtung;
Fig. 5 eine Darstellung eines Abschnitts der Prüfvorrichtung am distalen Ende einer Halterung;
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts der Prüfvorrichtung am proximalen Ende;
Fig. 7 eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips der Prüfvorrichtung;
Fig. 8 eine beispielhafte schematische Darstellung einer Intensitätsverteilung;
Fig. 9 eine schematische Schnittdarstellung eines optischen Targets;
Fig. 10 eine Ausführungsform eines Kalibriermusters;
Fig. 11 ein Kalibrierbild, umfassend ein Bild eines Kalibriermusters, und eine Ausrichthilfe;
Fig. 12 eine Kalibrierdarstellung, die auf einem ersten Kalibrierbild und einem zweiten Kalibrierbild beruht;
Fig. 13 eine Überprüfungshilfe;
Fig. 14 eine schematische Darstellung einer Vergrößerungsdarstellung der Kalibrierdarstellung umfassend eine Einblendung der Überprüfungshilfe und des Bildes des Kalibriermusters;
Fig. 15 einen Ausschnitt der Kalibrierdarstellung, anhand dessen die geometrische Kalibrierung positiv bewertet wird;
Fig. 16 einen Ausschnitt der Kalibrierdarstellung, anhand dessen die geometrische Kalibrierung negativ bewertet wird;
Fig. 17 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Überlagerungsdarstellung;
Fig. 18 ein schematisches Ablaufdiagramm umfassend mehrere Schritte eines Prüfverfahrens;
Fig. 19 ein schematisches Ablaufdiagramm umfassend mehrere Schritte eines Überprüfungsablaufs; und
Fig. 20 ein schematisches Ablaufdiagramm umfassend mehrere Schritte eines Vorbereitungsablaufs.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Systems 100. Das System 100 umfasst eine Bilderfassungseinheit 64, eine Prüfvorrichtung 10, eine Beleuchtungsvorrichtung 74, eine Anzeigevorrichtung 78 und eine Eingabevorrichtung 86. Einige der Komponenten, in den dargestellten Fall die Beleuchtungsvorrichtung 74, die Anzeigevorrichtung 78 und die Eingabevorrichtung 86, sind auf einem Gerätewagen 124 angeordnet. Der Gerätewagen 124 umfasst Rollen, sodass dieser im Raum beweglich ist. Beispielsweise kann ein Benutzer den Gerätewagen 124 zu einem Einsatzort der Bilderfassungseinheit 64 bewegen.
Die Bilderfassungseinheit 64 ist an einem bewegbaren Haltearm 122 lösbar befestigt. Die Bilderfassungseinheit 64 kann beispielsweise gegen eine andere, nicht dargestellte Bilderfassungseinheit austauschbar sein. Ferner kann die Bilderfassungseinheit 64 mittels des Haltearms 122 im Raum in alle drei Raumrichtungen positionierbar sein. Der Benutzer kann etwa die Bilderfassungseinheit 64 derart positionieren, dass mittels der Bilderfassungseinheit 64 ein Bild eines Objekts, beispielsweise eines Untersuchungsgebiets zur Unterstützung einer Aktion, erfassbar ist. Ferner kann eine Abfolge von Bildern erfassbar sein, beispielsweise ein Video. Eine Darstellung des Bilds und/oder des Videos ist auf der Anzeigevorrichtung 78 anzeigbar. Der Benutzer kann also die Darstellung des Bilds und/oder des Videos auf der Anzeigevorrichtung 78 betrachten, während er eine Aktion durchführt.
Ferner ist die Bilderfassungseinheit 64 zur Stereobildgebung eingerichtet. Dazu umfasst die Bilderfassungseinheit 64 mehrere Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114. Eine genauere schematische Darstellung der Bilderfassungseinheit 64 ist in den Fig. 2A und 2B gezeigt. Stereobildgebung kann bedeuten, dass eine räumliche Darstellung erzeugbar ist. Diese beruht auf zumindest zwei Bildern zweier Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114. Die Bilderfassungseinheit 64 ist grundsätzlich dazu eingerichtet, Bilder in einem ersten Spektralbereich 70 zu erfassen, der überwiegend innerhalb des Spektralbereichs des sichtbaren Lichts ist. Zudem ist die Bilderfassungseinheit 64 dazu eingerichtet, Bilder in einem zweiten Spektralbereich 72 zu erfassen, der zumindest überwiegend außerhalb des Spektralbereichs des sichtbaren Lichts ist. Auch in dem zweiten Spektralbereich 72 ist die Bilderfassungseinheit 64 zur Stereobildgebung eingerichtet. Eine räumliche Darstellung der Bilder beider Spektral bereiche 70, 72 kann in einer nicht gezeigten räumlichen Überlagerungsdarstellung gemeinsam dargestellt sein. Insbesondere kann der zweite Spektralbereich 72 eine zweite Wellenlänge 18 umfassen, wobei die zweite Wellenlänge 18 eine Wellenlänge aus dem infraroten Bereich, insbesondere aus dem nahinfraroten Bereich, umfasst. Dadurch kann beispielsweise eine
Lumineszenzbildgebung, insbesondere eine Fluoreszenzbildgebung und/oder eine Phosphores- zenzbildgebung, ermöglicht sein. Eine zu untersuchende Struktur innerhalb des Untersuchungsgebiets kann etwa mittels eines fluoreszenten Farbstoffs angefärbt sein, welcher erstes Licht, insbesondere erstes Beleuchtungslicht, das eine erste Wellenlänge 16 umfasst, absorbiert, und Licht emittiert, das die zweite Wellenlänge 18 umfasst. Die erste Wellenlänge 16 ist dabei dem Spektralbereich des sichtbaren Lichts zuzuordnen, beziehungsweise umfasst das erste Licht, insbesondere das erste Beleuchtungslicht, zumindest überwiegend Licht aus dem sichtbaren Bereich. Folglich kann mittels der räumlichen Überlagerungsdarstellung die zu untersuchen Struktur genauer lokalisiert werden und/oder sichtbar gemacht werden.
Die Bilderfassungseinheit 64 umfasst ferner einen Lichtversorgungsanschluss 126. Ein Lichtleiter 44 der Beleuchtungsvorrichtung 74 kann an den Lichtversorgungsanschluss 126 anschließbar sein. Die Beleuchtungsvorrichtung 74 dazu eingerichtet, das erste Beleuchtungslicht zu erzeugen und/oder zur Verfügung zu stellen. Das heißt, die Beleuchtungsvorrichtung 74 ist dazu eingerichtet, überwiegend Licht des sichtbaren Bereichs zu erzeugen. Insbesondere in einem Bildgebungsbetriebsmodus ist es vorgesehen, dass die Beleuchtungsvorrichtung 74 zur Bereitstellung von Beleuchtungslicht während einer Bilderfassung an die Bildgebungsvorrichtung 26, insbesondere an die Bilderfassungseinheit 64, angeschlossen ist. In einem Kalibrierungsmodus ist es vorgesehen, dass die Beleuchtungsvorrichtung 74 an die Prüfvorrichtung 10 angeschlossen ist. In dem Kalibriermodus findet die Überprüfung einer geometrischen Kalibrierung der Bilderfassungseinheit 64 statt. Deutlich ist lediglich eine Beleuchtungsvorrichtung 74 zum Betrieb der Prüfvorrichtung 10 und der Bildgebungsvorrichtung 26 vorgesehen. Die Bildgebungsvorrichtung 26 wird üblicherweise mit Beleuchtungsvorrichtungen wie der Beleuchtungsvorrichtung 74 betrieben, sodass eine solche Beleuchtungsvorrichtung ohnehin vorhanden ist, wenn die Bildgebungsvorrichtung 26 betrieben wird.
Der Lichtleiter 44 kann an die Prüfvorrichtung 10, insbesondere an einen Lichtleiteranschluss 42 der Prüfvorrichtung 10, anschließbar sein. In dem dargestellten Fall ist der Lichtleiter 44 an die Prüfvorrichtung 10 angeschlossen, sodass das erste Beleuchtungslicht, das in dem Lichtleiter 44 geführt ist, in die Prüfvorrichtung 10 einkoppelbar ist und/oder eingekoppelt wird. Die Prüfvorrichtung 10 ist mittels einer Halterung 24 der Prüfvorrichtung 10 an die Bildgebungsvorrichtung 26, insbesondere die Bilderfassungseinheit 64, angekoppelt. Insbesondere ist die Prüfvorrichtung 10 an eine Eingangsoptik (siehe Fig. 2A und 2B) der Bilderfassungseinheit 64 angekoppelt. Dadurch kann mittels der Bilderfassungseinheit 64 zumindest ein Bild eines Objekts innerhalb der Prüfvorrichtung 10 erfassbar sein und/oder erfasst werden. Gemäß des gezeigten Ausführungsbeispiels wird zumindest ein Bild eines optischen Targets 20 erfasst. Das optische Target 20 wird dabei zumindest teilweise mittels Lichts beleuchtet, das von der Beleuchtungsvorrichtung 74 bereitgestellt wird.
Die Bilderfassungseinheit 64, insbesondere die Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114, weisen die geometrische Kalibrierung bezüglich ihrer Abbildungsbereiche auf. Wie in den folgenden Fig. näher beschrieben wird, ist die Bilderfassungseinheit 64 dazu eingerichtet, Kalibrierbilder 22 des optischen Targets 20 aufzunehmen, und die geometrische Kalibrierung der Bilderfassungseinheit 64 anhand der Kalibrierbilder 22 überprüfbar. Ein Ausführungsbeispiel einer Prüfvorrichtung 10 ist in den folgenden Figuren näher gezeigt. Ferner geht aus den folgenden Figuren hervor, wie die Prüfvorrichtung beispielsweise betrieben werden kann.
Aufgenommene Bilder, etwa Kalibrierungsbilder 22, sind auf der Anzeigevorrichtung 78 darstellbar. Beziehungsweise werden die Darstellungen auf der Anzeigevorrichtung 78 angezeigt. Beispielhaft stellt in der Fig. 1 die Anzeigevorrichtung 78 die Kalibrierdarstellung 80 für einen Benutzer dar, wobei die Kalibrierdarstellung 80 auf den Kalibrierbildern 22 beruht. Die Kalibrierdarstellung 80 umfasst eine Überlagerungsdarstellung 82, die räumlich nebeneinander angeordnete Abschnitte 84 der Kalibrierbilder 22 umfasst. Die Abschnitte 84 stammen dabei abwechselnd von jeweils einem der Kalibrierbilder 22. Genauer umfasst die Überlagerungsdarstellung 82 in zwei unterschiedliche Raumrichtungen mehrfach wechselweise nebeneinander angeordnete Abschnitte jeweils eines der Kalibrierbilder 22. die Überlagerungsdarstellung 82 ist zumindest in der Fig. 11 näher gezeigt. In dem Bildgebungsbetriebsmodus werden beispielsweise räumliche Darstellungen, insbesondere räumliche Überlagerungsdarstellungen, auf der Anzeigevorrichtung 78 angezeigt.
Mittels der Eingabevorrichtung 86 kann der Benutzer beispielsweise Steuerbefehle zur Überprüfung der Kalibrierung der Bilderfassungseinheit 64 veranlassen. Ferner kann mittels der Eingabevorrichtung 86 beispielsweise die medizinische Bildgebungsvorrichtung 26, insbesondere die Bilderfassungseinheit 64, steuerbar sein. Die Eingabevorrichtung 86 kann etwa mit der Bildgebungsvorrichtung 26, insbesondere der Bilderfassung 64, verbunden sein, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist.
Die Fig. 2A, 2B und 2C zeigen eine schematische Darstellung der Bilderfassungseinheit 64 der medizinischen Bildgebungsvorrichtung 26 des Systems 100 in verschiedenen Ansichten. Fig. 2A zeigt eine schematische Darstellung der Bilderfassungseinheit in einer Seitenansicht, Fig. 2B eine schematische Darstellung der Bilderfassungseinheit 64 in einer Draufsicht und Fig. 2C eine schematische Darstellung der Bilderfassungseinheit 64 in einer Ansicht auf die Rückseite der Bildererfassungseinheit 64. Die Bilderfassungseinheit 64 umfasst mehrere Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114. Die Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114 sind gemeinsam mittels des Gehäuses 128 eingehaust. Zudem umfasst die Bilderfassungseinheit 64 eine Eingangsoptik 130, mittels derer Licht für die Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114 in die Bilderfassungseinheit 64 einkoppelbar ist. Die
Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114 weisen zumindest im Wesentlichen gleicher optische Eigenschaften auf. Das heißt, dass sie beispielsweise zumindest im Wesentlichen einen gemeinsamen Abbildungsbereich aufweisen. Die Bilderfassungseinheit 64 weist die geometrische Kalibrierung der ersten Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114 bezüglich ihrer Abbildungsbereiche auf. Das bedeutet, dass die Abbildungsbereiche zumindest im Wesentlichen gleich sind. Ferner gilt, dass umso besser die geometrische Kalibrierung ist, desto deckungsgleicher die Abbildungsbereiche sind. Wird etwa ein Objekt mittels Bilder verschiedener Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114 erfasst, kann in Abhängigkeit der geometrischen Kalibrierung das Objekt an geringfügig unterschiedlichen Koordinaten der Bilder erfasst worden sein. Das heißt, dass ein Versatz zwischen Bildern des Objekts, die mittels verschiedener Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114 erfasst wurden, auftreten kann. Der Versatz ist kleiner, je besser die geometrische Kalibrierung ist. Dies ist insbesondere bedeutsam, da mittels der Bilderfassungseinheit 64 und/oder der medizinischen Bildgebungsvorrichtung 26 räumliche Darstellungen von einem Untersuchungsgebiet aufgenommen werden sollen. Ein möglichst kleiner Versatz ist dabei wünschenswert, damit die räumliche Darstellung eine möglichst hohe Qualität aufweist. Ferner können auch verschiedene räumliche Darstellungen, wobei die räumlichen Darstellungen auf Bildern unterschiedlicher Spektralbereiche beruhen können, überlagert dargestellt werden. Die Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114 sind also zur Stereobilderfassung eingerichtet. Dabei bilden sich Paare der Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114.
Die Bilderfassungseinheit 64 umfasst eine erste Bilderfassungseinrichtung 66 und eine zweite Bilderfassungseinrichtung 88, die jeweils in dem ersten Spektralbereich 70 lichtempfindlich sind. Ferner umfasste mit Erfassungseinheit 64 eine zweite Bilderfassungseinrichtung 68 und eine vierte Bilderfassungseinrichtung 90, die jeweils in dem zweiten Spektralbereich 72 lichtempfindlich sind. Zumindest eine der dritten und vierten Bilderfassungseinrichtungen 88, 90 kann auch als weitere Bilderfassungseinrichtung 114 bezeichnet werden. Mittels der ersten Bilderfassungseinrichtung 66 und der dritten Bilderfassungseinrichtung 88 ist eine Stereobilderfassung in dem ersten Spektralbereich 70 durchführbar. Mittels der zweiten Bilderfassungseinrichtung 68 und der vierten Bilderfassungseinrichtung 90 ist eine Stereobilderfassung in dem zweiten Spektral bereich 72 durchführbar. Insbesondere liegt der zweite Spektralbereich 72 in dem Nahinfrarotbereich. Dadurch kann eine Fluoreszenzstereobilderfassung mittels der zweiten Bilderfassungseinrichtung 68 und der vierten Bilderfassungseinrichtung 90 durchführbar sein.
Die Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114 umfassen jeweils einen Bildsensor 132, 134, die in unterschiedlichen Spektralbereichen lichtempfindlich sind. Die erste Bilderfassungseinrichtung 66 und die zweite Bilderfassungseinrichtung 88 umfasst jeweils einen ersten Bildsensor 132, der zumindest überwiegend in dem ersten Spektralbereich 70 lichtempfindlich
ist, wobei der erste Spektralbereich 70 dem Spektralbereich des sichtbaren Lichts zugeordnet ist. Das heißt, mittels des ersten Bildsensors 132 ist eine Bilderfassung im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts durchführbar. Dies entspricht etwa der gängigen Bilderfassung. Mittels des zweiten Bildsensors 134 ist eine Bilderfassung im Wellenlängenbereich des nahinfraroten Lichts durchführbar. Dadurch kann Fluoreszenzbildgebung möglich sein. Die zweite Bilderfassungseinrichtung 68 und die vierte Bilderfassungseinrichtung 90 umfasst jeweils einen zweiten Bildsensor 134. Da der zweite Bildsensor 134 zumindest überwiegend in den zweiten Spektralbereich 72 lichtempfindlich ist und insbesondere in dem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts relativ dazu lichtunempfindlich ist, muss Licht in beiden Spektral bereich 70, 72 bereitgestellt werden, um die geometrische Kalibrierung der Bilderfassungseinheit 64 überprüfen zu können. Zur Überprüfung der geometrischen Kalibrierung nimmt die Bilderfassungseinheit 64 die Kalibrierbilder 22 des optischen Targets 20 auf. Insbesondere nimmt jede der Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114 jeweils zumindest ein Kalibrierbild 22 des optischen Targets 20 auf. Anhand der Kalibrierbilder 22 kann beispielsweise der Benutzer die geometrische Kalibrierung der Bilderfassungseinheit 64 überprüfen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die geometrische Kalibrierung der Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114 paarweise überprüft wird. Das heißt, es ist insbesondere vorgesehen, dass die geometrische Kalibrierung einer Bildererfassungseinheit 68, 90, die im zweiten Spektralbereich 72 lichtempfindlich ist (nahinfrarot) und einer Bilderfassungseinheit 66, 88, die im ersten Spektralbereich 70 lichtempfindlich ist (sichtbares Licht). Dazu ist es notwendig, dass nahinfrarotes Licht, umfassend die zweite Wellenlänge 18, und sichtbares Licht, insbesondere Weißlicht, umfassend die erste Wellenlänge 16, bereitgestellt wird und/oder das optische Target 20 mit diesem Licht ausgelichtet wird. Dadurch werden Kalibrierbilder 22 in beiden Spektralbereichen 70, 72 erfasst und es ist Überlagerungsdarstellung 82 erzeugbar, die auf Bildern beruhen, die in beiden Spektralbereichen 70, 72 erfasst wurden. Mittels des Konversionselements 14 ist Licht in beiden Spektralbereichen 70, 72 bereitstellbar, obwohl das System lediglich eine Beleuchtungsvorrichtung 74 umfasst, die zumindest überwiegend Licht im ersten Spektralbereich 70 (sichtbares Licht) bereitstellt und/oder erzeugt.
Die Prüfvorrichtung 10 ist in den Fig. 3 und Fig. 4 genauer gezeigt. Die Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung der Prüfvorrichtung 10 und der Bilderfassungseinheit 64. Die Fig. 4 zeigt eine perspektivische Schnittansicht eines Abschnitts der Prüfvorrichtung 10.
Die Prüfvorrichtung 10 umfasst den Lichtleiteranschluss 42, eine Lichtzuführung 12, dass optische Target 20, ein Konversionselement 14 und die Halterung 24. Der Lichtleiter 44 der Beleuchtungsvorrichtung 74 ist an den Lichtleiteranschluss 42 derart abschließbar, dass im Lichtleiter 44 geführtes erstes Beleuchtungslicht in die Prüfvorrichtung 10, insbesondere in die Lichtzuführung 12, einkoppelbar ist. Der Lichtleiteranschluss 42 kann jeder gängige
Lichtleiteranschluss sein. Insbesondere kann der Lichtleiteranschluss 42 eine Klemmvorrichtung 156 umfassen, mittels derer der Lichtleiter 44 klemmbar anschließbar ist. Siehe dazu Fig. 6. Fig. 6 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Abschnitts der Prüfvorrichtung 10 am proximalen Ende 46 umfassend den Lichtleiteranschluss 42, die Klemmvorrichtung 156, den Lichtleiter 44 und den Schirm 38. Mittels der Lichtzuführung 12 wird das erste Beleuchtungslicht geführt. Insbesondere wird das erste Beleuchtungslicht auf das Konversionselement 14 geführt. Die Lichtzuführung 12 umfasst einen reflektierenden Schirm 38, der dazu eingerichtet ist, Licht des ersten Beleuchtungslichts zu dem Konversionselement 14 zu führen. Der Schirm 38 umfasst eine spiegelnde Beschichtung auf zumindest einem Großteil seine Innenfläche. Zudem weist der Schirm 38 eine sich in Richtung des Konversionselements 14 vergrößernde Querschnittsfläche 40 auf. Der Schirm ist hohltrichterförmig ausgebildet und weist Öffnungen an seinem proximalen Ende 46 und an seinem distalen Ende 49 auf. An dem proximalen Ende 46 ist der Lichtleiteranschluss 42 angeordnet und an dem distalen Ende 49 ein Diffusionselement 52 und das Konversionselement 14. An dem proximalen Ende 46 weist der Schirm 38 eine erste Querschnittsfläche 48 auf und an dem distalen Ende 49 eine zweite Querschnittsfläche 50, wobei die zweite Querschnittsfläche 50 größer ist als die erste Querschnittsfläche 48. Dadurch wird Licht, insbesondere das erste Beleuchtungslicht, dass an dem proximalen Ende 46 angekoppelt wird, auf eine größere Querschnittsfläche 40 geführt. Dadurch können flächige Elemente ausgeleuchtet und/oder beleuchtet werden. Licht, insbesondere das erste Beleuchtungslicht, trifft an dem distalen Ende 49 auf das Diffusionselement 52. Mittels des Diffusionselements 52 wird das Licht homogenisiert und zerstreut. Dadurch wird eine gleichmäßigere Ausleuchtung des Konversionselements 14 erreicht und in weiterer Folge eine Bildaufnahmequalität verbessert. Das Diffusionselement 52 ist eine milchige Plexiglasplatte, die zumindest so groß ist wie die zweite Querschnittsfläche 50.
Das Konversionselement 14 ist ebenfalls plattenförmig ausgebildet und liegt auf dem Diffusionselement 52 auf. Die Funktion des Konversionselements 14 wird anhand der Fig. 7 und Fig. 8 näher erläutert. Grundsätzlich ist das Konversionselement 14 dazu eingerichtet, Licht, insbesondere das erste Beleuchtungslicht, mit der ersten Wellenlänge 16 zumindest teilweise in Licht, insbesondere zweites Beleuchtungslicht, mit der zweiten Wellenlänge 18 zu wandeln, wobei die erste Wellenlänge 16 und die zweite Wellenlänge 18 verschieden sind. Die zweite Wellenlänge 18 umfasst eine Wellenlänge aus dem nahinfraroten Bereich. Die erste Wellenlänge 16 umfasst eine Wellenlänge aus dem sichtbaren Bereich. Das erste Beleuchtungslicht umfasst zumindest überwiegend Licht aus dem sichtbaren Bereich. Das Konversionselement 14 ist dazu eingerichtet, Licht aus dem sichtbaren Bereich zumindest teilweise in Licht aus dem infraroten Bereich zu wandeln. Dazu weist das Konversionselement 14 fluoreszente Eigenschaften auf. Das Konversionselement 14 ist als eine fluoreszierende Plexiglasplatte ausgebildet und ist auf beiden Hauptseiten, also Seiten, die beleuchtet werden und/oder von denen Licht zumindest
vorrangig emittiert wird, insbesondere in Richtung des optischen Targets 20, mit matter Folie bezogen. Mittels der matten Folie wird eine homogene Abstrahlung in Richtung des optischen Targets 20 ermöglicht und die Infrarotstrahlung effizienter ausgekoppelt.
Das Konversionselement 14 ist in etwa so groß wie das Diffusionselement 52. Beide Elemente 14, 52 sind gemeinsam in einen Aufnehmschlitz 142 der Prüfvorrichtung 10 eingeschoben, insbesondere in den Lichtpfad des Lichts mit der ersten Wellenlänge 16, insbesondere des ersten Beleuchtungslichts. Bedarfsweise können in den Aufnehmschlitz 142 weitere Elemente eingeschoben werden und/oder zumindest eines der Elemente 14, 52, ausgetauscht werden. Dazu umfasst die Prüfvorrichtung 10 eine lösbar befestigbare Verschlussplatte 144, die mittels Schrauben befestigbar ist. Die Verschlussplatte 144 ist an einer lateralen Seite der Prüfvorrichtung 10, insbesondere des Schirms 38, angeordnet.
Dass optische Target 20 ist von dem Konversionselement 14 beabstandet angeordnet und ebenfalls plattenförmig ausgebildet. Der Abstand kann beispielsweise ein 1 cm bis 20 cm, insbesondere 2 cm bis 10 cm, bevorzugt 3 cm bis 8 cm, betragen. Zudem ist das optische Target 20 bewegbar gelagert. Dazu umfasst das optische Target 20 zwei Handgriffe 138 an zwei gegenüberliegenden Seiten. Das optische Target 20 weist zudem eine kleinere Fläche auf als das Konversionselement 14, sodass die Hauptfläche des optischen Targets 20, die insbesondere mittels Beleuchtungslicht beleuchtet wird, parallel zu der Hauptfläche des Konversionselements 14, von der Licht umfassend die erste Wellenlänge 16 und die zweite Wellenlänge 18 abgestrahlt wird, bewegbar ist. Dadurch kann das Kalibriermuster 54 des optischen Targets 20 bezüglich der Bilderfassungseinheit 64, insbesondere der Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90, 114, ausgerichtet werden. Das optische Target 20 ist in einer Lagervorrichtung 136 gelagert. Die Lagervorrichtung 136 ist eine Gleitlagervorrichtung und schlitzförmig ausgebildet. Eine Gummierung 140 der Lagervorrichtung 136 ist in Kontakt mit dem optischen Target 20. Die Gummierung 140 ist an allen Seitenwänden 148 vorgesehen, in die die Lagervorrichtung 136 schlitzförmig eingelassen ist. Die Seitenwände 148 definieren einen Hohlraum 150 in dem Licht des ersten Beleuchtungslicht und des zweiten Beleuchtungslicht und/oder Licht umfassend die erste Wellenlänge 16 und/oder die zweite Wellenlänge 18 geführt wird. Die Handgriffe 138 sind abnehmbar, sodass, wenn zumindest einer der Handgriffe 138 abgenommen ist, das optische Target 20 in die Lagervorrichtung 136 einschiebbar ist. Das optische Target 20 umfasst zwei Glasplatten 152, in deren Mitte eine Folie 154 angeordnet ist, auf der das Kalibriermuster 54 vorgesehen ist und/oder die das Kalibriermuster 54 umfasst. Siehe dazu auch Fig. 9. Fig. 9 zeigt eine schematische Schnittdarstellung des optischen Targets 20. Die Glasplatten 152 dienen zum Schutz der Folie 154 vor Beschädigung und/oder zur einfacheren Handhabung der Folie 154, insbesondere des Kalibriermusters 54. Alternativ oder zusätzlich kann das
Kalibriermuster 54 direkt auf dem Konversionselement 14 vorgesehen sein und/oder das optische Target 20 integriert mit dem Konversionselement 14 vorgesehen sein (nicht dargestellt).
Distal von den Seitenwänden 148 erstreckt sich die Halterung 24. Die Halterung 24 ist insbesondere massereduziert und/oder masseoptimiert ausgebildet. Die Halterung 24 umfasst einen Abstandshalter 28 und einen Koppelabschnitt 32. Der Abstandshalter 28, insbesondere die Halterung 24, erstreckt sich lediglich an zwei Seiten und/oder weist Ausnehmungen 146 auf.
Dadurch kann Gewicht eingespart werden. Die Ausnehmungen 146 können etwa aus Aluminiumplatten ausgesägt sein und/oder ausgefräst sein. Der Koppelabschnitt 32 ist an einem distalen Ende des Abstandshalters 28 angeordnet. An dem distalen Ende, insbesondere mittels des Koppelabschnitts 32, ist die Prüfvorrichtung 10 an die Bilderfassungseinheit 64 gekoppelt. Die Halterung 24 ist dazu eingerichtet in dem gezeigten gekoppelten Zustand das Eigengewicht der Prüfvorrichtung 10 zu tragen. Das bedeutet, dass die Prüfvorrichtung 10 lediglich an der Bilderfassungseinheit 64 befestigt ist und von dieser gehalten und/oder getragen wird. Der Abstandshalter 28 definiert einen Abstand 30 zwischen der Bildgebungsvorrichtung 26, insbesondere der Bilderfassungseinheit 64, und dem optischen Target 20. Dadurch kann der Abstand 30 sicher und wiederholbar vorhersehbar sein.
Der Koppelabschnitt 32 ist in der Fig. 5 näher gezeigt. Die Fig. 5 zeigt eine Darstellung eines Abschnitts der Prüfvorrichtung 10 am distalen Ende der Halterung 24. Ferner ist in der Fig. 5 ein Halteabschnitt 156 der Bilderfassungseinheit 64 gezeigt. Zum Koppeln der Prüfvorrichtung 10 wird die Prüfvorrichtung 10 mittels des Koppelabschnitts 32 an dem Halteabschnitt 156 befestigt. Die Prüfvorrichtung 10, insbesondere der Koppelabschnitt 32, umfasst einen Vorsprung 34, der dazu eingerichtet ist, die Prüfvorrichtung 10 durch ein Hintergreifen zu halten. Der Vorsprung 34 hintergreift einen Abschnitt des Halteabschnitts 156 der Bilderfassungseinheit 64.
Der Halterabschnitt 156 kann dazu etwa eine Umlaufnut 158 umfassen, die rundlich ausgebildet ist. Ferner umfasst die Prüfvorrichtung 10, insbesondere der Koppelabschnitt 32, ein bewegbares Haltelement 36, das dazu eingerichtet ist, die Halterung 24 wahlweise an der zu prüfenden medizinischen Bildgebungsvorrichtung 26 zu fixieren. Das Halteelement 36 ist in diesem Fall als drehbare Fixierschraube ausgeführt, die in einem Gewinde drehbar ist, das an dem Koppelabschnitt 32 vorgesehen ist. Durch ein Drehen der Schraube wird die Prüfvorrichtung 10 an der Bildgebungsvorrichtung sechsten 20 fixiert und/oder festgeklemmt. Insbesondere wird der Halteabschnitt 156 zwischen dem Vorsprung 32 und dem Halteelement 36 geklemmt. Zum Koppeln kann der Benutzer zunächst den Vorsprung 32 in die Umlaufnut 158 einlegen, sodass der Vorsprung 32 den Halteabschnitt teilweise hintergreift, und dann die Prüfvorrichtung 10 um den Vorsprung 32 herumdrehen, während der Vorsprung in Kontakt mit dem Halteabschnitt bleibt. So kann er das Halteelement 36 in Richtung des Halteabschnitts 156 bewegen. In der richtigen Position, die bedarfsweise verstellbar ist, kann der Benutzer die Prüfvorrichtung fixieren, indem
er das bewegbare Halteelement 36 bedient. Der Vorsprung 32 und der Halteabschnitt 156 kann eine schwalbenschwanzartige Verbindung ausbilden.
Generell ist die Prüfvorrichtung 10 kompakt und handhabbar ausgebildet. Sie wiegt beispielsweise zwischen 0,1 kg und 20 kg, insbesondere zwischen 1 kg und 10 kg, bevorzugt zwischen 2 kg und 5 kg. Ferner ist sie zwischen dem Lichtleiteranschluss 42 und dem Koppelabschnitt 32 beispielsweise zwischen 0,1 m und 2 m, insbesondere zwischen 0,2 m und 1,3 m, bevorzugt zwischen 0,3 m und 0,8 m, lang. Insbesondere ist die Prüfvorrichtung 10 kürzer als die Bilderfassungseinheit 64. Ferner ist die Prüfvorrichtung 10 zumindest überwiegend, insbesondere ein Gerüst der Prüfvorrichtung 10, aus Aluminium und/oder einem Kunststoff gefertigt. Insbesondere ist das Material leicht reinigbar, desinfizierbar und/oder autoklavierbar.
Die Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung des Funktionsprinzips der Prüfvorrichtung 10. Licht in dem ersten Spektralbereich 70 umfassend die erste Wellenlänge 16, insbesondere erstes Beleuchtungslicht, wird bereitgestellt und auf das Konversionselement 14 geführt. Das Konversionselement 14 lässt dieses Licht zumindest teilweise durch. Zudem wandelt das Konversionselement 14 Licht mit der ersten Wellenlänge 16, insbesondere das erste Beleuchtungslicht, in Licht in dem zweiten Spektralbereich 72 umfassend die zweite Wellenlänge 18, insbesondere das zweite Beleuchtungslicht. Dies ist in der Fig. 8 nochmals näher anhand einer beispielhaften schematischen Darstellung einer Intensitätsverteilung näher gezeigt. Diese zeigt die Intensität I aufgetragen über die Wellenlänge A. Es versteht sich, dass die gezeigte Intensitätsverteilung nicht auf einer tatsächlichen Messung eines Emissionsspektrums der Beleuchtungsvorrichtung 74 und/oder das Konversionselement 14 beruht. Die Verteilung ist beispielhaft zu verstehen und dient lediglich dazu, das Funktionsprinzip näher zu erläutern. Tatsächliche Emissionsspektren können mitunter deutlich von der gezeigten Intensitätsverteilung abweichen. Die Fig. 8 zeigt ein Diagramm an dessen Abszisse 160 die Wellenlänge aufgetragen ist und an dessen Ordinate 162 die Lichtintensität aufgetragen ist. Eine erste Verteilung 168 des ersten Beleuchtungslichts ist beispielhaft in einer durchgezogenen Linie eingezeichnet und eine zweite Verteilung 170 des zweiten Beleuchtungslichts in einer gestrichelten Linie. Die erste Verteilung 168 befindet sich überwiegend innerhalb des ersten Spektralbereichs 70 und umfasst die erste Wellenlänge 16, die sich ebenfalls innerhalb des ersten Spektralbereichs 70 befindet. Die zweite Verteilung 170 befindet sich überwiegend innerhalb des zweiten Spektralbereichs 72 und umfasst die zweite Wellenlänge 18, die sich ebenfalls innerhalb des zweiten Spektralbereichs 72 befindet. Der erste Spektralbereich 70 entspricht dem Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts 164 etwa zwischen 380 nm Wellenlänge und 780 nm Wellenlänge. Der zweite Spektralbereich 72 entspricht dem Wellenlängenbereich des nahinfraroten Lichts 166 etwa zwischen 780 nm Wellenlänge und 3000 nm Wellenlänge. Das Konversionselement 14 wandelt durch Fluoreszenz und/oder Phosphoreszenz, insbesondere Lumineszenz, das Licht mit der ersten Wellenlänge
16 zumindest teilweise in Licht mit der zweiten Wellenlänge 18. folglich wandelt das Konversionselement 14 Licht des sichtbaren Bereichs 164 in Licht des nahinfraroten Bereichs 166. Durch das Vorsehen des Konversionselements 14 muss also keine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen werden, die überwiegend Licht im Wellenlängenbereich des nahinfraroten Lichts 166 emittiert. Das Konversionselement 14 kann mehrere Elemente umfassen, die mittels Lumineszenz Licht wandeln. Dadurch kann eine breitere zweite Verteilung 170 umfassend mehrere Wellenlängenpeaks bereitgestellt werden.
Zurückkommend auf die Fig. 7 erkennt man also, dass nach einem Durchgang des Lichts im ersten Spektralbereich 70 durch das Konversionselement 14 Licht im ersten Spektralbereich 70 und im zweiten Spektralbereich 72 vorliegt. Dieses Licht wird insbesondere zur Ausleuchtung des optischen Targets 20 zu diesem geführt. Folglich kann mittels der Bilderfassungseinheit 64 zumindest ein Kalibrierbild 22 erfasst werden. Vorzugsweise wird mittels jeder der Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90 zumindest ein Kalibrierbild 22 erfasst. Das bedeutet, dass Kalibrierbilder 22 in dem Spektralbereich des sichtbaren Lichts und des nahinfraroten Lichts erfasst werden. Anhand der Kalibrierbilder 22 ist die geometrische Kalibrierung der Bilderfassungseinheit 64 überprüfbar. Insbesondere umfasst das optische Target 20 das Kalibriermuster 54 und es wird zumindest ein Bild des Kalibriermusters 54 mittels der Bilderfassungseinheit 64 erfasst. Das Bild des Kalibriermusters 54 kann sich etwa abschnittsweise über verschiedene Kalibrierbilder 22 erstrecken, wie es im Folgenden noch gezeigt wird. Anhand des Bilds des Kalibriermusters 54 in der Überlagerungsdarstellung 82 ist die geometrische Kalibrierung überprüfbar.
Die Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform des Kalibriermusters 54. Das Kalibriermuster 54 umfasst eine Linie 56 und/oder ein Kreuz 58. Das Kalibiermuster 54 umfasst ein zentrales rechtwinkliges Kreuz 59 mit länglichen Armen 60, dessen Mitte der Mitte des Kalibrierbilds 22 anordenbar ist, und welches das Kalibrierbild 22 in vier Quadranten 62 unterteilt. Siehe dazu Fig. 11 und Fig. 12. In jedem der vier Quadranten 62 ist jeweils ein weiteres rechtwinkliges Kreuz 58 mit länglichen Armen 60 angeordnet, deren Mitte jeweils in einem zentralen Bereich des entsprechenden Quadranten 62 angeordnet ist. Zwar ist das Kalibrierbild 22 in vier Quadranten 62 unterteilt, jedoch ist auch das Kalibriermuster 54 einfachheitshalber in die vier Quadranten 62 unterteilbar. Das Kalibriermuster 54 ist in einem zentralen Bereich des optischen Targets 20 angeordnet. Das Kalibriermuster 54 umfasst längliche Musterabschnitte (z.B. die Linie 56 und/oder die länglichen Arme 60). Anhand dieser kann ein Versatz des Bilds des Kalibriermusters 54 in der Überlagerungsdarstellung 82 überprüft werden. Ist der Versatz zu groß, ist die geometrische Kalibrierung nicht ausreichend.
Vor dem Durchführen der Überprüfung der geometrischen Kalibrierung kann das optische Target 20, insbesondere das Kalibriermuster 54, relativ zu der Bilderfassungseinheit 64,
insbesondere der Eingangsoptik 130, ausgerichtet werden. Dazu wird das optische Target 20 an den Handgriffen 138 von dem Benutzer gegriffen und das Kalibriermuster 54 mit Hilfe einer Ausrichthilfe 92 ausgerichtet. Siehe dazu Fig. 11. In der Fig. 11 ist eine Darstellung eines Kalibrierbilds 22, umfassend ein Bild des Kalibriermusters 172, und die Ausrichthilfe 92 gezeigt. Die Darstellung ist auf der Anzeigevorrichtung 78 während des Ausrichtens dargestellt. Das heißt, die Anzeigevorrichtung 78 ist dazu eingerichtet, Ausrichthilfe 92 einzublenden. Das Kalibrierbild 22 wird von lediglich einer der Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90 erfasst. Insbesondere wird eine Abfolge von Kalibrierbildern 22, insbesondere ein Video, dargestellt, während ausgerichtet wird. Wenn der Benutzer das Kalibriermuster 54 bewegt, kann er die Darstellung auf der Anzeigevorrichtung 78 betrachten. So erkennt er, wie das Kalibriermuster 54 relativ zu der Ausrichthilfe 92 angeordnet ist. In einer guten Ausrichtung sind das Bild des zentralen Kreuzes 59 und der Ausrichthilfe 92 zumindest überwiegend überlappend dargestellt. In dieser Ausrichtung ist das Bild des Kalibriermusters 172, insbesondere des zentralen Kreuzes 59, in zumindest im Wesentlichen in der Mitte der Kalibrierbilder 22 angeordnet. So geht das Bild des Kreuzes 59 auch durch die Mitte der Überlagerungsdarstellung 82. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Ausrichthilfe 92 ein zentrales Kreuz mit länglichen Armen.
Fig. 12 zeigt die Kalibrierdarstellung 80, die auf einem ersten Kalibrierbild 180 und einem zweiten Kalibrierbild 182 beruht. Die Kalibrierdarstellung 80 ist in vier Quadranten 62 unterteilt. Die Anzeigevorrichtung 78 ist dazu eingerichtet, die auf den Kalibrierbildern 22, 180, 182 beruhende Kalibrierdarstellung 80 für den Benutzer darzustellen. Das erste Kalibrierbild 180 wurde von der ersten Bilderfassungseinheit 66 und das zweite Kalibrierbild 182 von der zweiten Bilderfassungseinheit 68 erfasst. Die Kalibrierbilder 180, 182 sind also in unterschiedlichen Spektralbereich erfasst worden. Die Kalibrierdarstellung 80 umfasst die Überlagerungsdarstellung 82. Die Überlagerungsdarstellung 82 ist wie ein Schachbrett 169 vorgesehen. Das bedeutet, die Überlagerungsdarstellung 82 umfasst in zwei unterschiedliche Raumrichtungen mehrfach wechselweise nebeneinander angeordnete Abschnitte 84 des ersten Kalibrierbilds 180 und des zweiten Kalibrierbilds 182 umfasst. Die Abschnitte 84 jeweils des ersten und des zweiten Kalibrierbilds 180, 182 sind dabei jeweils um einen ganzen Abschnitt 84 in aufeinanderfolgenden Reihen des Schachbretts 169 versetzt. Die Überlagerungsdarstellung 82 umfasst abschnittsweise Bildabschnitte verschiedener Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, die zu der Überlagerungsdarstellung 82 zusammengesetzt wurden. Wie in der Fig. 14 ersichtlich kann aus den Abschnitten 84 auch ein Bild des Kalibriermusters 54 zusammengesetzt werden. Da die Abschnitte 84 jedoch von Bildern unterschiedlicher Bilderfassungseinrichtungen 66, 68 stammen, die das optische Target 20, insbesondere das Kalibriermuster 54, geringfügig unterschiedlich abbilden können, kann ein Versatz 184 zwischen Abschnitten des Bilds des Kalibriermusters 54 auftreten. Der Versatz 184 ist ein Maß für eine Qualität der geometrischen Kalibrierung. Der Versatz 184 ist kleiner, wenn die geometrische Kalibrierung besser ist.
Die Kalibrierdarstellung 80 umfasst unterschiedliche Bildbereiche 106, in denen die Überprüfung der geometrischen Kalibrierung durchgeführt wird. Dazu kann eine Überprüfungshilfe 94 (siehe Fig. 13, 14, 15, 16) in die Bildbereiche 106 bewegt werden. In jedem der Bildbereiche 106 wird dann ein Überprüfungsablauf zur Überprüfung der geometrischen Kalibrierung durchgeführt. Zunächst wird ein Überprüfungsablauf in einem zentralen Bereich 108 der Kalibrierdarstellung 80 durchgeführt wird. Danach werden weitere Überprüfungsabläufe in einem zentralen Bereich 110 jeweils eines der Quadranten 62 der Kalibrierdarstellung 80 durchgeführt.
Zur Durchführung eines Prüfverfahrens, insbesondere des Überprüfungsablaufs, kann eine Vergrößerungsdarstellung 112 (siehe Fig. 14) erzeugt werden. Die Vergrößerungsdarstellung 112 beruht auf einem Ausschnitt 113 der Kalibrierdarstellung 80. Mittels der Vergrößerungsdarstellung 112 kann der Benutzer den Überprüfungsablauf leichter durchführen, insbesondere besser die Größe des Versatzes 184 abschätzen. In der Vergrößerungsdarstellung 112 sind zentrale Bereiche 110 der Quadranten 62 der Kalibrierdarstellung 80 jeweils in einem Bereich einer Ecke der Vergrößerungsdarstellung 112 dargestellt. Das bedeutet, dass die Vergrößerungsdarstellung 112 in den Eckbereichen jeweils ein Bild des Kreuzes 58 des Kalibriermusters 54 umfasst. Dadurch kann in der Vergrößerungsdarstellung 112 in fünf Bereichen die geometrische Kalibrierung überprüft werden.
Die Fig. 13 zeigt beispielhaft die Überprüfungshilfe 94. Die Überprüfungshilfe 94 rahmt einen Überprüfungsbereich 94 ein und definiert dadurch einen Toleranzbereich 98 für die Überprüfung der geometrischen Kalibrierung. Die Überprüfungshilfe 94 umfasst einen Überprüfungsrahmen 99, der einen Randbereich der Überprüfungshilfe 94 definiert. Der Ausschnitt 101 des Rahmens 99 definiert den Toleranzbereich 98. In der Fig. 13 sind Kacheln zu sehen. Jeder der Kacheln entspricht einem Pixel 174. Die Kacheln sind insbesondere nicht mit den Feldern des Schachbretts 169 zu verwechseln. Jedes Feld des Schachfelds 169 umfasst mehrere Pixel 174. Der Rahmen ist 4 Pixel breit. Die Breite ist veränderbar je nach Pixelgröße und/oder Auflösung der Anzeigevorrichtung 78. Der Rahmen soll in einer Darstellung für den Benutzer gut erkennbar sein. Die Überprüfungshilfe 94, insbesondere der Toleranzbereich 98, erstreckt sich in eine Raumrichtung über zumindest 5, vorzugsweise zumindest 10 Pixel und in einer dazu senkrechten Raumrichtung über zumindest 5, vorzugsweise zumindest 18 Pixel.
Die Fig. 14 zeigt eine schematische Darstellung der Vergrößerungsdarstellung 112 der Kalibrierdarstellung 80, insbesondere der Überlagerungsdarstellung 82 und/oder des Schachbretts 169, umfassend eine Einblendung der Überprüfungshilfe 94 und des Bilds des Kalibriermusters 172. Die für die Überlagerungsdarstellung 82 verwendeten Abschnitte 84 der jeweiligen Kalibrierbilder 22, insbesondere des ersten Kalibrierbilds 180 und des zweiten Kalibrierbilds 182, bilden zumindest teilweise das Kalibriermuster 54 ab. Das kann bedeuten, dass die Darstellung die Überlagerungsdarstellung 82 und das Bild 172 des Kalibriermuster 54 umfasst. Die räumlich
nebeneinander angeordnete Abschnitte 84 des ersten Kalibrierbilds 180 und des zweiten Kalibrierbilds 182 sind derart umfasst, dass das Bild 172 des Kalibriermusters 54 abschnittsweise in den räumlich nebeneinander angeordneten Abschnitten 84 des ersten Kalibrierbilds 180 und des zweiten Kalibrierbilds 182 dargestellt ist. Dadurch tritt der Versatz 184 des Bilds 172 des Kalibriermusters 54 zwischen den Abschnitten 84 auf. Bei einer theoretischen idealen geometrischen Kalibrierung ist der Versatz 184 nicht mehr erkennbar und/oder ist zumindest im Wesentlichen kein Versatz 184 mehr vorhanden. In dem gezeigten Beispiel umfasst das Kalibriermuster 54 das zentrale Kreuz 59 und die Vergrößerungsdarstellung 112 ein Bild des Kreuzes 59, das mit einem abschnittsweisem Versatz 184 dargestellt ist. Ferner sind in den Bereichen der Ecken der Vergrößerungsdarstellung 112 versatzbehaftete Bilder der Kreuze 58 zu sehen. Es kann überall dort, wo ein Versatz 184 in der Darstellung 112 zu sehen ist, die geometrische Kalibrierung überprüft werden.
Dazu wird die Überprüfungshilfe 94 in die Kalibrierdarstellung 80 eingeblendet. Dann wird die Überprüfungshilfe 94 in der Kalibrierdarstellung 80 derart bewegt, dass ein erster Abschnitt 102 des Bilds des Kalibriermusters 54 innerhalb des Überprüfungsbereichs 96 liegt, wobei der erste Abschnitt 102 von dem ersten Kalibrierbild 180 stammt. Dann wird überprüft, ob die Überprüfungshilfe 94 derart bewegbar ist, dass zusätzlich zu dem ersten Abschnitt 102 ein zweiter Abschnitt 104 des Bilds des Kalibriermusters 54 innerhalb des Überprüfungsbereichs 96 liegt, wobei der zweite Abschnitt 104 von dem zweiten Kalibrierbild 182 stammt. Dabei wird die Überprüfung der geometrischen Kalibrierung als positiv bewertet, wenn die Überprüfungshilfe 94 derart bewegbar ist, dass zusätzlich zu dem ersten Abschnitt 102 der zweite Abschnitt 104 des Bilds des Kalibriermusters 54 innerhalb des Überprüfungsbereichs 96 liegt, der von dem zweiten Kalibrierbild 182 stammt. Der Benutzer kann die Überprüfung durch Steuerbefehle durchführen, die er mittels der Eingabevorrichtung 86 veranlasst. Er kann die Überprüfungshilfe etwa pixelweise nach rechts oder links, oben oder unten bewegen, um die Überprüfung durchzuführen. Alternativ oder zusätzlich kann ein System 120 vorgesehen sein (siehe Fig. 1), mittels dessen die Überprüfung und/oder ein Prüfverfahren teilautomatisiert und/oder automatisiert durchführbar ist. Eine positive Bewertung der geometrischen Kalibrierung bedeutet, dass eine räumliche Darstellung mittels der Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90 eine ausreichend gute Qualität hat. Zudem ist eine Fluoreszenzbilddarstellung ausreichend gut der räumlichen Darstellung überlagerbar.
In der Fig. 15 ist anhand eines Ausschnitts der Kalibrierdarstellung 80 ein Beispiel gezeigt, bei dem die geometrische Kalibrierung positiv bewertet wird. In der Fig. 16 ist anhand eines Ausschnitts der Kalibrierdarstellung 80 ein Beispiel gezeigt, bei dem die geometrische Kalibrierung negativ bewertet wird.
Gemäß der Fig. 15 lässt sich die Überprüfungshilfe 94 derart bewegen, dass zusätzlich zu dem ersten Abschnitt 102 der zweite Abschnitt 104 des Bilds 172 des Kalibriermusters 54 innerhalb des Überprüfungsbereichs 96 liegt, wobei der erste Abschnitt 102 von dem ersten Kalibrierbild 180 und der zweite Abschnitt 104 von dem zweiten Kalibrierbild 182 stammt. Die Abschnitte 102, 104 sind also innerhalb des Toleranzbereichs 98.
Gemäß der Fig. 16 lässt sich die Überprüfungshilfe 94 nicht derart bewegen, dass zusätzlich zu dem ersten Abschnitt 102 der zweite Abschnitt 104 des Bilds 172 des Kalibriermusters 54 innerhalb des Überprüfungsbereichs 96 liegt, wobei der erste Abschnitt 102 von dem ersten Kalibrierbild 180 und der zweite Abschnitt 104 von dem zweiten Kalibrierbild 182 stammt. Die Abschnitte 102, 104 sind also außerhalb des Toleranzbereichs 98.
In der Fig. 17 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Überlagerungsdarstellung 82‘ einer Kalibrierdarstellung 80‘ in einer schematischen Darstellung gezeigt. Ein Großteil der Merkmale entspricht den Ausführungen zu der Kalibrierdarstellung 80. Daher wird vorwiegend auf Unterschiede eingegangen. Die Überlagerungsdarstellung 82‘ umfasst eine Überblendungsdarstellung 225. Die Kalibrierdarstellung 80‘, insbesondere die Überlagerungsdarstellung 82‘ und/oder die Überblendungsdarstellung 225, beruht auf dem ersten Kalibrierbild 180 und dem zweiten Kalibrierbild (182). Das erste Kalibrierbild 180 und das zweite Kalibrierbild 182 umfassen jeweils ein Bild 172 des Kalibriermusters 54. Das zweite Kalibrierbild 182 ist teiltransparent dargestellt und dem ersten Kalibrierbild überlagert dargestellt. Man erkennt also entlang einer Linie der Bilder 172 des Kalibriermusters 54 einen Versatz 184. Anhand des Versatzes 184 ist die geometrische Kalibrierung überprüfbar. Ferner erkennt man die eingeblendete Überprüfungshilfe 94 in der Kalibrierdarstellung 80‘. Die Überprüfungshilfe 94 ist in der Kalibrierdarstellung 80 derart bewegbar, dass ein erster Abschnitt 102‘ des Bilds des Kalibriermusters 54 innerhalb des Überprüfungsbereichs 96 liegt, wobei der erste Abschnitt 102‘ von dem ersten Kalibrierbild 180 stammt. Mittels der Überprüfungshilfe ist überprüfbar, ob zusätzlich zu dem ersten Abschnitt 102‘ ein zweiter Abschnitt 104‘ des Bilds 172 des Kalibriermusters 54 innerhalb des Überprüfungsbereichs 96 anordenbar ist, wobei der zweite Abschnitt 104‘ von dem zweiten Kalibrierbild 182 stammt.
Die Fig. 18 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm umfassend mehrere Schritte eines Prüfverfahrens. Das Prüfverfahren ist mittels der Prüfvorrichtung 10 und/oder mittels des Systems 100 durchführbar und umfasst die folgenden Schritte: einen Schritt 201 eines Erzeugens von dem ersten Beleuchtungslicht, das Licht mit der ersten Wellenlänge 16 umfasst;
einen Schritt 202 eines Erzeugens von dem zweitem Beleuchtungslicht, das Licht mit der von der ersten Wellenlänge 16 verschiedenen zweiten Wellenlänge 18 umfasst; einen Schritt 203 eines Zuführens des ersten Beleuchtungslichts und des zweiten Beleuchtungslichts zu dem optischen Target 20 zu dessen Ausleuchtung; einen Schritt 204 eines Aufnehmens von den Kalibrierbildern 22 des Targets 20 mittels der medizinischen Bildgebungsvorrichtung 26 mit der Bilderfassungseinheit 64, wobei die Bilderfassungseinheit 64 die erste Bilderfassungseinrichtung 66 umfasst, die in dem ersten Spektralbereich 70 lichtempfindlich ist, der die erste Wellenlänge 16 umfasst, und die zweite Bilderfassungseinrichtung 68 umfasst, die in dem von dem ersten Spektralbereich 70 verschiedenen zweiten Spektral bereich 72 lichtempfindlich ist, der die zweite Wellenlänge 18 umfasst, wobei die Bilderfassungseinheit 64 die geometrische Kalibrierung der ersten Bilderfassungseinrichtung 66 und der zweiten Bilderfassungseinrichtung 68 bezüglich ihrer Abbildungsbereiche aufweist; und einen Schritt 205 eines Überprüfens 205 der geometrischen Kalibrierung der Bilderfassungseinheit 64 anhand der Kalibrierbilder 22 des optischen Targets 20. Das Erzeugen 202 des zweiten Beleuchtungslichts umfasst das Wandeln von Licht des ersten Beleuchtungslichts mit der ersten Wellenlänge 16 zumindest teilweise in zweites Beleuchtungslicht mit der von der ersten Wellenlänge 16 verschiedenen zweiten Wellenlänge 18. Das Prüfverfahren kann zumindest einen weiteren Schritt 206 umfassen.
Die Fig. 19 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm umfassend mehrere Schritte eines Überprüfungsablaufs. Der Überprüfungsablauf umfasst die folgenden Schritte: einen Schritt 210 eines Aufnehmens des ersten Kalibrierbilds 180 mittels der ersten Bilderfassungseinrichtung 66 und des zweiten Kalibrierbilds 182 mittels der zweiten Bilderfassungseinrichtung 68, sodass diese jeweils das Kalibriermuster 54 abbilden; einen Schritt eines Erstellens der Kalibrierdarstellung 80 mit der Überlagerungsdarstellung 82, die die räumlich nebeneinander angeordnete Abschnitte 84 des ersten Kalibrierbilds 180 und des zweiten Kalibrierbilds 182 derart umfasst, dass das Bild des Kalibriermusters 54 abschnittsweise in den räumlich nebeneinander angeordneten Abschnitten 84 des ersten Kalibrierbilds 180 und des zweiten Kalibrierbilds 182 dargestellt ist; und einen Schritt eines Überprüfens der geometrischen Kalibrierung anhand des Bilds des Kalibriermusters 54 in der Überlagerungsdarstellung 82.
Der Überprüfungsablauf umfasst gemäß eines Ausführungsbeispiels zudem die folgenden Schritte: einen Schritt 213 eines Einblendens der Überprüfungshilfe 94 in die Kalibrierdarstellung 80, wobei die Überprüfungshilfe 94 den Überprüfungsbereich 96 einrahmt und dadurch den Toleranzbereich 98 für die Überprüfung definiert; einen Schritt 214 eines Bewegens der Überprüfungshilfe 94 in der Kalibrierdarstellung 80, derart dass der erste Abschnitt 102 des Bilds des Kalibriermusters 54 innerhalb des Überprüfungsbereichs 96 liegt, wobei der erste Abschnitt 102 von dem ersten Kalibrierbild 180 stammt; und einen Schritt 215 eines Überprüfens, ob die Überprüfungshilfe 94 derart bewegbar ist, dass zusätzlich zu dem ersten Abschnitt 102 der zweite Abschnitt 104 des Bilds des Kalibriermusters 54 innerhalb des Überprüfungsbereichs 96 liegt, wobei der zweite Abschnitt 104 von dem zweiten Kalibrierbild 182 stammt. Der Überprüfungsablauf kann zumindest einen weiteren Schritt 216 umfassen.
Die Fig. 20 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm umfassend mehrere Schritte eines Vorbereitungsablaufs. Der Vorbereitungsablauf umfasst die folgenden Schritte: einen Schritt 220 eines Erfassens des Bilds des optischen Targets 20 mit einer der Bilderfassungseinrichtungen 66, 68, 88, 90; einen Schritt 221 eines Erzeugens der Darstellung des Targets 20 anhand des erfassten Bilds; einen Schritt eines Einblendens der Ausrichthilfe 92 für die Ausrichtung des optischen Targets 20 relativ zu der Bilderfassungseinheit 64; und einen Schritt eines Ausrichtens des optischen Targets 20 an der Ausrichthilfe 92 durch Bewegen des Targets 20. Der Vorbereitungsablaufs kann zumindest einen weiteren Schritt 224 umfassen.
Bezugszeichenliste
10 Prüfvorrichtung
12 Lichtzuführung
14 Konversionselement
16 erste Wellenlänge
18 zweite Wellenlänge
20 optisches Target
22 Kalibrierbild
24 Halterung
26 medizinische Bildgebungsvorrichtung
28 Abstandshalter
30 Abstand
32 Koppelabschnitt
34 Vorsprung
36 Halteelement
38 reflektierender Schirm
40 Querschnittsfläche
42 Lichtleiteranschluss
44 Lichtleiter
46 proximales Ende
48 erste Querschnittsfläche
49 distales Ende
50 zweite Querschnittsfläche
52 Diffusionselement
54 Kalibriermuster
56 Linie
58 Kreuz
59 zentrales Kreuz
60 Arm
62 Quadrant
64 Bilderfassungseinheit
66 erste Bilderfassungseinrichtung
68 zweite Bilderfassungseinrichtung
70 erster Spektral be re ich
72 zweiter Spektralbereich
74 Beleuchtungsvorrichtung
78 Anzeigevorrichtung
Kalibrierdarstellung Überlagerungsdarstellung Abschnitt
Eingabevorrichtung dritte Bilderfassungseinrichtung vierte Bilderfassungseinrichtung Ausrichthilfe
Überprüfungshilfe Überprüfungsbereich Toleranzbereich
Überprüfungsrahmen System
Ausschnitt erster Abschnitt zweiter Abschnitt
Bildbereich zentraler Bereich zentraler Bereich eines Quadranten Vergrößerungsdarstellung Ausschnitt der Kalibrierdarstellung weitere Bilderfassungseinrichtung System Haltearm
Gerätewagen
Lichtversorgungsanschluss Gehäuse
Eingangsoptik erster Bildsensor zweiter Bildsensor Lagervorrichtung Handgriff
Gummierung Aufnehmschlitz
Verschlussplatte Ausnehmung Seitenwand Hohlraum
Glasplatten
Folie
Halteabschnitt
Umlaufnut
Abszisse
Ordinate
Wellenlängenbereich sichtbaren Lichts
Wellenlängenbereich nahinfraroten Lichts erste Verteilung
Schachbrett zweite Verteilung
Bild des Kalibriermusters
Pixel erstes Kalibrierbild zweites Kalibrierbild
Versatz
Schritt
Schritt
Schritt
Schritt
Schritt weiterer Schritt
Schritt
Schritt
Schritt
Schritt
Schritt
Schritt weiterer Schritt
Schritt
Schritt
Schritt
Schritt weiterer Schritt
Überblendungsdarstellung
Claims
1. Prüfvorrichtung (10), umfassend: eine Lichtzuführung (12), die dazu eingerichtet ist, erstes Beleuchtungslicht zu führen; ein Konversionselement (14), das dazu eingerichtet ist, Licht des ersten Beleuchtungslichts mit einer ersten Wellenlänge (16) zumindest teilweise in zweites Beleuchtungslicht mit einer von der ersten Wellenlänge (16) verschiedenen zweiten Wellenlänge (18) zu wandeln; und ein optisches Target (20), das derart angeordnet ist, dass ihm erstes Beleuchtungslicht und zweites Beleuchtungslicht zur Ausleuchtung des Targets (20) zur Erfassung eines Kalibrierbilds (22) des optischen Targets (20) zuführbar ist.
2. Prüfvorrichtung (10) nach Anspruch 1 , wobei die zweite Wellenlänge (18) eine Wellenlänge aus dem infraroten Bereich, insbesondere aus dem nahinfraroten Bereich, umfasst.
3. Prüfvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Beleuchtungslicht zumindest überwiegend Licht aus dem sichtbaren Bereich umfasst.
4. Prüfvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konversionselement (14) dazu eingerichtet ist, Licht aus dem sichtbaren Bereich zumindest teilweise in Licht aus dem infraroten Bereich zu wandeln.
5. Prüfvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konversionselement (14) lumineszente Eigenschaften aufweist, wobei das Konversionselement (14) dazu eingerichtet ist, mittels der lumineszenten Eigenschaften Licht des ersten Beleuchtungslichts mit der ersten Wellenlänge (16) zumindest teilweise in das zweite Beleuchtungslicht mit der von der ersten Wellenlänge (16) verschiedenen zweiten Wellenlänge (18) zu wandeln.
6. Prüfvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Halterung (24), wobei die Halterung (24) dazu vorgesehen ist, die Prüfvorrichtung (10) an eine zu prüfende medizinische Bildgebungsvorrichtung (26) ankoppelbar zu machen.
7. Prüfvorrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei die Halterung (24) einen Abstandshalter (28) umfasst, der einen Abstand (30) zwischen der zu prüfenden medizinischen Bildgebungsvorrichtung (26) und dem Target (20) definiert.
8. Prüfvorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei die Halterung (24) dazu eingerichtet ist, in einem an die zu prüfende medizinische Bildgebungsvorrichtung (26) angekoppelten Zustand das Eigengewicht der Prüfvorrichtung (10) zu tragen.
9. Prüfvorrichtung (10) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Halterung (24) einen Koppelabschnitt (32) zur Kopplung mit der zu prüfenden medizinischen Bildgebungsvorrichtung (26) umfasst, wobei der Koppelabschnitt (32) einen Vorsprung (34) umfasst, der dazu eingerichtet ist, die Prüfvorrichtung (10) durch ein Hintergreifen zu halten.
10. Prüfvorrichtung (10) nach Anspruch 9, wobei der Koppelabschnitt (32) ferner ein bewegbares Halteelement (36) umfasst, das dazu eingerichtet ist, die Halterung (24) wahlweise an der zu prüfenden medizinischen Bildgebungsvorrichtung (26) zu fixieren.
11. Prüfvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtzuführung (12) einen reflektierenden Schirm (38) umfasst, der dazu eingerichtet ist, das Beleuchtungslicht zu dem Konversionselement (14) zu führen, wobei der Schirm (38) eine sich in Richtung des Konversionselements (14) vergrößernde Querschnittsfläche (40) aufweist.
12. Prüfvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Lichtleiteranschluss (42), an den ein Lichtleiter (44) derart anschließbar ist, dass im Lichtleiter (44) geführtes erstes Beleuchtungslicht in die Prüfvorrichtung (10) einkoppelbar ist.
13. Prüfvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei der Lichtleiteranschluss (42) an einem proximalen Ende (46) des reflektierenden Schirms (38) angeordnet ist, das eine erste Querschnittsfläche (48) aufweist, und wobei das Konversionselement (14) an einem distalen Ende (49) des reflektierenden Schirms (38) angeordnet ist, das eine zweite Querschnittsfläche (50) aufweist, wobei die zweite Querschnittsfläche (50) größer ist als die erste Querschnittsfläche (48).
14. Prüfvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lichtzuführung (12) ein Diffusionselement (52) umfasst, das dazu eingerichtet ist, Licht des ersten Beleuchtungslichts zu zerstreuen und zu homogenisieren.
15. Prüfvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Target (20) bewegbar gelagert ist.
16. Prüfvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Target (20) zumindest ein Kalibriermuster (54) umfasst, und wobei das Kalibriermuster (54) auf dem Kalibierbild (22) abbildbar ist.
17. Prüfvorrichtung (10) nach Anspruch 16, wobei das Kalibriermuster (54) zumindest eine Linie (56) und/oder ein Kreuz (58) umfasst.
18. Prüfvorrichtung (10) nach Anspruch 16 oder 17, wobei das Kalibiermuster ein zentrales rechtwinkliges Kreuz (59) mit länglichen Armen (60) umfasst, dessen Mitte in der Mitte des Kalibrierbilds (22) anordenbar ist, und welches das Kalibierbild (22) in vier Quadranten (62) unterteilt, wobei in jedem der vier Quadranten (62) jeweils ein weiteres rechtwinkliges Kreuz (58) mit länglichen Armen (60) angeordnet ist, deren Mitte jeweils in einem zentralen Bereich des entsprechenden Quadranten (62) angeordnet ist.
19. Prüfvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das optische Target (20) mit dem Konversionselement (14) integriert ausgebildet ist.
20. System (100), umfassend eine Prüfvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; und eine medizinische Bildgebungsvorrichtung (26) mit einer Bilderfassungseinheit (64), wobei die Bilderfassungseinheit (64) umfasst: eine erste Bilderfassungseinrichtung (66), die in einem ersten Spektralbereich (70) lichtempfindlich ist, der die erste Wellenlänge (16) umfasst; und eine zweite Bilderfassungseinrichtung (68), die in einem von dem ersten Spektralbereich (70) verschiedenen zweiten Spektralbereich (72) lichtempfindlich ist, der die zweite Wellenlänge (18) umfasst; wobei die Bilderfassungseinheit (64) eine geometrische Kalibrierung der ersten Bilderfassungseinrichtung (66) und der zweiten Bilderfassungseinrichtung (68) bezüglich ihrer Abbildungsbereiche aufweist; wobei die Bilderfassungseinheit (64) dazu eingerichtet ist, Kalibrierbilder (22) eines optischen Targets (20) aufzunehmen, und wobei die geometrische Kalibrierung der Bilderfassungseinheit (64) anhand der Kalibrierbilder (22) überprüfbar ist.
21. System (100) nach Anspruch 20, ferner umfassend eine Beleuchtungsvorrichtung (74), die an die Lichtzuführung (12) angeschlossen und/oder anschließbar ist.
22. System (100) nach Anspruch 21, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (74) in einem Bild- gebungsbetriebsmodus zur Bereitstellung von Beleuchtungslicht während einer Bilderfassung an die Bildgebungsvorrichtung (26) anschließbar ist.
23. System (100) nach einem der Ansprüche 20 bis 22, ferner umfassend eine Anzeigevorrichtung (78), die dazu eingerichtet ist, eine auf den Kalibrierbildern (22) beruhende Kalibrierdarstellung (80) für einen Benutzer darzustellen.
24. System (100) nach Anspruch 23, wobei die Kalibrierbilder (22) zumindest ein mittels der ersten Bilderfassungseinrichtung (66) aufgenommenes erstes Kalibrierbild (180) und zumindest ein mittels der zweiten Bilderfassungseinrichtung (68) aufgenommenes zweites Kalibrierbild (182) umfassen; und wobei die Kalibrierdarstellung (80) eine Überlagerungsdarstellung (82) umfasst, die auf dem ersten Kalibrierbild (180) und dem zweiten Kalibrierbild (182) beruht.
25. System (100) nach Anspruch 24, wobei Überlagerungsdarstellung (82) räumlich nebeneinander angeordnete Abschnitte (84) des ersten Kalibrierbilds (180) und des zweiten Kalibrierbilds (182) umfasst.
26. System (100) nach Anspruch 24 oder 25, wobei die Überlagerungsdarstellung (82) in zwei unterschiedliche Raumrichtungen mehrfach wechselweise nebeneinander angeordnete Abschnitte (84) des ersten Kalibrierbilds (180) und des zweiten Kalibrierbilds (182) umfasst.
27. System (100) nach einem der Ansprüche 24 bis 26, wobei das optische Target (20) ein Kalibriermuster (54) umfasst, und wobei die für die Überlagerungsdarstellung (82) verwendeten Abschnitte (84) der jeweiligen Kalibrierbilder (22) zumindest teilweise das Kalibriermuster (54) abbilden.
28. System (100) nach einem der Ansprüche 20 bis 27, ferner umfassend eine Eingabevorrichtung (86), mittels derer Steuerbefehle zur Überprüfung der Kalibrierung der Bilderfassungseinheit (64) durch einen Benutzer veranlassbar sind.
29. System (100) nach einem der Ansprüche 23 bis 28, wobei die Anzeigevorrichtung (78) dazu eingerichtet ist, eine Ausrichthilfe (92) für die Ausrichtung des optischen Targets (20) relativ zu der Bilderfassungseinheit (64) einzublenden.
30. System (100) nach einem der Ansprüche 20 bis 29, wobei die Bilderfassungseinheit (64) ferner umfasst: eine dritte Bilderfassungseinrichtung (88), die in dem ersten Spektralbereich (70) lichtempfindlich ist; und eine vierte Bilderfassungseinrichtung (90), die in dem zweiten Spektralbereich (72) lichtempfindlich ist; und wobei mittels der ersten Bilderfassungseinrichtung (66) und der dritten Bilderfassungseinrichtung (88) eine Stereobilderfassung in dem ersten Spektralbereich (70) durchführbar ist, und wobei mittels der zweiten Bilderfassungseinrichtung (68) und der vierten Bilderfassungseinrichtung (90) eine Stereobilderfassung in dem zweiten Spektralbereich (72) durchführbar ist.
31. Prüfverfahren, insbesondere mittels einer Prüfvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 und/oder mittels eines Systems (100) nach einem der Ansprüche 20 bis 30, umfassend: Erzeugen von erstem Beleuchtungslicht, das Licht mit einer ersten Wellenlänge (16) umfasst; Erzeugen von zweitem Beleuchtungslicht, das Licht mit einer von der ersten Wellenlänge (16) verschiedenen zweiten Wellenlänge (18) umfasst; Zuführen des ersten Beleuchtungslichts und des zweiten Beleuchtungslichts zu einem optischen Target (20) zu dessen Ausleuchtung; Aufnehmen von Kalibrierbildern (22) des Targets (20) mittels einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung (26) mit einer Bilderfassungseinheit (64), wobei die Bilderfassungseinheit (64) eine erste
Bilderfassungseinrichtung (66) umfasst, die in einem ersten Spektralbereich (70) lichtempfindlich ist, der die erste Wellenlänge (16) umfasst, und eine zweite Bilderfassungseinrichtung (68) umfasst, die in einem von dem ersten Spektralbereich (70) verschiedenen zweiten Spektralbereich (72) lichtempfindlich ist, der die zweite Wellenlänge (18) umfasst, wobei die Bilderfassungseinheit (64) eine geometrische Kalibrierung der ersten Bilderfassungseinrichtung (66) und der zweiten Bilderfassungseinrichtung (68) bezüglich ihrer Abbildungsbereiche aufweist; und Überprüfen der geometrischen Kalibrierung der Bilderfassungseinheit (64) anhand der Kalibrierbilder (22) des optischen Targets (20); wobei das Erzeugen des zweiten Beleuchtungslichts ein Wandeln von Licht des ersten Beleuchtungslichts mit der ersten Wellenlänge (16) zumindest teilweise in zweites Beleuchtungslicht mit der von der ersten Wellenlänge (16) verschiedenen zweiten Wellenlänge (18) umfasst.
32. Prüfverfahren nach Anspruch 31, ferner umfassend ein Ankoppeln der Prüfvorrichtung (10) an die medizinische Bildgebungsvorrichtung (26).
33. Prüfverfahren nach Anspruch 31 oder 32, ferner umfassend ein Anschließen einer Beleuchtungsvorrichtung (74) an die Prüfvorrichtung (10).
34. Prüfverfahren nach Anspruch 33, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (74) dazu eingerichtet ist, in einem Bildgebungsbetriebsmodus zur Bereitstellung von Beleuchtungslicht während einer Bilderfassung an die Bildgebungsvorrichtung (26) angeschlossen zu sein.
35. Prüfverfahren zur Überprüfung einer geometrischen Kalibrierung einer Bilderfassungseinheit (64) anhand eines Kalibrierbilds (22) eines optischen Targets (20), insbesondere mittels einer Prüfvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 19 und/oder mittels eines Systems (100) nach einem der Ansprüche 20 bis 30, insbesondere Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 34, wobei die Bilderfassungseinheit (64) umfasst: eine erste Bilderfassungseinrichtung (66); und eine zweite Bilderfassungseinrichtung (68); wobei die Bilderfassungseinheit (64) die geometrische Kalibrierung der ersten Bilderfassungseinrichtung (66) und der zweiten Bilderfassungseinrichtung (68) bezüglich ihrer Abbildungsbereiche aufweist; wobei die Bilderfassungseinheit (64) dazu eingerichtet ist, Kalibrierbilder (22) des optischen Targets (20) aufzunehmen, und wobei die geometrische Kalibrierung der Bilderfassungseinheit (64) anhand der Kalibrierbilder (22) überprüfbar ist; wobei das optische Target (20) zumindest ein Kalibriermuster (54) umfasst; und wobei das Prüfverfahren einen Überprüfungsablauf mit den folgenden Schritten umfasst: Aufnehmen eines ersten Kalibrierbilds (180) mittels der ersten Bilderfassungseinrichtung (66) und eines zweiten Kalibrierbilds (182) mittels der zweiten Bilderfassungseinrichtung (68), sodass diese jeweils das Kalibriermuster (54) abbilden; Erstellen einer
Kalibrierdarstellung (80) mit einer Überlagerungsdarstellung (82), die auf dem ersten Kalibrierbild (180) und dem zweiten Kalibrierbild (182) beruht, wobei die Überlagerungsdarstellung (82) ein Bild des Kalibriermusters (54) zumindest abschnittsweise umfasst; und Überprüfen der geometrischen Kalibrierung anhand des Bilds des Kalibriermusters (54) in der Überlagerungsdarstellung (82).
36. Prüfverfahren nach Anspruch 35, wobei die Überlagerungsdarstellung (82) räumlich nebeneinander angeordnete Abschnitte (84) des ersten Kalibrierbilds (180) und des zweiten Kalibrierbilds (182) derart umfasst, dass das Bild (172) des Kalibriermusters (54) zumindest abschnittsweise in räumlich nebeneinander angeordneten Abschnitten (84) des ersten Kalibrierbilds (180) und des zweiten Kalibrierbilds (182) dargestellt ist.
37. Prüfverfahren nach Anspruch 35 oder 36, wobei der Überprüfungsablauf ferner umfasst: Einblenden einer Überprüfungshilfe (94) in die Kalibrierdarstellung (80), wobei die Überprüfungshilfe (94) einen Überprüfungsbereich (96) einrahmt und dadurch einen Toleranzbereich (98) für die Überprüfung definiert; Bewegen der Überprüfungshilfe (94) in der Kalibrierdarstellung (80), derart dass ein erster Abschnitt (102) des Bilds des Kalibriermusters (54) innerhalb des Überprüfungsbereichs (96) liegt, wobei der erste Abschnitt (102) von dem ersten Kalibrierbild (180) stammt; Überprüfen, ob die Überprüfungshilfe (94) derart bewegbar ist, dass zusätzlich zu dem ersten Abschnitt (102) ein zweiter Abschnitt (104) des Bilds des Kalibriermusters (54) innerhalb des Überprüfungsbereichs (96) liegt, wobei der zweite Abschnitt (104) von dem zweiten Kalibrierbild (182) stammt.
38. Prüfverfahren nach Anspruch 37, wobei die Überprüfung der geometrischen Kalibrierung als positiv bewertet wird, wenn die Überprüfungshilfe (94) derart bewegbar ist, dass zusätzlich zu dem ersten Abschnitt (102) der zweite Abschnitt (104) des Bilds des Kalibriermusters (54) innerhalb des Überprüfungsbereichs (96) liegt, der von dem zweiten Kalibrierbild (182) stammt.
39. Prüfverfahren nach Anspruch 37 oder 38, wobei sich die Überprüfungshilfe (94) in eine Raumrichtung über zumindest 5, vorzugsweise zumindest 10 Pixel und in einer dazu senkrechten Raumrichtung über zumindest 5, vorzugsweise zumindest 18 Pixel erstreckt.
40. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 39, umfassend weitere Überprüfungsabläufe, für welche die Überprüfungshilfe (94) in unterschiedliche Bildbereiche (106) der Kalibrierdarstellung (80) bewegt wird.
41. Prüfverfahren nach Anspruch 40, wobei zumindest ein Überprüfungsablauf in einem zentralen Bereich (108) der Kalibrierdarstellung (80) durchgeführt wird; und wobei weitere Überprüfungsabläufe in einem zentralen Bereich (110) jeweils eines der Quadranten (62) der Kalibrierdarstellung (80) durchgeführt werden.
42. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 41 , Erzeugen einer Vergrößerungsdarstellung (112) eines Ausschnitts (113) der Kalibrierdarstellung (80), sodass zentrale Bereiche (110) jeweils eines der Quadranten (62) der Kalibrierdarstellung (80) jeweils in einem Bereich einer Ecke der Vergrößerungsdarstellung (112) dargestellt sind.
43. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 42, ferner umfassend einen Vorbereitungsablauf, umfassend: Erfassen eines Bilds des optischen Targets (20) mit einer der Bilderfassungseinrichtungen; Erzeugen einer Darstellung des Targets (20) anhand des erfassten Bilds; Einblenden einer Ausrichthilfe (92) für die Ausrichtung des optischen Targets (20) relativ zu der Bilderfassungseinheit (64); und Ausrichten des optischen Targets (20) an der Ausrichthilfe (92) durch Bewegen des Targets (20).
44. Prüfverfahren nach Anspruch 43, wobei das Kalibriermuster (54) ein zentrales rechtwinkliges Kreuz (58) mit länglichen Armen (60) umfasst, und wobei die Ausrichthilfe (92) ein rechtwinkliges Kreuz (58) mit länglichen Armen (60) umfasst.
45. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 35 bis 44, wobei die Bilderfassungseinheit (64) ferner zumindest eine weitere Bilderfassungseinrichtung (114) umfasst; und wobei die Bilderfassungseinrichtungen (66, 68, 114) eine gemeinsame geometrische Kalibrierung bezüglich ihrer Abbildungsbereiche aufweisen; ferner umfassend: paarweises Überprüfen der Kalibrierung der Bilderfassungseinrichtungen (66, 68, 114).
46. System (120) zur Durchführung eines Prüfverfahrens nach einem der Ansprüche 31 bis 45.
47. Programmcode, umfassend Anweisungen, die dann, wenn sie von einem Prozessor ausgeführt werden, die Durchführung eines Prüfverfahrens nach einem der Ansprüche 31 bis 45 bewirken.
48. Computerprogrammprodukt, umfassend ein maschinenlesbares Medium, auf dem Programmcode nach Anspruch 47 gespeichert ist.
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