JP2017510348A5

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Info

Publication number: JP2017510348A5
Application number: JP2016558117A
Authority: JP
Filing date: 2015-03-17
Publication date: 2018-04-12
Anticipated expiration: 2035-03-17

Claims

遠隔操作手術システムであって、当該遠隔操作手術システムは、
光パワー出力を有する照明装置と、
カメラと
前記照明装置及び前記カメラに結合された制御装置と、を有しており、
該制御装置は、カメラ制御ユニット及び照明制御装置をさらに含んでおり、前記カメラ制御ユニットは、前記照明制御装置及び前記カメラに結合され、
前記照明制御装置は、前記カメラ制御ユニットからのコマンドに応答して、前記照明装置からの前記光パワー出力を制御するように構成され、
前記カメラ制御ユニットは、前記カメラからビデオストリームを受信するように構成され、
前記カメラ制御ユニットは、前記光パワー出力を第１の光パワー出力から第２の光パワー出力に変化させるべく前記照明制御装置に命令するように構成され、且つカメラ露出時間を第１の露出時間から第２の露出時間に変更するべく前記カメラに命令するように構成され、それによって、フレームが、続いて、前記カメラによって第２の露出時間で及び反射光によって取り込まれ、前記反射光は、反射される前に第２の光パワー出力を有する前記照明装置からの光である、
遠隔操作手術システム。
前記カメラ制御ユニットは、
前記ビデオストリームを受信するために、前記カメラに結合された統計モジュールであって前記ビデオストリーム内のフレームについて輝度ヒストグラムを作成するように構成される統計モジュールと、
該統計モジュールに結合された自動露出モジュールと、をさらに含み、
該自動露出モジュールは、表示されるシーンの目標輝度を維持するように構成され、前記表示されるシーンは、前記カメラによって取り込まれたフレーム内のシーンであり、
前記自動露出モジュールは、取り込んだフレームのシーンにおける飽和画素を前記シーンのそれぞれにおける所定の画素数未満に制限するように構成され、
前記自動露出モジュールは、前記照明装置からの最小光パワー出力を維持するように構成される、請求項１に記載の遠隔操作手術システム。
前記カメラ制御ユニットは、自動露出モジュールをさらに含み、該自動露出モジュールは、
ビデオ・パイプラインの利得及びカメラ露出時間の一方又は両方を自動的に調整するように構成された第１の制御ループと、
前記光パワー出力を自動的に設定し、続いて取り込まれるフレームの前記カメラ露出時間を調整するように構成される第２の制御ループと、をさらに含む、請求項１に記載の遠隔操作手術システム。
第１の制御ループは、表示されるシーンが目標輝度を有するように、ビデオ・パイプラインの利得を調整するように構成され、第２の制御ループは、前記カメラ露出時間の値に基づいて、前記光パワー出力及び前記カメラ露出時間を調整するように構成され、
第２の制御ループは、前記カメラ露出時間が第１の露出閾値よりも大きい場合に、前記光パワー出力を増大させ且つ前記カメラ露出時間を減少させ、
第２の制御ループは、前記カメラ露出時間が第２の露出閾値よりも小さい場合に、前記光パワー出力を低下させ且つ前記カメラ露出時間を増加させ、
第２の制御ループは、前記カメラ露出時間が第１の露出閾値と第２の露出閾値との間にある場合に、前記光パワー出力及び前記カメラ露出時間を変えないままにする、請求項３に記載の遠隔操作手術システム。
前記カメラ制御ユニットは、表示されるシーンの目標輝度を自動的に調整して、続いて取り込まれるフレーム内の飽和画素数を減少させるように構成された第３の制御ループをさらに含み、第３の制御ループは、前記目標輝度に減少幅の制限を適用するように構成される、請求項３に記載の遠隔操作手術システム。
前記カメラ制御ユニットは、表示されるシーンの目標輝度を自動的に調整して、続いて取り込まれるフレーム内の飽和画素数を減少させるように構成された制御ループをさらに含み、該制御ループは、前記目標輝度に減少幅の制限を適用するように構成される、請求項１の遠隔操作手術システム。
前記自動露出モジュールは、前記ビデオストリーム内のフレームの前記輝度ヒストグラムを受信するために、前記統計モジュールに結合され、前記自動露出モジュールは、前記輝度ヒストグラムの平均輝度を決定するように構成され、及び前記自動露出モジュールは、前記目標輝度に対する前記平均輝度の関係に基づいて、ビデオ・パイプラインの利得及び前記カメラ露出時間の一方又は両方を調整するように構成される、請求項２に記載の遠隔操作手術システム。
前記自動露出モジュールは、第１の光パワー出力を第２の光パワー出力に変化させるべく前記照明制御装置に命令し、且つ照明装置の出力の変化を補償するために、前記カメラ露出時間を調整するべく前記カメラに命令するようにさらに構成される、請求項７に記載の遠隔操作手術システム。
前記カメラ制御ユニットは、前記ビデオストリームの各フレームにメタデータを取り付けるように構成され、該メタデータは、パイプラインの同期のための情報を与える、請求項１に記載の遠隔操作手術システム。
前記カメラ制御ユニットは、内視鏡と組織との接触を検出するように構成され、
前記カメラ制御ユニットは、接触を検出した後に、前記光パワー出力を減衰させるべく前記照明制御装置に命令するように構成され、
前記カメラ制御ユニットは、
前記カメラによって取り込まれたシーンを受信するために、前記カメラに結合された統計モジュールであって、前記取り込まれたシーンの全体の輝度を決定するように構成される統計モジュールと、
前記取り込まれたシーンの前記全体の輝度を受信するために、前記統計モジュールに結合され、カメラ露出時間を受信するために結合され、及び前記照明制御装置に結合された接触検出モジュールであって、前記内視鏡のチップと組織との接触を検出するように構成される接触検出モジュールと、をさらに含む、請求項１に記載の遠隔操作手術システム。
前記接触検出モジュールは、反射した輝度を監視し、前記照明装置からの前記光パワー出力を監視し、及び第１の光パワー出力から第２の光パワー出力への変化が、第１の光パワー出力の反射した輝度と比較して第２の光パワー出力の反射した輝度の変化を生じさせない場合に、前記内視鏡のチップが前記組織に接触していると判定するようにさらに構成される、請求項１０に記載の遠隔操作手術システム。
前記照明制御装置は、前記接触検出モジュールに結合されるディザリング・モジュールをさらに含み、該ディザリング・モジュールは、前記接触検出モジュールによって有効にされた後で、前記光パワー出力を既知のパターンで変化させるように構成される、請求項１０に記載の遠隔操作手術システム。
前記自動露出モジュールに結合されたハイパワーモードスイッチをさらに含む、請求項２に記載の遠隔操作手術システム。
遠隔操作手術システムであって、当該遠隔操作手術システムは、
カメラ制御ユニット及び照明制御装置を含む制御装置を有しており、
前記照明制御装置は、前記カメラ制御ユニットからのコマンドに応答して、前記遠隔操作手術システムの照明装置からの光パワー出力を制御するように構成され、
前記カメラ制御ユニットは、前記遠隔操作手術システムのカメラからビデオストリームを受信するように構成され、前記カメラ制御ユニットは、前記照明制御装置に結合され、
前記カメラ制御ユニットは、光パワー出力を第１の光パワー出力から第２の光パワー出力に変化させるべく、前記照明制御装置に命令するように構成され、及びカメラ露出時間を第１の露出時間から第２の露出時間に変更するべく、前記カメラに命令するように構成され、それによって、フレームが、続いて、前記カメラによって第２の露出時間で及び反射光によって取り込まれ、該反射光は、反射される前に第２の光パワー出力を有する前記照明装置からの光である、
遠隔操作手術システム。
遠隔操作手術システムであって、当該遠隔操作手術システムは、
光パワー出力を有する照明装置と、
組織を含むシーンを取り込むように構成されたカメラと、
前記照明装置及び前記カメラに結合された制御装置と、を有しており、
前記制御装置は、内視鏡と前記組織との接触を検出するように構成され、
前記制御装置は、接触を検出した後で、前記光パワー出力を減衰するように構成される、
遠隔操作手術システム。