本發(fā)明涉及圖像處理的，尤其是涉及一種多圖像疊加顯示系統(tǒng)、方法、觀察倉及醫(yī)生控制臺。

背景技術(shù)：

1、手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)通常包括供醫(yī)生操作的主手操作臺和位于患者側(cè)的從手操作臺，在使用手術(shù)機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行手術(shù)時，手術(shù)操作者坐在遠(yuǎn)端的主手操作臺旁，通過主手操作臺的顯示裝置實(shí)時地觀察病灶區(qū)域的情況，采用遙控操作模式，操控主手操作臺處的主手臂機(jī)構(gòu)，以控制從手操作臺上的手術(shù)器械完成各種手術(shù)操作。

2、在微創(chuàng)手術(shù)中，3d內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)拍攝的手術(shù)視頻畫面實(shí)時傳輸?shù)街魇植僮髋_的顯示裝置進(jìn)行顯示，可以為手術(shù)操作者提供身臨其境的真實(shí)立體空間感受。一般的，在為手術(shù)操作者提供觀看手術(shù)視頻畫面的同時，還會通過在內(nèi)窺鏡視頻畫面上疊加菜單選項，以方便手術(shù)操作者進(jìn)行手術(shù)器械和手術(shù)方式的控制與改變。

3、現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用軟件合成的方式，在手術(shù)視頻畫面上添加菜單選項，與只顯示手術(shù)視頻畫面相比，這種方式會增加整個手術(shù)視頻畫面的傳輸延遲，從而降低手術(shù)操作的流暢性，影響整體手術(shù)的安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的在于提供一種多圖像疊加顯示系統(tǒng)、方法、觀察倉及醫(yī)生控制臺，在外科手術(shù)場景中能夠使手術(shù)環(huán)境圖像和菜單界面圖像同時被傳播，不存在先后問題，可以有效降低手術(shù)視頻畫面的傳輸延遲，提升手術(shù)操作的流暢性和安全性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：

3、一種多圖像疊加顯示系統(tǒng)，包括：

4、第一顯示設(shè)備，被配置為呈現(xiàn)第一圖像；

5、第一反射器，與所述第一顯示設(shè)備呈角度布置，使得所述第一反射器朝向第二反射器傳遞來自所述第一顯示設(shè)備的第一圖像光；

6、第二顯示設(shè)備，被配置為呈現(xiàn)第二圖像，所述第二顯示設(shè)備設(shè)置于所述第一顯示設(shè)備關(guān)于所述第一反射器的一次虛像位置處，使得所述第一反射器朝向所述第二反射器傳遞來自所述第二顯示設(shè)備的第二圖像光；

7、第二反射器，被配置為同時接收來自所述第一反射器的第一圖像光和第二圖像光，并用于在目鏡前方形成使觀察者的眼睛能夠感知的兩者的疊加虛像。

8、一種多圖像疊加顯示系統(tǒng)，包括：

9、第一顯示設(shè)備，被配置為呈現(xiàn)手術(shù)部位的手術(shù)環(huán)境圖像；

10、第一反射器，與所述第一顯示設(shè)備呈角度布置，使得所述第一反射器朝向第二反射器傳遞來自所述第一顯示設(shè)備的手術(shù)環(huán)境圖像光；

11、第二顯示設(shè)備，被配置為呈現(xiàn)包含菜單信息的菜單界面圖像，所述第二顯示設(shè)備設(shè)置于所述第一顯示設(shè)備關(guān)于所述第一反射器的一次虛像位置處，使得所述第一反射器朝向所述第二反射器傳遞來自所述第二顯示設(shè)備的菜單界面圖像光；

12、第二反射器，被配置為同時接收來自所述第一反射器的手術(shù)環(huán)境圖像光和菜單界面圖像光，并用于在目鏡前方形成使觀察者的眼睛能夠感知的兩者的疊加虛像。

13、一種多圖像疊加顯示系統(tǒng)，包括：相對于豎向平面對稱布置且結(jié)構(gòu)相同的兩組光學(xué)組件，各所述光學(xué)組件包括：

14、第一顯示設(shè)備，被配置為呈現(xiàn)手術(shù)部位的手術(shù)環(huán)境圖像，其中，兩組所述第一顯示設(shè)備對應(yīng)的手術(shù)環(huán)境圖像具有橫向視差；

15、第一反射器，與所述第一顯示設(shè)備呈角度布置，使得所述第一反射器朝向第二反射器傳遞來自所述第一顯示設(shè)備的手術(shù)環(huán)境圖像光；

16、第二顯示設(shè)備，被配置為呈現(xiàn)包含菜單信息的菜單界面圖像，所述第二顯示設(shè)備設(shè)置于所述第一顯示設(shè)備關(guān)于所述第一反射器的一次虛像位置處，使得所述第一反射器朝向第二反射器傳遞來自所述第二顯示設(shè)備的菜單界面圖像光；

17、第二反射器，被配置為同時接收來自所述第一反射器的手術(shù)環(huán)境圖像光和菜單界面圖像光，并用于在目鏡前方形成使觀察者的眼睛能夠感知的兩者的疊加虛像。

18、進(jìn)一步的，所述第一顯示設(shè)備和所述第二顯示設(shè)備均配置為平面顯示屏，且兩者的顯示范圍設(shè)置一致。

19、進(jìn)一步的，所述第一反射器被配置為半透半反鏡，用于反射來自所述第一顯示設(shè)備的第一圖像光以及透射來自所述第二顯示設(shè)備的第二圖像光；

20、和/或，所述第二反射器被配置為反射鏡。

21、進(jìn)一步的，所述第一反射器被配置為半透半反鏡，所述第一反射器的透過率與反射率之比范圍為10:90～90:10。

22、進(jìn)一步的，兩組所述光學(xué)組件對應(yīng)的第一顯示設(shè)備共面設(shè)置。

23、一種多圖像疊加顯示方法，所述方法包括：

24、獲取手術(shù)環(huán)境圖像，并顯示所述手術(shù)環(huán)境圖像；

25、獲取菜單界面圖像，并顯示所述菜單界面圖像，其中，所述手術(shù)環(huán)境圖像與所述菜單界面圖像兩者為獨(dú)立分開顯示；

26、基于不同的光線傳遞路徑以及相等的光路長度，對所述手術(shù)環(huán)境圖像和所述菜單界面圖像進(jìn)行同步傳遞，以在目鏡前方形成使觀察者的眼睛能夠感知的兩者的疊加虛像。

27、進(jìn)一步的，基于不同的光線傳遞路徑以及相等的光路長度，對所述手術(shù)環(huán)境圖像和所述菜單界面圖像進(jìn)行同步傳遞，以在目鏡前方形成使觀察者的眼睛能夠感知的兩者的疊加虛像的步驟，包括：

28、設(shè)定兩次光作用平面，其中，所述菜單界面圖像位于所述手術(shù)環(huán)境圖像關(guān)于一次光作用平面的一次虛像位置處；

29、在一次光作用平面處對手術(shù)環(huán)境圖像光和菜單界面圖像光中的一者進(jìn)行反射，同時對另一者進(jìn)行透射，且反射光和透射光同時達(dá)到二次光作用平面，并在目鏡前方形成兩者的所述疊加虛像。

30、一種多圖像疊加顯示方法，所述方法包括：

31、獲取左目手術(shù)環(huán)境圖像，并顯示左目手術(shù)環(huán)境圖像，同時獲取右目手術(shù)環(huán)境圖像，并顯示右目手術(shù)環(huán)境圖像；

32、獲取左目菜單界面圖像，并顯示左目菜單界面圖像，同時獲取右目菜單界面圖像，并顯示右目菜單界面圖像；其中，左、右目手術(shù)環(huán)境圖像與左、右目菜單界面圖像四者為獨(dú)立分開顯示；

33、所述左目手術(shù)環(huán)境圖像和所述右目手術(shù)環(huán)境圖像各自分別經(jīng)第一反射器的反射后到達(dá)第二反射器；

34、所述左目菜單界面圖像和所述右目菜單界面圖像各自分別經(jīng)第一反射器的透射后到達(dá)第二反射器；

35、左目對應(yīng)的所述第二反射器同時接收所述左目手術(shù)環(huán)境圖像和所述左目菜單界面圖像，并在目鏡前方形成兩者的左目疊加虛像；

36、右目對應(yīng)的所述第二反射器同時接收所述右目手術(shù)環(huán)境圖像和所述右目菜單界面圖像，并在目鏡前方形成兩者的右目疊加虛像。

37、一種觀察倉，包括：外殼和前述的多圖像疊加顯示系統(tǒng)；

38、所述外殼具有用于容納所述多圖像疊加顯示系統(tǒng)的容納空間，其上開設(shè)有用于安裝目鏡的目鏡孔；

39、所述第一顯示設(shè)備靠近所述外殼的頂面并與頂面相平行布置。

40、一種醫(yī)生控制臺，包括：圖像采集系統(tǒng)和權(quán)利要求11所述的觀察倉；

41、所述圖像采集系統(tǒng)與所述第一顯示設(shè)備和所述第二顯示設(shè)備通信連接，所述圖像采集系統(tǒng)被配置為獲取手術(shù)場景的手術(shù)環(huán)境圖像并傳輸給所述第一顯示設(shè)備，同時獲取機(jī)械臂和/或內(nèi)窺鏡成像系統(tǒng)的狀態(tài)信息并傳輸給所述第二顯示設(shè)備。

42、一種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機(jī)可執(zhí)行指令，所述計算機(jī)可執(zhí)行指令在被處理器調(diào)用和執(zhí)行時，計算機(jī)可執(zhí)行指令促使處理器實(shí)現(xiàn)前述的方法。

43、本技術(shù)實(shí)施例提供的圖像疊加顯示系統(tǒng)、方法、觀察倉及醫(yī)生控制臺，至少具有以下有益效果：

44、在第一顯示設(shè)備關(guān)于第一反射器的一次虛像位置處設(shè)置第二顯示設(shè)備，通過第一反射器，一方面，可傳遞來自第一顯示設(shè)備上的第一圖像，另一方面，可傳遞來自第二顯示設(shè)備上的第二圖像，本技術(shù)采用光傳遞的方式，可使得第一圖像和第二圖像同時達(dá)到第二反射器，并由第二反射器同時反射，在目鏡前方形成使觀察者的眼睛能夠感知的兩者的疊加虛像。在此過程中，由于第一圖像和第二圖像同時被傳播，不存在先后顯示的問題，可以有效降低手術(shù)視頻畫面的傳輸延遲，提高手術(shù)操作的流暢性和安全性。