专利摘要:
DieErfindung betrifft ein Videosystem (1) und ein Verfahren zum Betriebeines Videosystems (1) mit einer Kameraeinheit (2) und einer Bildspeichereinheit(3). Das Videosystem (1) umfasst eine Steuereinrichtung (4), diees ermöglicht,durch Betätigeneines Betätigungselementes(11) ein mit der Kameraeinheit (2) momentan aufgenommenes Videobildzu markieren.
公开号:DE102004002518A1
申请号:DE102004002518
申请日:2004-01-17
公开日:2005-06-16
发明作者:Ralf Benninger;Alexander Hinz
申请人:Carl Zeiss AG;
IPC主号:A61B19-00
专利说明:
[0001] DieErfindung betrifft ein Videosystem, insbesondere für eine medizinisch-optischeVorrichtung, beispielsweise ein Operationsmikroskop, mit einer Kameraeinheitund mit einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Kameraeinheit,sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Videosystems, das eine Kameraeinheitumfasst.
[0002] Esist üblich,medizinische Operationen, insbesondere solche, die unter Einsatzvon Operationsmikroskopen durchgeführt werden, für Dokumentationszweckemit einer Videokamera aufzuzeichnen. Eine Aufzeichnung erfolgt dabeiununterbrochen für diegesamte Dauer der Operation, die sich von einigen wenigen Minutenbis hin zu mehreren Stunden auch über einen langen Zeitraum erstreckenkann. Komplizierte Operationen könnenauch 10 – 12stunden dauern. Eine Auswertung des aufgezeichneten Bildmaterialserweist sich als schwierig, da nur mit viel Zeitaufwand aus derFülle vonabgespeicherten Bildfolgen Bildmaterial über einen bestimmten Operationsabschnittausgesondert und zusammengestellt werden kann. Derartiges Bildmaterialwird beispielsweise fürAufklärungszweckevon Patienten, wissenschaftliche Publikationen oder Präsentationen benötigt.
[0003] Videosystemezur Dokumentation von medizinischen Operationen umfassen als Speichermedium üblicherweiseeinen Videorecorder, ein CD/DVD-Laufwerk oder einen Harddiskrecorder.Um Bildmaterial übereine Operation fürDokumentationszwecke, beispielsweise Einzelbilder oder auch kurzeVideoclips zusammenzustellen, besteht bei klassischen Videosystemennur die folgende Möglichkeit: Eskann eine Aufnahme bei Beginn eines Operationsabschnitts, der für Präsentationszweckedokumentiert werden soll, ausgelöstund dann zum Ende des betreffenden Operationsabschnitts beendetbzw. abgebrochen werden. Dies erfordert eine Bedienung des Videosystemswährendder Operation. Die Bedienung muss hier deshalb unter sterilen Bedingungenvorgenommen werden, wenn sie durch den Operateur selbst erfolgt,oder es ist eine zusätzlicheBedienperson erforderlich, die zwar nicht selbst unter sterilenBedingungen arbeiten muss, jedoch auch nicht mit dem Operationsbereichund sterilen Operationsinstrumenten in Berührung kommen darf.
[0004] Alternativist es möglich,eine Operation über ihregesamte Dauer mit dem Videosystem fortlaufend aufzuzeichnen unddie Aufzeichnung am Ende der Operation zu beenden. Dann muss jedochfür das Zusammenstellenvon Dokumentationsmaterial der aufgenommene Videofilm entsprechendmanuell bearbeitet werden. Hier bereitet aufgrund der Länge desAufzeichnungszeitraums insbesondere die Suche eines interessierendenOperationsabschnitts Schwierigkeiten und erweist sich als sehr zeitaufwändig.
[0005] EinVideosystem der eingangs genannten Art ist aus der EP 1 311 117 A2 bekannt.Dort ist eine Vorrichtung zur Steuerung einer Videokamera beschrieben,die eine Steuereinrichtung umfasst, welche mit der Videokamera undeiner Monitoreinheit verbunden ist. Mit der Steuereinrichtung können Einstellungender Kamera-Hardware vorgenommen werden und es ist möglich, Bilddatender Kameraeinheit zu verarbeiten.
[0006] Ausder WO 03/075242 A1 ist ein Videosystem zur Umgebungsüberwachungbekannt, bei dem vorgesehen ist, eine Videoaufzeichnung aufgrundeines Umgebungs-Alarmsignals auszulösen.
[0007] InPC Video 4, 60 (2003) ist beschrieben, dass das als Zusatzgerät zu eineVideokamera vorgesehene Gerät „VideonicsFirestore" der FirmaFocus Enhancements, Inc., 1370 Dell Ave., Campbell, CA 95008, USA,das unmittelbare abspeichern eines Videodatenstromes auf einer Computerfestplatteermöglicht.
[0008] InPC-Workshop 101, 48 (2003) ist ein Programm zum Schneiden und Bearbeitenvon Videosequenzen auf einem PC beschrieben, das vorsieht, eineaufgenommene Videosequenz zusammen mit einer Zeitschiene anzuzeigen,auf der die zeitliche Lage eines momentan angezeigten Videobildesin einem aufgenommenen Videodatenstrom abgelesen werden kann.
[0009] Aufgabeder Erfindung ist es, ein Videosystem bereitzustellen und so zubetreiben, dass eine leichte Auswertung und ein übersichtliches Sortieren vonmit dem Videosystem aufgezeichneten Bildmaterial ermöglicht wird.
[0010] DieseAufgabe wird durch ein Videosystem mit den Merkmalen des Anspruchs1 und ein Verfahren zum Betrieb eines Videosystems mit den Merkmalendes Anspruchs 10 gelöst.
[0011] Beieinem Videosystem gemäß Anspruch1 umfasst die Steuereinrichtung zur Steuerung der Kameraeinheitein Betätigungselement,das bei Betätigungdie Zuordnung einer Markierung zu einem von der Kameraeinheit aufgenommenenVideobild bewirkt. Dieses Betätigungselementkann von einer Bedienperson betätigtwerden Die hierdurch bewirkte Markierung ist elektronischer Naturund kann mit einem geeigneten Auswerteprogramm für Videobildsequenzen sichtbargemacht werden. So ist es auf übersichtlicheWeise möglich,aus einem umfangreichen Videodatenstrom eine interessierende Videobildsequenzoder ggf. auch Einzelbilder auszusondern.
[0012] InWeiterbildung der Erfindung umfasst die einem Videobild zugeordneteMarkierung ein Zeitinformationssignal, d.h. die Markierung trägt Information über denZeitpunkt der Erfassung des Videobildes. Auf diese Weise wird ein übersichtlichesSortieren aufgenommener Videobilder ermöglicht.
[0013] InWeiterbildung der Erfindung ist eine Bildspeichereinheit vorgesehenund wird die einem aufgenommenen Videobild zugeordnete Markierungmit dem zugeordneten Videobild in der Bildspeichereinheit abgespeichert.Auf dieses Weise könnenabgespeicherte Videobilder schnell aufgefunden werden.
[0014] InWeiterbildung der Erfindung ist das Betätigungselement als Fußschalteroder als Mundschalter oder als spracherkennendes Betätigungselement ausgeführt. Aufdiese Weise kann das Betätigungselementwährendeiner Operation von einer unter sterilen Bedingungen arbeitendenBedienperson ohne Einsatz der Händebetätigtwerden, ohne dass hierdurch die Gefahr einer Kontamination einerOperationswunde besteht.
[0015] InWeiterbildung der Erfindung ist eine Anzeigeeinrichtung vorgesehen,welche die zeitliche Lage der Markierung in einer in der Bildspeichereinheitabgespeicherten Sequenz von Videobildern anzeigt. Auf diese Weisewird einem Nutzer des Videosystems zu jedem Zeitpunkt ermöglicht,sich einen Überblick über dieaufgezeichneten Videobilder zu verschaffen.
[0016] InWeiterbildung der Erfindung umfasst das Videosystem eine Bildanzeigeeinheit,wobei ein Betätigungselementzum Zeitpunkt t1 das Auslösen der Anzeigeeines zum Zeitpunkt t1 mit der Kameraeinheitaufgenommenen Videobildes ermöglicht.Auf diese Weise wird es einem Nutzer des Videosystems ermöglicht,ein mit der Kameraeinheit aufgenommenes Bild eines Objektbereichsfestzuhalten und unmittelbar anzuzeigen.
[0017] InWeiterbildung der Erfindung löstbei dem Videosystem eine Betätigungdes Betätigungselementsein separates Erfassen eines von der Kameraeinheit aufgenommenenVideoclips als Sequenz von Videobildern mit einem definierten Anfangszeitpunkt undeinem definierten Endzeitpunkt aus. Auf diese Weise ist es möglich, für DokumentationszweckeVideoclips schon bei der Aufnahme von Videobildern zu definieren.
[0018] InWeiterbildung der Erfindung ermöglichtdie Steuereinrichtung das Abspielen von in der Bildspeichereinheitabgespeicherten Sequenzen von Videobildern. Auf diese Weise hatein Nutzer des Videosystems jeder Zeit die Möglichkeit zur Kontrolle aufgenommenerVideobilder.
[0019] InWeiterbildung der Erfindung wird bei Abspielen einer in der Bildspeichereinheitabgespeicherten Sequenz von Videobildern die zeitliche Lage einesmit einer Markierung versehenen Videobildes auf einer Anzeige miteiner Markierung angezeigt. Auf diese Weise wird eine übersichtlicheDarstellung markierter Videobilder ermöglicht.
[0020] Beidem Verfahren zum Betrieb eines Videosystems gemäß Anspruch 9 ist vorgesehen,dass bei Betätigeneines Betätigungselementseiner Steuereinrichtung zur Steuerung von Kameraeinheit durch eineBedienperson ein von der Kameraeinheit aufgenommenes Videobild eineMarkierung zugeordnet wird. Auf diese Weise kann der Nutzer des betreffendenVideosystems schon bei der Aufnahme Videobilder, die ihm besondersrelevant erscheinen, gegenübersonstig aufgezeichneten Videobildern kenntlich machen.
[0021] InWeiterbildung des Verfahrens umfasst die Markierung ein Zeitinformationssignal.In Weiterbildung des Verfahrens wird bei Abspielen einer in der Bildspeichereinheitabgespeicherten Sequenz von Videobildern die Markierung eines aufgenommenen Videobildesangezeigt. Vorzugsweise erfolgt die Anzeige der Markierung des aufgenommenenVideobildes dabei auf einer Zeitachse. Diese Markierungen können gegebenenfallsauch von einem „offline" Videoeditor verwendetwerden, um Videoclips automatisch nachträglich auszuschneiden.
[0022] VorteilhafteAusführungsformender Erfindung sind anhand der Figuren erläutert und werden nachfolgendbeschrieben.
[0023] Eszeigen:
[0024] 1 eineschematische Darstellung eines Videosystems mit einer Steuereinrichtung;
[0025] 2 verschiedeneMöglichkeitenfür die Definitioneiner Videosequenz durch Auslöseneines Betätigungselementsder Steuereinrichtung; und
[0026] 3 Anzeige-und Eingabeeinheit der Steuereinrichtung des Videosystems, wenndieses in einem Betriebsmodus zum Schneiden und Bearbeiten von Videosequenzenbetrieben wird.
[0027] DasVideosystem 1 aus 1 ist vorzugsweisein ein nicht weiter dargestelltes Operationsmikroskop integriertwird und umfasst eine Kameraeinheit 2 und eine Bildspeichereinheit 3,die übereine Steuereinrichtung 4 miteinander verbunden sind. Die Steuereinrichtung 4 hateine Betätigungseinheit 5 mit einerMehrzahl manuell bedienbarer Betätigungselemente 6 sowieeine Bildanzeigeeinheit 7. Die Steuereinrichtung 4 ermöglicht es,die Kameraeinheit 2 sowie die Bildspeichereinheit 3 aufeinanderabgestimmt zu steuern.
[0028] Durchmanuelles Bedienen der entsprechenden Betätigungselemente 6 können Geräteeinstellungenvorgenommen werden.
[0029] Dasvon der Kameraeinheit 2 aufgenommene Bild eines Objektbereichs 8 wirddabei fortlaufend auf einem Bildschirm 9 der Bildanzeigeeinheit 7 als Videobild 12 dargestelltund kontinuierlich in der Bildspeichereinheit 3 als komprimierterVideodatenstrom abgelegt. Die Bildspeichereinheit 3 istals USB-Stick, als CD/DVD als Harddisk-Recorder oder als irgend einanderes bekanntes Videodaten-Speichermedium ausgelegt. Dem Bildschirm 9 inder Bildanzeigeeinheit 7 ist eine Anzeige 10 über dieSpeicherkapazität derBildspeichereinheit 3 zugeordnet. Diese Anzeige 10 visualisiertdie Zeitdauer einer bereits aufgezeichneten Videobildsequenz undgestattet einem Nutzer, den noch zur Verfügung stehenden Aufzeichnungszeitraumzu erfassen.
[0030] DieBetätigungseinheit 5 umfasstweiter ein Betätigungselement 11,das vorzugsweise als berührungssensitivesFlächenelementauf einer Bildschirmeinheit ausgebildet ist, das aber beispielsweise auchals Druck- oder Kippschalter fürHandbedienung, als Fußschalter,als Mundschalter oder als spracherkennendes Schaltelement gestaltetsein kann.
[0031] EineAuslösungdes Betätigungselementes 11 bewirkt,dass mit der Videosequenz des momentan von der Kameraeinheit 2 aufgenommenenund von dem Bildschirm 9 angezeigten Videobildes in der Bildspeichereinheitein Zeitinformationssignal als „Thumbnail" in Form einer Markierung des momentanangezeigten Videobildes abgespeichert wird.
[0032] Beieiner modifizierten Aisführungsformdes Videosystems bewirkt das Auslösen des Betätigungselements 11 dasgetrennte Abspeichern eines zum Auslösezeitpunkt angezeigten einzelnenVideobildes als sogenannte Still-Videoaufnahme auf der Bildspeichereinheit 3.
[0033] Beieiner weiteren modifizierten Ausführungsform des Videosystemshat das Auslösendes Betätigungselementes 11 dasseparate Abspeichern einer Videosequenz in Form eines Videoclipsvorbestimmter Dauer auf der Bildspeichereinheit 3 zur Folge.Dabei kann vorgesehen sein, dass dieses separate Abspeichern parallelzum Abspeichern der von der Kameraeinheit 2 fortlaufendaufgenommenen Videobilder erfolgt.
[0034] Grundsätzlich kanndas Auslösendes Betätigungselements 11 aufverschiedene Art einen Videoclip definieren, was anhand der 2 näher erläutert ist.
[0035] UnterBezugnahme auf die 2a) ist es möglich, dass ein Zeitpunkt 21 desAuslösensvon Betätigungselement 11 denAnfang eines Videoclips 22 vorbestimmter Dauer t festlegt,dessen Ende einem Zeitpunkt 23 entspricht.
[0036] Wiein 2b) dargestellt, kann jedoch grundsätzlich einZeitpunkt 24 des Auslösensvon Betätigungselement 11 einenbestimmten Zeitpunkt innerhalb eines Videoclips 25 definieren,dessen Beginn 26 um eine vordefinierte Zeitspanne vor dem Auslösezeitpunkt 24 liegtund dessen Ende 27 sich einen definierten Zeitraum nachdem Auslösezeitpunkt 24 befindet.
[0037] Schließlich istin 2c) gezeigt, dass ein Zeitpunkt 28 desAuslösensvon Betätigungselement 11 dasEnde eines Videoclips 29 definiert, dessen Beginn 30 einefeste bestimmte Zeitspanne vor dem Auslösezeitpunkt liegt.
[0038] DieSteuereinrichtung 4 kann in einem Abspiel- und Bearbeitungsmoduszum Abspielen und Bearbeiten eines aufgezeichneten Videodatenstromesbetrieben werden. Dieser Abspiel- und Bearbeitungsmodus kann auchaufgerufen werden, während einelaufende Bildaufzeichnung im Hintergrund erfolgt.
[0039] Indem Abspiel- und Bearbeitungsmodus hat die Steuereinrichtung einEin- und Ausgabefenster, die anhand der 3 näher erläutert sind.
[0040] Aufeinem berührungssensitivenBildschirm 41 der Steuereinrichtung 40 in 3 istals Bildanzeigeeinheit ein Monitorfenster 42 vorgesehen,in der von der Kameraeinheit aufgezeichneten Videobilder angezeigtwerden können.Dem Monitorfenster 42 ist eine Zeitachsenanzeige 43 zugeordnet,auf der ein Anzeigeelement 44 die momentane zeitliche Lage desauf dem Monitorfenster 42 angezeigten Videobildes bezüglich demgesamten abgespeicherten Videodatenstrom kenntlich gemacht wird.Dabei werden mit Markierungen 45 und 46 die zeitlichePosition von bei der Aufnahme markierten Videobildern kenntlich gemacht.
[0041] ImAbspiel- und Bearbeitungsmodus hat die Steuereinrichtung 40 weiterauf dem berührungssensitivenBildschirm 41 berührungssensitiveFunktionstasten 47 bis 53, über die das Vorwärts- undRückwärtsspulensowie das Abspielen eines aufgenommenen Videodatenstromes gesteuertwerden kann. Dabei sind auf dem berührungssensitiven Bildschirm Funktionselemente 54 bis 62 ausgebildet,die eine Bearbeitung des aufgenommenen Videodatenstromes ermöglichen.
[0042] Beidem berührungssensitivenBildschirm 41 der in Abspiel- und Bearbeitungsmodus betriebenen Steuereinrichtung 40 kann über berührungssensitive Funktionselemente 59 bis 61 derMaßstabder Zeitachsenanzeige 43 variiert werden. Weiter ist esmöglich, über eineberührungssensitiveFunktionstaste 42 ein in dem Monitorfenster 42 angezeigtesVideobild als Einzelbild einer aufgenommenen Videosequenz separatabzuspeichern. Schließlichist ein berührungssensitivesFunktionselement 63 vorgesehen, das bei betätigen aufder Zeitachsenanzeige 43 gesetzte Markierungen löscht.
[0043] Mitdem Funktionselement 54 ein Start-Marker und mit der Funktionstaste 55 einEnd-Marker zum Ausschneideneines Video-Clips aus dem aufgezeichneten Videodatenstrom gesetztwerden. Das Funktionselement 56 ermöglicht es, einen Start-Markerfür einenVideoclip vorbestimmter Dauer auf der Zeitachsenanzeige 43 zudefinieren, wobei hierdurch der Anfang des entsprechenden Videoclipsfestgelegt wird. Umgekehrt ermöglichtdas berührungssensitiveFunktionselement 57, einen Videoclip vor bestimmter Dauerzu definieren, dessen Ende durch die Position eines auf der Zeitachsenanzeigegesetzten Endmarkers bestimmt wird. Die Dauer der so festgelegtenVideoclips kann dabei überein Funktionselement 57 eingestellt werden, das bei Betätigen eine virtuelleTastatur zugänglichmacht.
[0044] Beieiner modifizierten Ausführungsformdes Videosystems führtdas Anbringen von Markierungen auf Videoeinzelbildern bei der Aufnahmedurch Betätigendes manuell bedienbaren Betätigungselementesbei dem Videosystem 1 aus 1 dazu,dass im Abspiel- und Bearbeitungsmodus die Steuereinrichtung aufder Zeitachsenanzeige 43 den Anfang und das Ende einesVideoclips mit entsprechend voreingestellter Dauer anzeigt. Es istauch möglich,dass die entsprechende Markierung eines Videobildes bei Betriebdes Videosystems im Aufnahmemodus sofort das separate Abspeicherneines entsprechenden Videoclips auslöst. Hierbei kann die gesetzteMarkierung den Anfang, das Ende oder irgend einen bestimmten innerhalbeines entsprechenden Videoclips liegenden Zeitpunkt festlegen. Weiterist es möglich, dassdas entsprechende markieren eines Videobildes bei Aufnahme von Videosequenzenmit dem Videosystem ein separates abspeichern eines einzelnen Videobildesbewirkt. Diese Markierungen können gegebenenfallsauch von einem „offline" Videoeditor verwendetwerden, um Videoclips automatisch nachträglich auszuschneiden.
[0045] Anstellemit einem Operationsmikroskop ist es möglich, das beschriebenen Videosystemmit einer anderen medizinisch-optischen Ausrüstung zu kombinieren, beispielsweisemit einem Endoskopiesystem. Im übrigenist der Einsatz des Videosystems nicht auf medizinisch-optische Ausrüstung beschränkt.
权利要求:
Claims (12)
[1] Videosystem (1), insbesondere für eine medizinisch-optischeVorrichtung, insbesondere fürein Operationsmikroskop, mit – einer Kameraeinheit (2), – und miteiner Steuereinrichtung (4) zur Steuerung der Kameraeinheit(2), dadurch gekennzeichnet, dass dieSteuereinrichtung (4) ein Betätigungselement (11)umfasst, das bei Betätigungdie Zuordnung einer Markierung (45, 46) zu einemvon der Kameraeinheit (2) aufgenommenen Videobild (12)bewirkt.
[2] Videosystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass die einem Videobild (12) zugeordnete Markierung (45, 56)ein Zeitinformationssignal umfasst.
[3] Videosystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,dass eine Bildspeichereinheit (3) vorgesehen ist und dieeinem aufgenommenen Videobild (12) zugeordnete Markierung(45, 56) mit dem zugeordneten Videobild (12)in der Bildspeichereinheit (3) abgespeichert wird.
[4] Videosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,dass das Betätigungselement(11) als Fußschalteroder als Mundschalter oder als spracherkennendes Betätigungselement ausgeführt.
[5] Videosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,dass eine Anzeigeeinrichtung (43) vorgesehen ist, welchedie zeitliche Lage der Markierung (45, 46) ineiner in der Bildspeichereinheit (3) abgespeicherten Sequenzvon Videobildern anzeigt.
[6] Videosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,dass das Videosystem (1) eine Bildanzeigeeinheit (7, 42)umfasst, wobei ein Betätigendes Betätigungselements(11) zum Zeitpunkt t1 das Auslösen derAnzeige eines zum Zeitpunkt t1 mit der Kameraeinheit(2) aufgenommenen Videobildes (12) ermöglicht.
[7] Videosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,dass eine Betätigung desBetätigungselementes(11) ein separates Abspeichern eines von der Kameraeinheit(2) aufgenommenen Videoclips als Sequenz von Videobildern miteinem definierten Anfangszeitpunkt (21, 26, 30) undeinem definierten Endzeitpunkt (23, 27, 28)auslöst.
[8] Videosystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,dass die Steuereinrichtung (4) das Abspielen von in derBildspeichereinheit (3) abgespeicherten Sequenzen von Videobildernermöglicht.
[9] Videosystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,dass bei Abspielen einer in der Bildspeichereinheit (3)abgespeicherten Sequenz von Videobildern die zeitliche Lage einesmit einer Markierung versehenen Videobildes auf einer Anzeige (43) miteiner Markierung (45, 46) angezeigt wird.
[10] Verfahren zum Betrieb eines Videosystems (1)mit einer Kameraeinheit (2) zur Aufnahme eines Objektbereichs(8) dadurch gekennzeichnet, dass bei Betätigen einesBetätigungselements(11) einer Steuereinrichtung (4) zur Steuerungvon Kameraeinheit (2) durch eine Bedienperson einem vonder Kameraeinheit (2) aufgenommenes Videobild (12)eine Markierung (45, 46) zugeordnet wird.
[11] Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,dass die Markierung ein Zeitinformationssignal umfasst.
[12] Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,dass bei Abspielen des Videosystems (1) die zeitliche Lageeines mit einer Markierung (45, 46) versehenenVideobildes angezeigt wird.
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同族专利:
公开号 | 公开日
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引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
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