一种手术灯参数调节方法、手术照明设备和可读存储介质

摘要

本发明公开了一种手术灯参数调节方法、手术照明设备和可读存储介质，通过获取术野图像信号或术野的三维信号，进而根据所述术野图像信号或术野的三维信号确定手术信息，所述手术信息包括手术类型或手术阶段；之后根据所述手术信息确定手术灯的参数调整策略，并根据所述参数调整策略调节所述手术灯的参数。可见，本发明通过获取术野图像信号或术野的三维信号即可自动的对手术灯的参数进行调整，解放了医护人员的双手。

权利要求

1.一种手术灯参数调节方法，其特征在于，包括：获取术野图像信号或术野的三维信号；

根据所述术野图像信号或术野的三维信号确定手术信息，所述手术信息包括手术类型或手术阶段；

根据所述手术信息确定手术灯的参数调整策略，并根据所述参数调整策略调节所述手术灯的参数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述术野图像信号或术野的三维信号确定手术信息包括：

根据所述术野图像信号或术野的三维信号，获取所述术野图像或所述三维信号中预定的特征信息；

根据所述预定的特征信息，确定与所述特征信息对应的手术信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述术野图像信号或术野的三维信号，获取所述术野图像或所述三维信号中预定的特征信息，根据所述预定的特征信息，确定与所述特征信息对应的手术信息，包括：根据所述术野图像信号或术野的三维信号，获取所述术野图像或所述三维信号中的切口的深度信息；

计算所述切口的深度信息的变化值；

根据所述切口的深度信息的变化值，确定与所述切口的深度信息的变化值对应的手术阶段，所述手术阶段包括手术前期、手术中期或者手术后期。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述手术信息确定手术灯的参数调整策略，并根据所述参数调整策略调节所述手术灯的参数，包括：当前手术处于手术前期时，将所述手术灯的照度调整为第一照度；

当前手术处于手术中期时，将所述手术灯的照度调整为第二照度且所述第二照度根据所述切口的深度信息的变化而变化；

当前手术处于手术后期时，将所述手术灯的照度调整为第三照度且所述第三照度根据所述切口的深度信息的变化而变化；

其中，所述第一照度和所述第三照度均小于或等于所述第二照度。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述术野图像信号，获取所述术野图像中预定的特征信息，根据所述预定的特征信息，确定与所述特征信息对应的手术信息，包括：

根据所述术野图像信号，获取所述术野图像中的颜色信息；

根据所述颜色信息，确定当前手术所处的手术阶段，所述手术阶段包括手术前期、手术中期或者手术后期。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述颜色信息，确定当前手术所处的手术阶段，包括：

根据所述颜色信息，确定所述术野图像中血迹区域的面积；

根据所述血迹区域的面积，确定切口大小，根据所述切口大小确定当前手术所处的手术阶段。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述术野的三维信号，获取所述三维信号中预定的特征信息，根据所述预定的特征信息，确定与所述特征信息对应的手术信息，包括：

根据所述术野的三维信号，建立术野的三维模型；

根据所述三维模型确定切口大小，根据所述切口大小确定当前手术所处的手术阶段。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述手术信息确定手术灯的参数调整策略，并根据所述参数调整策略调节所述手术灯的参数，包括：当前手术处于手术前期时，将所述手术灯的光斑尺寸调整为第一光斑值；

当前手术处于手术中期时，将所述手术灯的光斑尺寸调整为第二光斑值且所述第二光斑值根据所述切口大小的变化而变化；

当前手术处于手术后期时，将所述手术灯的光斑尺寸调整为第三光斑值且所述第三光斑值根据所述切口大小的变化而变化；

其中，所述第二光斑值和所述第三光斑值均小于或等于所述第一光斑值。

9.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述术野图像信号或术野的三维信号，获取所述术野图像或所述三维信号中预定的特征信息，根据所述预定的特征信息，确定与所述特征信息对应的手术信息，包括：根据所述术野图像信号或术野的三维信号，获取所述术野图像或所述三维信号中的人体姿态信息和手术床摆放体位信息；

根据所述人体姿态信息和所述手术床摆放体位信息，确定与所述人体姿态信息和所述手术床摆放体位信息对应的手术类型。

10.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述术野图像信号，获取所述术野图像中预定的特征信息，根据所述预定的特征信息，确定与所述特征信息对应的手术信息，包括：

根据所述术野图像信号，获取所述术野图像中的亮度信息和人体信息，所述人体信息包括人体结构信息或脏器动态特征信息；

根据所述亮度信息和人体信息，确定与所述亮度信息和人体信息对应的手术类型。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：临床库内存储多个手术信息对应的手术灯的参数调整策略；

记录当前手术类型或手术阶段中手术灯的实际参数，通过深度学习来动态调整临床库内存储的手术灯的参数调整策略。

12.一种手术照明设备，其特征在于，包括：传感器组件，用于生成术野图像信号或术野的三维信号；

存储器，用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令；

处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1‑11任一项所述的方法；和手术灯，用于按照所述参数对手术部位进行照明。

13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时使所述处理器执行如权利要求1‑11中任一项所述的方法。

说明书

一种手术灯参数调节方法、手术照明设备和可读存储介质

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗器械领域，具体涉及手术灯参数调节方法、手术照明设备和可读存储介质。

背景技术

[0002] 临床上，医生可能对不同的生物体组织部位进行手术，手术部位不同，面对不同的手术类型，例如腹腔手术、心脏手术、脊柱手术等，手术类型不同，对手术灯的光斑大小、照
度要求也不同。而且，在手术的不同阶段，对手术灯的参数要求也不同。例如手术的前期，医
生主要进行手术部位消毒、切口等操作；在手术中，医生往往需要在手术部位进行精细操
作，如腔体内部的精细操作；在手术后期，医生需要进行手术缝合操作；不同的阶段，操作对
象不同，需要的手术灯的光斑大小、照度以及角度等参数可能都不同。

发明内容

[0003] 本发明主要提供一种手术灯参数调节方法、手术照明设备和可读存储介质，旨在根据获取的术野图像信号或术野的三维信号自动调节手术灯参数。

[0004] 根据第一方面，一种实施例中提供一种手术灯参数调节方法，包括：

[0005] 获取术野图像信号或术野的三维信号；

[0006] 根据所述术野图像信号或术野的三维信号确定手术信息，所述手术信息包括手术类型或手术阶段；

[0007] 根据所述手术信息确定手术灯的参数调整策略，并根据所述参数调整策略调节所述手术灯的参数。

[0008] 根据第二方面，一种实施例中提供一种手术照明设备，包括：

[0009] 传感器组件，用于生成术野图像信号或术野的三维信号；

[0010] 存储器，用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令；

[0011] 处理器被配置用于调用所述程序指令，执行如权利要求1‑10任一项所述的方法；和

[0012] 手术灯，用于按照所述参数对所述手术部位进行照明。

[0013] 根据第三方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行
时使所述处理器执行如上所述的方法。

[0014] 依据上述实施例的手术灯参数调节方法、手术照明设备和可读存储介质，通过获取术野图像信号或术野的三维信号，进而根据所述术野图像信号或术野的三维信号确定手
术信息，所述手术信息包括手术类型或手术阶段；之后根据所述手术信息确定手术灯的参
数调整策略，并根据所述参数调整策略调节所述手术灯的参数。可见，本发明通过获取术野
图像信号或术野的三维信号即可自动的对手术灯的参数进行调整，解放了医护人员的双
手。

附图说明

[0015] 图1为本发明提供的手术照明设备的结构框图；

[0016] 图2为本发明提供的手术照明设备中，处理器的结构框图；

[0017] 图3为本发明提供的手术灯参数调节系统中，手术初期术野图像中手术区域的示意图；

[0018] 图4为本发明提供的手术灯参数调节系统中，手术中正在切口时的手术区域示意图；

[0019] 图5为本发明提供的手术灯参数调节系统中，手术中完成切口后的手术区域示意图；

[0020] 图6为本发明提供的手术灯参数调节系统中，手术后期的手术区域示意图；

[0021] 图7为本发明提供的手术灯参数调节方法流程图。

具体实施方式

[0022] 下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了
使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征
在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申
请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过
多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们
根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

[0023] 另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易
见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一
个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

[0024] 本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和
间接连接(联接)。

[0025] 如图1和图2所示，本发明提供的手术照明设备，包括手术灯30和手术灯参数调节系统。手术灯30用于按照预定的参数将光斑投射在手术部位。手术灯参数调节系统用于对
手术灯的参数进行调节。其中，手术灯参数调节系统包括处理器20。处理器20包括图像获取
接口210、处理单元230和参数调整单元220。图像获取接口210通过处理单元230连接参数调
整单元220。

[0026] 图像获取接口210，用于接收术野图像信号或术野的三维信号。术野图像信号为处理器外部传输过来的术野图像的电信号，例如接收摄像头输出的实时术野图像信号或者其
他电子设备输出的术野图像信号。术野的三维信号为处理器外部传输过来的包含有术野的
三维特征的电信号，例如接收3D图像传感器输出的实时术野的三维信号或者其他电子设备
输出的三维信号。

[0027] 处理单元230，用于根据术野图像信号或术野的三维信号确定手术信息，其中，手术信息包括手术类型或手术阶段，换而言之，手术信息可以包括手术类型和手术阶段中的
一个，也可以同时包括手术类型和手术阶段。本实施例以手术信息包括手术类型和手术阶
段为例进行说明。同样的，可以根据术野图像信号来确定手术信息，也可以根据术野的三维
信号确定手术信息，还可以根据术野图像信号和术野的三维信号来确定手术信息。

[0028] 参数调整单元220，用于根据手术信息确定手术灯的参数调整策略，并根据参数调整策略调节手术灯的参数。手术灯的参数包括但不限于手术灯的照度、光斑尺寸、色温、照
射角度等。本发明通过获取术野图像信号或术野的三维信号，根据术野图像信号或术野的
三维信号确定当前的手术类型或手术阶段，进而确定手术灯的参数调整策略，实现了手术
灯参数的自动化调整，解放了医护人员的双手。

[0029] 手术灯参数调节系统还包括传感器组件10，用于生成术野图像信号或术野的三维信号。例如，传感器组件10包括摄像组件，用于摄取术野区域的图像或视频，并将其输出给
处理器20。摄像组件10可以是相机、摄像机等。本实施例中，摄像组件10包括光学镜头和图
像传感器。光学镜头用对朝向术野范围内的景物。图像传感器用于将术野范围内的景物在
图像传感器的靶面上成像，并输出反映术野图像内容的实时电信号。图像传感器和与图像
获取接口210电连接；图像获取接口210实时获取图像传感器输出的术野图像信号。在其他
实施例中，传感器组件10可以包括3D图像传感器，采用单目视觉、双目立体视觉、多目立体
视觉、结构光法、飞行时间法(ToF)或三角测距法等方式来实时获取术野的三维信号。例如
采用3D距离传感器或双目(摄像头)测距等。术野的三维信号能够合成术野的三维图像，可
以将三维信号建模得到三维图像后确定手术信息，也可以从三维信号中获取术野中预定的
特征信息。

[0030] 具体的，处理单元230根据术野图像信号或术野的三维信号确定手术信息包括：根据术野图像信号或术野的三维信号，获取术野图像或三维信号中预定的特征信息；根据预
定的特征信息，确定与特征信息对应的手术信息。即，在实时获取的术野图像或三维信号中
搜索预定的特征信息，例如搜索预定的切口的深度信息、颜色信息、切口大小、人体姿态信
息、手术床摆放体位信息、亮度信息以及人体信息等。具体到三维信号，可以用于搜索其中
的切口深度信息、切口大小、人体姿态信息、手术床摆放体位信息以及人体信息等具有三维
特征的特征信息。其中，人体信息至少包括人体结构信息和脏器动态特征信息中的一种。处
理单元230对特征信息进行处理和判断，根据判断结果即可确定当前的手术类型和手术阶
段。

[0031] 不同的手术类型医护人员需要设置的手术灯的参数是不同的，并且同一手术类型下，不同的手术阶段需要设置的手术灯的参数也是不同的。本申请的手术灯参数调节系统
可自动识别当前的手术类型并调整手术灯参数，之后识别手术阶段，在该手术类型的基础
上进一步对手术灯参数进行调整。具体过程见如下实施例。

[0032] 处理器20还包括存储单元(图中未示出)、学习单元260。所述处理单元230包括模式识别单元231、景深识别单元232和颜色处理单元233。

[0033] 存储单元存储有与手术床摆放体位信息对应的人体姿态信息，换而言之，存储单元存储有手术床摆放体位信息与人体姿态信息的对应关系(如对应表)，还可以包括人体姿
态信息与手术类型的对应关系。

[0034] 模式识别单元231用于根据所述术野图像信号或术野的三维信号，获取所述术野图像或三维信号中的人体姿态信息和手术床摆放体位信息；例如，在实时获取的术野图像
或三维信号中搜索预定的人体姿态信息和手术床摆放体位信息；根据所述人体姿态信息和
所述手术床摆放体位信息，确定与所述人体姿态信息和所述手术床摆放体位信息对应的手
术类型；例如，根据当前手术床摆放体位信息查找预设的、与手术床摆放体位信息对应的人
体姿态信息；判断当前人体姿态信息与查找到的预设人体姿态信息是否匹配。不同的手术
类型可能需要患者呈现不同的姿态，如坐姿、躺姿等，对应的手术床摆放体位也就不同。如
果当前人体姿态信息与查找到的预设人体姿态信息匹配，则认为患者已位于手术床上并等
待手术，模式识别单元231根据当前的人体姿态初步识别手术部位，进而得到当前的手术类
型。

[0035] 不同手术部位需要的手术灯的状态是不一样的，例如，脊柱手术需要一个小光斑、高照度的手术灯。参数调整单元220根据当前的手术类型确定手术灯的参数调整策略，并以
此调整手术灯的参数。例如，手术类型是心脏手术，则调整到心脏手术的模式。

[0036] 能根据人体姿态信息确定的手术类型不多，因此模式识别单元231还具有进一步识别手术部位的功能。例如，模式识别单元231根据所述术野图像信号，获取所述术野图像
中的亮度信息和人体信息；根据所述亮度信息和人体信息，确定与所述亮度信息和人体信
息对应的手术类型。具体的，模式识别单元231在实时获取的术野图像中搜索预定的亮度信
息，以及人体结构信息和脏器动态特征信息；将当前术野图像的亮度信息中，相互间亮度值
差异不超过预设值的像素点连通成一个区域，比较连通后的各个区域的平均亮度值大小，
得到平均亮度值最大的区域；平均亮度值最大的区域认为是手术灯照射到患者身上形成的
光斑，而手术部位肯定在光斑内(手术灯对准手术部位可由医护人员操作完成，也可由参数
调整单元220完成)。因此，根据平均亮度值最大的区域内的人体结构信息和/或脏器动态特
征信息获知当前的手术部位，从而得到当前的手术类型。预设值可以根据手术灯的实际情
况确定，手术灯的光斑越均匀，预设值可越小。其中，人体结构信息为反应人体结构特征的
信息，例如人体部位信息和组织器官信息等。人体部位信息为反应人体外部结构特征的信
息，例如：头部、腹部、背部、腿部等。组织器官信息为反应人体内部组织器官结构特征的信
息，例如：心脏、肠、肺、肝、脾、肾等各类脏器，以及脊柱等。在光斑内通过人体结构信息来确
定手术部位，进一步提高了手术类型判断的准确性。当然，同一个手术部位也可能有不同的
手术类型，例如对眼部的手术，可能是对眼球进行手术也可能是对下睑进行手术，因此，根
据光斑内脏器动态特征信息来确定手术类型，能进一步提高手术类型判断的准确性。脏器
动态特征信息包括眨眼、心脏跳动、肺的扩张和收缩、胃肠蠕动等，均能为手术类型的确定
提供依据。

[0037] 当然，对手术类型的判断，还可以根据术野图像中的医疗设备信息和/或医疗器械信息来确定。即，特征信息包括医疗设备信息和/或医疗器械信息，例如，呼吸机、手术刀、手
术剪刀、拉钩等。

[0038] 本发明利用传感器组件10实时收集术野图像或术野的三维信号，以电信号(术野图像信号或三维信号)的形式进行传输，手术前期的术野图像是一个全景的大范围的图像，
可依据该图像识别人体的头部、脚部等人体结构信息，并结合手术床摆放的体位，以及手术
灯光斑照射的部位，来初步判断手术的目标区域是哪里，进而根据判断的手术部位，对手术
灯的参数进行调整，实现了手术灯参数的自动粗调。

[0039] 手术灯参数根据手术类型进行调整后，可进一步判断该手术类型下所处的手术阶段。

[0040] 本实施例中，景深识别单元232用于根据所述术野图像信号或术野的三维信号，获取所述术野图像或三维信号中的切口的深度信息，例如，在实时获取的术野图像或三维信
号中搜索预定的切口的深度信息，实时计算切口的深度信息的变化值；根据当前深度信息
的变化值或当前深度信息的变化趋势确定当前手术所处的手术阶段，其中手术阶段包括手
术前期、手术中期和手术后期。以景深识别单元232根据当前深度信息的变化值确定对应的
手术阶段为例，如果从手术开始到当前，深度信息变化值的绝对值小于或等于第一预定值，
则认为当前手术处于手术前期；如果从手术开始到当前，持续检测到深度信息的变化值大
于第一预定值，则认为当前手术处于手术中期；如果深度信息的变化值为负值，且绝对值大
于第二预定值，则认为当前手术处于手术后期。如图3‑图6所示，A为无菌单围成的手术区
域，B为光斑，C为切口。在进行手术阶段的判断时，处理单元230对术野图像中手术区域内的
图像进行处理即可，可减少数据处理量，提高响应速度。处理单元230在实时获取的术野图
像中搜索预定的颜色信息；判断当前术野图像的颜色信息中是否有无菌单颜色(如浅绿
色)，将具有无菌单颜色的像素点连通起来形成一个区域，该区域通常为环形区域，判断环
形区域内部是否有人体皮肤颜色，若有则环形区域内没有无菌单颜色的部分即为手术区
域。

[0041] 图3为手术前期即消毒阶段，术野图像中的手术区域示意图，此时没有切口或者切口很小，深度信息变化值小于或等于第一预定值。图4为手术中期，正在进行切口操作时的
手术区域示意图，深度信息变化值在增大。图5为手术中期，切口完成后进行精细化操作时
术野图像中的手术区域示意图，此时深度信息基本不变，从手术开始到当前的深度信息变
化值最大。图6为手术后期正在进行缝合操作时的术野图像中的手术区域示意图，深度信息
的变化值为负值，且绝对值大于第二预定值。切口的深度伴随手术前期、手术中期和手术后
期是基本为0、增大、基本不变和减小的过程，以此判断手术阶段准确可靠。第一预定值和第
二预定值可根据手术类型来确定。

[0042] 以景深识别单元232根据当前深度信息的变化趋势确定当前手术所处的手术阶段为例，景深识别单元232在预定时间段内，连续n次比较当前深度信息与上一深度信息的大
小，若连续n次当前深度信息均比上一深度信息大，则其变化趋势为增大趋势，认为当前手
术处于手术中期；若连续n次当前深度信息均比上一深度信息小，则其变化趋势为减小趋
势，认为当前手术处于手术后期；若连续n次当前深度信息与上一深度信息相同，且当前深
度信息基本为0，则认为当前手术处于手术前期；若连续n次当前深度信息与上一深度信息
相同，且当前深度信息大于等于第三预定值，则认为当前手术处于手术中期。其中，n大于等
于3，预定时间段和第三预定值可以根据实际需要进行设置。

[0043] 景深识别单元232还可以根据术野的三维信号，建立术野的三维模型；根据三维模型确定切口大小，根据切口大小确定当前手术所处的手术阶段。根据三维模型确定切口大
小，例如，获取三维模型中的各点的深度信息，计算当前各点的深度信息与手术开始前各点
的深度信息的差值，将差值大于第四预定值的点连通成一个区域，该区域即为切口区域，以
此确定切口大小。切口处的深度比周围区域要大，故根据深度信息可从三维模型中识别出
切口，从而得到准确的切口大小。第四预定值可根据实际情况进行设置。

[0044] 景深识别单元232识别当前手术所处的手术阶段后，参数调整单元220在当前手术处于手术前期时，将手术灯的照度调整为预定的第一照度。

[0045] 参数调整单元220在当前手术处于手术中期时，将手术灯的照度调整为第二照度且第二照度根据切口的深度信息的变化而变化；例如，实时获取切口的深度信息，根据切口
的深度信息调节手术灯的参数，至少使手术灯的照度随深度的增加而增加，使得医护人员
无需手动设置。

[0046] 参数调整单元220在当前手术处于手术后期时，将手术灯的照度调整为第三照度且第三照度根据切口的深度信息的变化而变化；例如，实时获取切口的深度信息，根据切口
的深度信息调节手术灯的参数，至少使手术灯的照度随深度的减小而减小。其中，第一照度
和第三照度均小于或等于第二照度。第一照度、第三照度相对于手术灯的照度范围处于低
照度范围。低照度范围是相对概念，例如手术灯的照度范围可分为高、低照度范围，或者高、
中、低照度范围，则第二照度可处于高照度范围或中照度范围。

[0047] 本实施例中，颜色处理单元233用于根据所述术野图像信号，获取所述术野图像中的颜色信息；例如，在实时获取的术野图像中搜索预定的颜色信息；根据颜色信息，确定当
前手术所处的手术阶段；例如，根据颜色信息，确定术野图像中血迹区域的面积；根据血迹
区域的面积，确定切口大小，根据切口大小确定当前手术所处的手术阶段。具体的，颜色处
理单元233判断当前术野图像的颜色信息中是否有红色；如果颜色信息中没有红色，则认为
当前手术处于手术前期；如果颜色信息中有红色，则认为当前手术处于手术中期或手术后
期。通过红色来分别是否有切口，进而判断所处的手术阶段，准确可靠。进一步的，颜色处理
单元233还用于将当前术野图像的颜色信息中的红色像素点连通成一个区域，该区域即为
血迹区域；计算血迹区域的面积并以此确定切口大小。得到切口大小和所处手术阶段后，即
可准确的调整手术灯的光斑尺寸、照度等参数。在其他实施例中，由颜色处理单元233来取
代上述景深识别单元232。

[0048] 参数调整单元220还用于在当前手术处于手术前期时，将手术灯的光斑尺寸调整为预定的第一光斑值。光斑值反应手术灯照射到人体或手术床上形成的光斑的尺寸。本实
施例的光斑值为手术灯照射到距离一米处的手术床上形成的光斑的尺寸，用直径表示。

[0049] 在当前手术处于手术中期时，将手术灯的光斑尺寸调整为第二光斑值且第二光斑值根据切口大小的变化而变化；例如，实时获取切口大小，根据切口大小调节手术灯的参
数，至少使手术灯的光斑尺寸或照度随切口大小的增加而增加。

[0050] 在当前手术处于手术后期时，将手术灯的光斑尺寸调整为第三光斑值且第三光斑值根据切口大小的变化而变化；例如，实时获取切口大小，根据切口大小调节手术灯的参
数，至少使手术灯的光斑尺寸或照度随切口大小的减小而减小。

[0051] 其中，第二光斑值和第三光斑值均小于或等于第一光斑值，第一光斑值相对于手术灯的光斑范围处于大光斑范围。大光斑范围也是相对概念，例如手术灯的光斑范围可分
为大、小光斑范围，或者大、中、小光斑范围，第二光斑值和第三光斑值处于小光斑范围或中
光斑范围。

[0052] 例如，当手术处于手术前期，即消毒阶段时，如图3所示，深度信息很小，参数调整单元220控制手术灯的照度为低，光斑为大光斑。当手术处于手术中期的切口阶段时，如图4
所示，切口在慢慢变大变深，参数调整单元220控制手术灯的光斑尺寸和照度随切口大小的
增加而增加、深度的增加而增加。当手术处于手术中期的精细操作阶段时，如图5所示，切口
大小和深部基本不变，参数调整单元220控制手术灯的光斑尺寸基本保持和开口大小一致，
可以减少外部器械的反光对人眼的伤害，照度根据深度信息保持合适的照度。当手术处于
手术后期，即缝合阶段时，如图6所示，参数调整单元220控制手术灯的照度和光斑随切口大
小的减小而减小、深度的减小而减小。实现了手术灯参数随手术阶段的变化而自动调整。

[0053] 对手术类型和手术阶段的判断可以同时进行，也可以先后进行或实时进行，但根据手术类型确定手术灯的参数调整策略的优先级高于根据手术阶段确定手术灯的参数调
整策略。

[0054] 本发明提供的手术灯参数调节系统，还包括临床库40，处理器20还包括学习单元260。临床库40用于存储多个手术信息对应的手术灯的参数调整策略，具体的，存储有各个
手术类型对应的手术灯参数组以及对应的参数调整过程，同一手术类型下各个手术阶段对
应的手术灯参数组以及对应的参数调整过程。由于各个医生的习惯和偏好不同，临床库40
内存储的参数调整策略不一定是最合适的，因此，设置一学习单元260来记录实际手术过程
中的手术灯的参数调整策略，即记录当前手术类型或手术阶段中手术灯的实际参数，通过
深度学习来动态调整临床库40内的手术灯的参数调整策略，并建立医生与手术灯参数调整
策略的对应关系，使得手术灯不仅能根据手术类型和手术阶段自动调整参数，还能根据不
同的医生进行参数的微调；起到了手术过程中减少医生调节手术灯次数以及保护医生视力
的作用。

[0055] 基于上述实施例提供的手术灯参数调节系统，本发明提供的手术灯参数调节方法如图7所示，包括如下步骤：

[0056] 步骤01、图像获取接口获取术野图像信号或术野的三维信号，具体的，实时获取传感器组件输出的术野图像信号或术野的三维信号。

[0057] 步骤02、处理单元根据术野图像信号或术野的三维信号确定手术信息，手术信息包括手术类型或手术阶段。具体的，处理单元根据术野图像信号或术野的三维信号，获取术
野图像或三维信号中预定的特征信息；根据该特征信息，确定与特征信息对应的手术信息；
例如，在实时获取的术野图像或三维信号中搜索预定的特征信息；对特征信息进行处理和
判断，根据判断结果得到当前的手术信息。

[0058] 其中，特征信息包括人体姿态信息和手术床摆放体位信息，手术信息为手术类型。步骤02具体包括：

[0059] 模式识别单元根据术野图像信号或术野的三维信号，获取术野图像或三维信号中的人体姿态信息和手术床摆放体位信息；根据人体姿态信息和手术床摆放体位信息，确定
与人体姿态信息和手术床摆放体位信息对应的手术类型；例如，根据当前手术床摆放体位
信息查找预设的、与手术床摆放体位信息对应的人体姿态信息；判断当前人体姿态信息与
查找到的预设人体姿态信息是否匹配；如果匹配，则根据人体姿态信息得到当前的手术类
型。

[0060] 特征信息还可以包括：亮度信息，以及人体结构信息和/或脏器动态特征信息；手术信息为手术类型。步骤02具体包括：

[0061] 模式识别单元根据术野图像信号，获取术野图像中的亮度信息和人体信息，人体信息包括人体结构信息或脏器动态特征信息；根据亮度信息和人体信息，确定与亮度信息
和人体信息对应的手术类型；例如，将当前术野图像的亮度信息中，相互间亮度值差异不超
过预设值的像素点连通成一个区域；比较连通后的各个区域的平均亮度值大小，得到平均
亮度值最大的区域；根据平均亮度值最大的区域内的人体结构信息或脏器动态特征信息得
到当前的手术类型。

[0062] 特征信息还可以包括切口的深度信息，手术信息为所处的手术阶段。步骤02具体包括：

[0063] 景深识别单元根据术野图像信号或术野的三维信号，获取术野图像或三维信号中的切口的深度信息；实时计算切口的深度信息的变化值；根据切口的深度信息的变化值或
当前深度信息的变化趋势，确定与切口的深度信息的变化值或当前深度信息的变化趋势对
应的手术阶段，手术阶段包括手术前期、手术中期和手术后期。

[0064] 特征信息还可以包括颜色信息和切口大小，手术信息为所处的手术阶段。步骤02具体包括：

[0065] 颜色处理单元根据术野图像信号，获取术野图像中的颜色信息；根据颜色信息，确定当前手术所处的手术阶段；例如，根据颜色信息，确定术野图像中血迹区域的面积；根据
血迹区域的面积，确定切口大小，根据切口大小确定当前手术所处的手术阶段。具体的，颜
色处理单元判断当前术野图像的颜色信息中是否有红色；如果颜色信息中没有红色，则认
为当前手术处于手术前期；如果所述颜色信息中有红色，则认为当前手术处于手术中期或
手术后期；将当前术野图像的颜色信息中的红色像素点连通成一个区域，该区域即为血迹
区域；计算血迹区域的面积并以此确定切口大小。

[0066] 步骤03、处理器根据所述手术信息确定手术灯的参数调整策略。具体包括如下步骤：

[0067] 参数调整单元在当前手术处于手术前期时，将手术灯的照度调整为预定的第一照度，将手术灯的光斑尺寸调整为预定的第一光斑值。光斑值反应手术灯照射到人体或手术
床上形成的光斑的尺寸。本实施例的光斑值为手术灯照射到距离一米处的手术床上形成的
光斑的尺寸，用直径表示。

[0068] 参数调整单元在当前手术处于手术中期时，将手术灯的照度调整为第二照度且第二照度根据切口的深度信息的变化而变化；实时获取切口的深度信息，根据切口的深度信
息调节手术灯的参数，至少使手术灯的照度随深度的增加而增加；将手术灯的光斑尺寸调
整为第二光斑值且第二光斑值根据切口大小的变化而变化；例如，实时获取切口大小，根据
切口大小调节手术灯的参数，至少使手术灯的光斑尺寸随切口大小的增加而增加。

[0069] 在当前手术处于手术后期时，将手术灯的照度调整为第三照度且第三照度根据切口的深度信息的变化而变化；例如，实时获取切口的深度信息，根据切口的深度信息调节手
术灯的参数，至少使手术灯的照度随深度的减小而减小；将手术灯的光斑尺寸调整为第三
光斑值且第三光斑值根据切口大小的变化而变化；例如，实时获取切口大小，根据切口大小
调节手术灯的参数，至少使手术灯的光斑尺寸随切口大小的减小而减小。其中，第二光斑值
和第三光斑值均小于或等于第一光斑值，第一光斑值相对于手术灯的光斑范围处于大光斑
范围。大光斑范围也是相对概念，例如手术灯的光斑范围可分为大、小光斑范围，或者大、
中、小光斑范围，第二光斑值和第三光斑值处于小光斑范围或中光斑范围。

[0070] 由于手术灯参数调节的具体过程和取得的技术效果在系统实施例中已详细阐述，在此不再赘述。

[0071] 本文参照了各种示范实施例进行说明。然而，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本文范围的情况下，可以对示范性实施例做出改变和修正。

[0072] 另外，如本领域技术人员所理解的，本文的原理可以反映在计算机可读存储介质上的计算机程序产品中，该可读存储介质预装有计算机可读程序代码。任何有形的、非暂时
性的计算机可读存储介质皆可被使用，包括磁存储设备(硬盘、软盘等)、光学存储设备(CD‑
ROM、DVD、B l u Ray盘等)、闪存和/或诸如此类。这些计算机程序指令可被加载到通用计算
机、专用计算机或其他可编程数据处理设备上以形成机器，使得这些在计算机上或其他可
编程数据处理装置上执行的指令可以生成实现指定的功能的装置。这些计算机程序指令也
可以存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以指示计算机或其他可编程数据
处理设备以特定的方式运行，这样存储在计算机可读存储器中的指令就可以形成一件制造
品，包括实现指定功能的实现装置，例如图1所示，手术照明设备还可以包括存储器50，存储
器50存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令；处理器20被配置用于调用所述程序
指令，执行如上所述的手术灯参数调节方法。计算机程序指令也可以加载到计算机或其他
可编程数据处理设备上，从而在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生一
个计算机实现的进程，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令可以提供用于实现指
定功能的步骤。

[0073] 虽然在各种实施例中已经示出了本文的原理，但是许多特别适用于特定环境和操作要求的结构、布置、比例、元件、材料和部件的修改可以在不脱离本披露的原则和范围内
使用。以上修改和其他改变或修正将被包含在本文的范围之内。

[0074] 前述具体说明已参照各种实施例进行了描述。然而，本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本披露的范围的情况下进行各种修正和改变。因此，对于本披露的考虑将是说
明性的而非限制性的意义上的，并且所有这些修改都将被包含在其范围内。同样，有关于各
种实施例的优点、其他优点和问题的解决方案已如上所述。然而，益处、优点、问题的解决方
案以及任何能产生这些的要素，或使其变得更明确的解决方案都不应被解释为关键的、必
需的或必要的。本文中所用的术语“包括”和其任何其他变体，皆属于非排他性包含，这样包
括要素列表的过程、方法、文章或设备不仅包括这些要素，还包括未明确列出的或不属于该
过程、方法、系统、文章或设备的其他要素。此外，本文中所使用的术语“耦合”和其任何其他
变体都是指物理连接、电连接、磁连接、光连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。

[0075] 具有本领域技术的人将认识到，在不脱离本发明的基本原理的情况下，可以对上述实施例的细节进行许多改变。因此，本发明的范围应仅由权利要求确定。

[0076] 以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单
推演、变形或替换。