动态3d健康护理环境中的安全性的制作方法

动态3d健康护理环境中的安全性的制作方法
【专利摘要】本发明涉及动态3D健康护理环境中的安全。本发明具体涉及用于动态3D健康护理环境的医学安全系统、带有机动装备的医学检查系统、图像采集装置以及用于在动态3D健康护理环境中提供安全移动的方法。为了提供动态3D健康护理环境中改进的安全性，同时还要有方便的可调节性，提供一种用于动态3D健康护理环境中的医学安全系统（10），其包括检测系统（12）、处理单元（14）以及接口单元（16）。所述检测系统包括至少一个传感器装置（18），其适于提供被观察场景（22）中的至少一部分的深度信息。所述处理单元包括关联单元（24），其适于关联所述深度信息。所述处理单元包括生成单元（26），所述生成单元适于生成3D自由空间模型（32）。所述接口单元适于提供所述3D自由空间模型。
【专利说明】动态3D健康护理环境中的安全性
【技术领域】
[0001]本发明涉及动态3D健康护理环境中的安全性。本发明具体涉及用于动态3D健康护理环境的医学安全系统、带有机动装备(motorized equipment)的医学检查系统、图像采集装置、用于在动态3D健康护理环境中提供安全移动的方法、计算机程序单元以及计算机可读介质。
【背景技术】
[0002]在动态3D健康护理环境中，必须避免移动部分与其他移动部分或与固定装置的部分或静置部分的碰撞，以防止系统的损坏和故障。因此，提供碰撞检测或碰撞警报系统，以检测可能的碰撞状况，以及提供停止当前移动的可能性。例如，US4578757描述了用于预防患者检查台与呈可移动的C型臂形式的X射线成像系统之间的碰撞。另一种预防或检测碰撞的可能为被提供在移动中部件上的传感器，其在触及另一元件时给出警报信号，以能够停止当前移动。

【发明内容】

[0003]已经发现，碰撞传感器常常限制动态3D健康护理环境的可能移动速度。另外的缺点是，动态3D健康护理环境的可调节性可能是受限的，或者要求对相应的碰撞预防系统的繁琐调节。
[0004]因此，需要提供动态3D健康护理环境中改进的安全性，同时还要有方便的可调节性。
[0005]本发明的目标通过独立权利要求的主题得以解决，其中，在从属权利要求中并入了另外的实施例。
[0006]应该注意，下文描述的本发明的各方面也适用于用于动态3D健康护理环境的医学安全系统、带有机动装备的医学检查系统、用于在动态3D健康护理环境中提供安全移动的方法、计算机程序单元以及计算机可读介质。
[0007]根据本发明的一个方面，提供一种用于3D健康护理环境的医学安全系统，其包括检测系统、处理单元以及接口单元。所述检测系统包括至少一个传感器装置，其适于提供被观察场景的至少一部分的深度信息。所述处理单元包括关联单元，所述关联单元适于关联所述深度信息。所述处理单元包括生成单元，所述生成单元适于生成3D自由空间模型。所述接口单元适于提供所述3D自由空间模型。
[0008]术语“3D自由空间模型”是指限定了空间的空间或体积数据，所述空间中没有对象和结构，并且因此能被用于，例如部件或元件的移动。
[0009]根据本发明的示范性实施例，所述检测系统包括至少一个飞行时间照相机作为传
感器装置。
[0010]根据本发明另外的示范性实施例，以如下方式放置多个传感器:使得对象可以由多个传感器从多个角度看到。[0011]根据本发明的第二方面，提供带有机动装备的医学检查系统，所述医学检查系统包括机动功能系统和根据上述方面或实施例之一的医学安全系统。所述机动功能系统包括可移动装置以执行至少一个任务。提供可调节移动限制设备，其适于将所述装置的移动限制为在由所述接口单元提供的所述3D自由空间模型之内的移动。
[0012]根据本发明的示范性实施例，所述医学检查系统的所述机动功能系统是带有可移动装置的图像采集装置，以从不同投影采集对象的图像数据。所述图像采集装置包括带有X射线源和X射线探测器的可移动C型臂结构，所述X射线源和X射线探测器被布置在所述C型臂结构的相对两端上。所述C型臂结构的移动可能性被限定到所述3D自由空间模型。
[0013]根据第三方面，提供一种用于在动态3D健康护理环境中提供安全移动的方法，包括以下步骤:在提供步骤中，提供被观察场景的至少一部分的深度信息。在关联步骤中关联所述深度信息。在生成步骤中生成3D自由空间模型。在第二提供步骤中，提供所述3D自由空间模型。
[0014]根据本发明的示范性实施例，所述3D自由空间模型被提供到带有机动装备的医学检查系统的可移动装置，并且所述可移动装置可以在所述3D自由空间模型内自由移动。例如,移动被限制为在由所述3D自由空间模型限定的所述体积内部发生。
[0015]根据本发明另外的示范性实施例，在所述第二提供步骤之后，提供计算步骤，在所述计算步骤中计算要被定位在所述3D自由空间模型之内的可移动装置的移动路径。
[0016]根据本发明的实施例，检测自由空间并由此生成3D自由空间模型。所述3D自由空间模型可以然后被用作能在其中安排移动的可能空间。特别是，不需要关于可能妨碍可能的移动的对象的外部信息，因为所述检测系统像这样仅检测自由空间。所述检测系统不被耦合到任意可移动设备，并因此在所述3D健康护理环境改变的情况中提供改进的可调节性。3D自由空间模型的生成也允许这样的环境，其中移动也受外部参数影响，例如人控制的移动，并且其中可移动元件的轨迹因此而不完全为事先已知的。
[0017]参考下文描述的实施例，本发明的这些以及其他方面将变得明显并将得以阐明。
【专利附图】

【附图说明】
[0018]下文将参考附图描述本发明的示范性实施例。
[0019]图1图示了根据本发明的示范性实施例的用于动态3D健康护理环境的医学安全系统。
[0020]图2至图5图示了根据本发明的医学安全系统的另外的范例。
[0021]图6图示了根据本发明的示范性实施例的带有机动装备的医学检查系统。
[0022]图7图示了根据本发明的带有机动装备的医学检查系统的另外的范例。
[0023]图8示意性地示出根据本发明的用于在动态3D健康护理环境中提供安全移动的方法的基本方法步骤。
[0024]图9和图10示意性地图示了根据本发明的方法的另外的范例。
【具体实施方式】
[0025]图1示出用了于动态3D健康护理环境的医学安全系统10。医学安全系统10包括检测系统12、处理单元14，以及接口单元16。检测系统12包括至少一个传感器装置18，其适于提供被观察场景的至少部分的深度信息。在图1中，用朝向表示要被观察的场景的附图标记22的两条虚线20示意性地示出所述观察。
[0026]处理单元14包括关联单元24和生成单元26。关联单元24适于关联所述深度信息。生成单元26适于生成3D自由空间模型32。
[0027]此外，接口单元16适于提供所述3D自由空间模型。
[0028]至少一个传感器装置18因此将深度信息提供到检测系统12，用第一连接线28指示。所述深度信息然后被提供到所述处理单元，用第二连接线30指示。必须注意，所述连接线是示意性示出的，并且可以被提供为无线连接或有线连接。
[0029]处理单元14使用关联单元24中的所述深度信息，并且关联深度信息，例如来自不同空间段的若干深度信息。所述生成单元然后从所关联的深度信息生成所述3D自由空间模型。用在表示生成单元26的框内部的附图标记32指示所述3D自由空间模型。
[0030]必须注意，关联单元24和生成单元26是示意性示出的，并且可以被提供为独立的计算单元或处理单元14的集成部分。必须注意，此外，检测系统12和至少一个传感器装置18也可以被提供为集成部件，例如也与处理单元14集成到集成安全单元中。类似地适用于接口单元16，其也可以以与处理单元14集成的方式提供。
[0031]如用虚线20所指示的，传感器装置18提供在所述传感器与所检测的深度之间的自由空间(即，没有任意对象的任意材料占用的空间)的信息。
[0032]例如，关联单元24基于所述深度信息重建自由空间，并且生成单元26将所述自由空间融合到3D自由空间模型32中。
[0033]所述3D自由空间模型包括限定一空间的空间或体积数据，所述空间中没有对象和结构，并且因此可以被用于例如部件或元件的移动(参见下文，例如图5至图8)。
[0034]例如，在所检测的深度信息之间缺失部分的情况中，生成单元26可以生成可以说是针对所述缺失部分的虚拟深度数据，从而以自由深度数据覆盖完整体积，以生成3D自由空间体积。例如，所述缺失部分可以通过插值获得。再例如，在缺失深度信息的情况中，可以提供针对某些空间区域的假设，必须预期在所述空间区域中布置了装备，并且很可能不在这样的区域中提供额外的设备。例如，在检查台水平以上并且明显在天花板以下足够低的区域将可能不显示任何另外的检查台装置或照明装置。
[0035]例如，所述至少一个传感器或传感器装置适于测量自由移动的体积的至少一部分的自由3D深度结构。
[0036]所述环境可以为未定义的或没有预先定义的环境，例如在医学的手术室的情况中。未定义或没有预先定义的环境也可以为健康护理环境中的任意其他情况，其中当前医学环境以不可规划和/或不可预测的方式不断改变。
[0037]医学安全系统10适于以3D自由空间模型32的形式，提供对可用于移动的自由空间的实时3D重建。
[0038]一旦已经生成3D自由空间模型32，就可能也对所述深度信息进行验证并更新，以及调整所述3D自由空间模型，例如，通过经由接口单元16，在所述处理单元中提供相应的更新循环，所述更新循环触发所述传感器，以提供相应的更新信息，以及提供相应更新的3D自由空间模型到另外的处理步骤。
[0039]根据另外的范例(但是未示出)，所述传感器适于提供所述深度信息作为时间深度信息，并且生成单元26适于提供4D自由空间模型。这样，接口单元可以然后提供所述3D自由空间模型。例如，所述传感器也提供被耦合到所述深度信息的时间信号，使得所述处理单元得到相应的深度信息何时可用的信息。
[0040]例如，所述时间信息可以被用于，例如因其他可移动部件造成的，在所述环境自身中的重复移动循环。
[0041]在图2中，示出了检测系统12的另外的范例。可以看出，检测系统12包括至少一个飞行时间照相机34作为传感器装置，该飞行时间照相机获得并提供深度图像。所述深度图像然后(例如通过光线跟踪算法)被处理，其中所述照相机与所检测的深度之间的空间被声明为自由空间。随着所述照相机被校准到原点，这些自由空间可以被转化为所述场景的完全自由空间模型，如上文所描述。
[0042]正如飞行时间照相机的原理所表明，飞行时间照相机34发射调制光36，并利用它的接收器测量相移，用返回箭头40指示，所述相移被对象38反射。相应的信号44被从光发射单元44提供到光接收单元46。这当然是针对空间中的若干点提供的，从而可以确定在飞行时间照相机34与对象38之间相应的自由体积48。
[0043]例如，飞行时间照相机34使用红外光。
[0044]飞行时间照相机34适于提供深度图像，并且处理单元14适于组合多个这样的深度图像，以能够生成3D自由空间模型32或如上文提及的所述4D自由空间模型。
[0045]处理单元14可以适于将3D自由空间模型32传送到检查实验室的全局空间数据，或构建位点或任意其他空间情况。
[0046]根据另外的示范性实施例(未示出)，检测系统12包括至少一个立体视觉设置作为传感器装置，以提供相应的深度信息。
[0047]根据另外的示范性实施例(也未示出)，检测系统12包括至少一个结构光设置作为传感器装置。
[0048]根据另外的示范性实施例(也未示出)，检测系统12包括至少一个激光设置作为传
感器装置。
[0049]图3示出了另外的示范性实施例，其中，检测系统12包括以如下方式放置的多个50传感器52:使得对象可以由多个传感器从多个角度看到。例如，用传感器52a从左侧，用传感器52b和52c从上侧，以及用传感器52d至少部分地从右侧，看到对象54。
[0050]例如，所述传感器被提供为多个飞行时间照相机，其可以以这样的方式放置:使得可以由多相机从多个角度看到对象。
[0051]例如，所述传感器被固定装置并校准到它们的位置，以提供便于由处理单元14生成所述3D自由空间模型的相应的深度数据。
[0052]提供若干传感器提供了以下优点，即也可以针对这样的区域计算3D自由空间模型，所述区域不会仅被单一传感器检测为自由空间，例如因为它们被布置在充当可以说是视觉屏障的对象后面。
[0053]图4示出了医学安全系统的另外的示范性实施例，其中，所述传感器以能够移动的方式安装，例如在轨道构架56上。用箭头58指示移动可能性。当然，示例性示出的轨道架构56仅为范例。当然，任意其他可移动安装支撑物，例如旋转移动或移动的组合，也是可能的。例如，传感器可以被安装到天花板或其他具有若干可移动线路构架的上方结构，以覆盖下方体积布置的更大区域，即允许在水平方向的移动，以及能够被下降到低高度，以提供还针对隐藏在障碍后面的区域的相应的深度信息。
[0054]根据图4中所示的示范性实施例，检测所述至少一个传感器的移动，如用检测单元60所指示。由然后根据所检测的传感器位置调整所述传感器提供的所述深度信息。这由进入检测系统框12的调节箭头62指示。当然，也有可能(如由检测单元60所提供的)将相应的移动信息提供到处理单元14，如用虚线调节箭头64所指示的。可以关于调节箭头62备选地或额外地提供这种移动信息。
[0055]例如，移动装置的到达区域的至少一部分由至少一个传感器覆盖。
[0056]例如，所述移动装置的到达区域的全部区域由若干传感器覆盖。
[0057]例如，所述移动装置为机动装备，例如医学检查系统中的C型臂，其将在下文进一步得到解释。
[0058]根据本发明另外的方面，处理单元14也可以适于计算针对移动中的装置68的移动路径66，该移动路径定位于所述3D自由空间模型32内部(也参见图5)。
[0059]参考图5，仅以非常简化的方式示意性地图示了移动中的装置68。例如，检测系统12检测虚线外框32作为其中可用于移动的自由空间的区域，从而该自由空间可以被生成为3D自由空间模型32。仅示意性地指示的是，例如，在该图左侧的对象线70。
[0060]然而，必须注意，根据本发明，对象70，例如，对于限定所述3D自由空间模型并非尤其必须的。而是仅需要检测具有表示可以在其中发生移动的自由体积的深度信息的某些区域。因此，例如在该图的右侧，未示出对应于左侧一个的相应对象。然而，仅检测直到所述3D自由空间模型的特定边界的自由空间，并且因此所述3D自由空间模型仅跨所示区域延伸。然而，这并不意味着特定对象实际被布置在这里，其仅意味着这是自由移动的实际空间。
[0061]作为范例，接口单元16将由处理单元14计算的移动路径的相应信息提供到移动装置68。必须注意，移动路径66是附加于3D自由空间模型32提供的，该3D自由空间模型充当移动路径66自身的计算的基础。然而，没有如图1中的情况那样，进一步示出3D自由空间模型32。移动路径66的提供用箭头72指示。用括号内的附图标记74指示所述限制设备。
[0062]例如，限制设备74可以被提供为实际的可调节硬件部件，其限制相应部分的移动，并因此充当限制停止或抓捕机构。然而，限制设备74也可以被提供为电子控制设备的形式，其限制被发送到移动部件的移动命令，使得所述命令仅导致所述3D自由空间模型内部的移动。这也可以被提供为软件形式，例如现有移动控制软件的插件模块。
[0063]所述3D自由空间模型可以被提供到可移动装置，例如移动装置68，并且可以提供可调节移动限制设备，其未被进一步示出，该限制设备适于将所述可移动装置的移动限制为在所述3D自由空间模型内部的移动。
[0064]图6示意性地描述了根据本发明的带有机动装备的医学检查系统80的示范性实施例。医学检查系统80包括机动功能系统82，以及根据上述实施例之一的医学安全系统
10。机动功能系统82包括可移动装置84，以执行至少一个任务。提供可调节移动限制设备86 (为进一步示出)，其适于将所述装置的移动限制为在由医学安全系统10提供的所述3D自由空间模型内部的移动。机动功能系统被示为带有三段可移动臂结构，作为仅用于图示目的的范例。
[0065]此外，以简化方式示出了医学安全系统10，仅有矩形框以及指示上述深度信息的检测的两条虚线88。必须注意，医学安全系统10可以被提供为上述范例中的任一个，或上述范例中的两个或更多个的组合。
[0066]所述机动功能系统可以为带有可移动装置的图像采集设备，以从不同投影采集对象的图像数据。
[0067]带有机动装备的医学检查系统例如可以为在健康护理环境中的机器人，所述健康护理环境中具有可能会有未知移动的未知对象。没有根据本发明的医学安全系统，这将很可能导致碰撞。
[0068]作为另外的范例，带有机动装备的医学系统可以为手术室中与医学介入有关的C型臂装置或C形拱。所述C形拱可能与其他设备或与工作人员(例如做手术的医生)碰撞。
[0069]根据本发明，提供，例如使用飞行时间照相机的医学安全系统，以寻找所述机器人或所述C形拱可以在其中移动的自由空间。
[0070]飞行时间照相机可以给出被观察场景的深度信息。通过在场景中使用多个飞行时间照相机，并且关联获得的深度信息，可以重建所述场景中的自由空间，其最终可以被转化成所述自由空间的3D模型。使用自由空间的位置的信息，可以做出在被观察场景中机器人臂或C形拱的移动，而不与任意对象碰撞。飞行时间照相机还具有以下优点，对其表面正被检测的对象的结构没有限制，并且它们还以实时的方式工作。
[0071]另外的优点在于，根据本发明的系统还提供移动中设备与固定设备之间的协作，所述固定设备与在所述场景中移动的，所述系统的可移动部件或机动装备相联系，以及还与用户相联系。移动速度也不受限，如在带有，例如电容式传感器或压力传感器的情况中。
[0072]提供对自由空间(并且不是以对象结构形式的完整3D环境)的检测也限制了检测可移动部件的路径是否安全所需要的数据的量。同样，也有可能从某种中心点开始，并且检测在该店周围是否有自由空间。在其中不能以充分方式(即以足够高的概率)获得精确信息(例如深度信息)的情况中，有可能简单地忽略该空间，并且限定仅针对在其中深度信息明确限定自由空间实际可获得的那些区域，明确限定所述自由空间。因此，在不确定的情况中，不需要做出任何假设，而是略过该特定空间以保证其安全。
[0073]在针对飞行时间照相机使用红外光的情况中，所述系统独立于光条件而运行。进一步，由于飞行时间照相机能够捕获每秒至少25帧的深度，故有可能提供实时3D重建。
[0074]另外的优点在于，根据本发明的系统，不需要对象信息；所述系统不特别需要有关对象的体积的任何信息。
[0075]—个重要的优点在于，可以引入新的对象，而没有任何提供通用适用性的问题。
[0076]由于所述传感器可以被自由地布置在操作位点周围，因而提供了相对于自由空间的检测的大的可视范围。以此，较大路径距离的路径规划是可能的，因为操作不限于例如机器人的视线。在有多个传感器的情况中，所述系统能环视对象，并计算有效路径，甚至是针对从机器人的视点看在路径开始时不可见的那些区域。
[0077]图7示出了用于(例如)针对医院中的手术室的检查系统90的范例。所述机动功能系统为带有可移动装置94的图像采集装置92，以从不同投影采集对象96 (例如患者)的图像数据。图像采集装置92包括带有X射线源100和X射线探测器102的C型臂结构98，X射线源100和X射线探测器102被布置在所述C型臂结构的相对两端上。所述C型臂结构的移动可能性限于3D自由空间模型32，其未在图7中进一步示出。
[0078]此外，患者检查台104被示为支撑感兴趣的对象96。再者,显示装置106被示为在检查台104以及照明设备108附近。此外，在前景中指示了用于控制检查系统90的具有显示和接口设备的控制站110，。
[0079]此外，提供了根据上述范例之一的医学安全系统，在所述医学安全系统中，仅示出了被布置在检查台104上方和侧边的传感器作为多个传感器112。所述传感器提供被观察场景的至少一部分的深度信息。可以以与检查系统90的控制站110集成的方式，提供所述检测系统的所述处理单元。
[0080]例如，以固定布置的方式，在天花板的区域中的固定的点处，示出了用符号f指示的若干所述传感器。此外，提供了用符号m指示，例如移动部分(例如C型臂或显示装置)上的可移动探测器。它们也提供深度信息，然而所述深度信息是与，例如由位置检测系统提供的，它们在空间中的当前情况组合的，所述位置检测系统被以任意方式装置，以提供关于所述C型臂结构，或者也有所述显示装置的当前状态的信息。
[0081]一旦所述传感器已检测到足够的深度信息，则如上文所述地生成3D自由空间模型，并然后将其提供到所述C型臂结构。因此，所述C型臂结构的移动可能性被限制到所述3D自由空间模型，以避免所述C型臂结构与上述部件中的任一个的碰撞。
[0082]由于本创新的医学安全系统，有可能在检查台104附近布置额外的设备。然后，在改变所述检查台周围的所述设备或其他对象时，可以进行更新，以得到更新的3D自由空间模型。其可以然后被用于确定用于图像采集程序的所述C型臂结构的移动路径。
[0083]可以连续的或以预定时间间隔提供所述更新。也可以手动触发所述更新。
[0084]在所述环境中已知可移动部件(例如机器人)的位置和取向，可以计算所述部件的未来移动。
[0085]所述3D自由空间模型可以被用于，例如确定空间中的移动路径，例如在从患者96采集三维X射线图像信息时。
[0086]额外地或备选地，所述3D自由空间模型也可以被用于(例如)由操作人员(例如外科医生)，对所述C型臂结构进行的自由移动，试着寻找患者的特定视图。因此，用户能以自由方式控制所述C型臂结构的移动，然而，所述移动则自动地受限于为所述3D自由空间模型形式的可用空间。因此，为所述用户提供了操作所述C型臂的便利方式，因为不再需要特别地寻找可能的碰撞情形。相反，所述用户能按照他或她的期望移动所述C型臂，由于将移动可能性限制到所生成的3D自由空间模型，因而确保了避免碰撞。
[0087]必须注意，如上文提及的，可以以硬件部件的形式，实际限制所述移动；或以软件工具的形式，将相应的移动命令限制为位于所述3D自由空间模型内部，而提供对移动可能性的限制。
[0088]作为另外的选项，也有可能采用所述C型臂结构或带有可移动部件的任意其他成像模态的预计算的移动路径，使得可调节路径则位于所述3D自由空间模型内部。例如，这在的额外的医学设备的情况中，可能是必须的，在计算初始移动路径时没有考虑到所述医学设备。
[0089]必须注意，可以不再需要任意其他碰撞报警系统，例如传感器。[0090]图8示意性地描述了用于在动态3D健康护理环境中提供安全移动的方法200。提供以下步骤:在第一提供步骤210中，提供被观察场景的至少部分的深度信息212。接下来，在关联步骤214中，关联所述深度信息。然后，在生成步骤216中，生成3D自由空间模型218。进一步，在第二提供步骤220中，提供3D自由空间模型218。注意上文中，3D自由空间模型218也已用附图标记32指示。
[0091]必须注意，第一提供步骤210也被称作步骤a)，关联步骤214也被称作步骤b)，生成步骤216也被称作步骤d)，并且第二提供步骤220也被称作步骤d)。
[0092]3D自由空间模型218可以被提供到可移动装置，并且所述可移动装置可以然后在所述3D自由空间模型中自由移动。
[0093]根据图9中所示的示范性实施例，在步骤d)之后，提供步骤e)作为计算步骤222，其中，计算要被定位在3D自由空间模型218内部的可移动装置的移动路径224。移动路径224可以是，例如图5中的移动路径66。
[0094]图10示出了根据本发明的方法的另外的示范性实施例，其中，深度信息被提供为时间深度信息212t，其中，用附图标记210t指示所述提供步骤。例如，通过时间提供子步骤228提供时间信号226。例如，时间信号226可以被直接提供到第一提供步骤210t，用直线形式的第一提供箭头230指示。然而，额外地或备选地，也有可能还将时间信号226提供到生成步骤C)，如用曲线第二提供箭头232所指示。
[0095]因此，步骤b)包括所述时间深度信息的关联，这就是为什么用附图标记214t指示所述关联步骤。
[0096]在步骤c)中，生成4D自由空间模型234，即步骤c)为时间生成步骤236。然后在提供步骤，被称作提供步骤220t中，提供所述4D自由空间模型234。
[0097]注意，在提供时间信息226，或时间信号的情况中，仅在步骤C)，即生成步骤236中。上文提及的步骤a)和b)当然被称作提供步骤210和关联步骤214，即没有符号t。
[0098]必须注意，可以以不同的方式组合方法的上述示范性实施例。
[0099]术语“健康护理”涉及在其中提供医学检查、医学处置、医学介入等等的所有领域，例如在医院、医生实践等等中。健康护理也涉及对损伤、疾病或不适的诊断以及处置和预防。术语“医学”限定了与医药领域的关系。
[0100]在本发明的另一示范性实施例中，提供一种计算机程序或计算机程序单元，其特征为适于在合适的系统上，运行根据前述实施例之一的方法的方法步骤。
[0101]所述计算机程序单元因此可以被存储在计算机单元上，其也可以为本发明的实施例的部分。该计算单元可以适于执行或引起执行上述方法的步骤。此外，其可以适于操作上述装置的部件。所述计算单元可以适于自动操作和/或运行用户的命令。计算机程序可以被载入到数据处理器的工作存储器中。所述数据处理器可以因此被装备为执行本发明的方法。
[0102]本发明的该示范性实施例覆盖了从一开始就使用本发明的计算机程序和借助于更新将现有程序转为应用本发明的程序的计算机程序两者。
[0103]进一步，所述计算机程序单元可以能够提供所有必要的步骤，以完成如上所述的方法的示范性实施例的流程。
[0104]根据本发明另外的示范性实施例，提供计算机可读介质，例如CD-ROM，其中，所述计算机可读介质具有存储于其上的计算机程序单元，所述计算机程序单元由前述段落描述。
[0105]计算机程序可以被存储和/或分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起供应或作为其他硬件的部分供应的光学存储介质或固态介质，但也可以以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线通信系统。
[0106]然而，所述计算机程序也可以被提供在网络上，例如万维网，并且可以从这样的网络被下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明另外的示范性实施例，提供用于制作可用于下载的计算机程序单元的介质，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的前述实施例之一的方法。
[0107]必须注意，本发明的实施例是参考不同的主题描述的。具体地，一些实施例参考方法型权利要求进行描述，而其他实施例参考设备型权利要求进行描述。然而，本领域技术人员将从以上及以下的描述获悉，除非另外指出，除了属于一种类型主题的特征的任意组合以外，涉及不同主题的特征之间的任意组合也被认为被申请公开。然而，提供大于所述特征的简单加和的协同效应的所有特征均可以被组合。
[0108]尽管已在附图和前文的描述中图示并描述了本发明，但是这种图示和描述应被认为是示例性的或示范性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员在时间要求保护的本发明时，根据对附图、公开内容以及权利要求的研究，可以理解并实现对所公开实施例的其他变型。
[0109]在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且定语“一”或“一个”不排除复数。单个处理器或其他单元可以完成权利要求中记载的几个项目的功能。尽管互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地组合这些措施。权利要求中的任何附图标记均不应被解释为对范围的限制。
【权利要求】
1.一种用于动态3D健康护理环境的医学安全系统(10)，包括: -检测系统(12); -处理单元(14);以及 -接口单元(16)； 其中，所述检测系统包括至少一个传感器装置(18)，所述传感器装置适于提供被观察场景(22)的至少一部分的深度信息； 其中，所述处理单元包括关联单元(24)，所述关联单元适于关联所述深度信息； 其中，所述处理单元包括生成单元(26)，所述生成单元适于生成3D自由空间模型(32);并且 其中，所述接口单元适于提供所述3D自由空间模型。
2.根据权利要求1所述的医学安全系统，其中，所述检测系统包括至少一个作为传感器装置的飞行时间照相机(34 )。
3.根据权利要求1或2所述的医学安全系统，其中，所述检测系统包括以如下方式放置的多个(50)传感器(52):使得对象能够由多个传感器从多个角度看到。
4.根据权利要求1、2和3中任一项所述的医学安全系统，其中，至少一个所述传感器是以能够移动的方式安装(58)的；并且其中，至少一个所述传感器的所述移动被检测(60)，并且其中，所述深度信息根据所检测的传感器位置调整。·
5.根据前述权利要求中任一项所述的医学安全系统，其中，所述处理单元适于计算移动装置的移动路径(66)，该移动路径定位于所述3D自由空间模型(32)内部。
6.一种带有机动装备的医学检查系统(80)，包括: -机动功能系统(82);以及 -根据权利要求1至5中任一项的医学安全系统(10)； 其中，所述机动功能系统包括可移动装置(84)，以执行至少一个任务； 其中，可调节移动限制设备(86)被提供，所述可调节移动限制设备适于将所述装置的移动限制为在由所述安全系统提供的所述3D自由空间模型内部的移动。
7.根据权利要求6所述的医学检查系统，其中，所述机动功能系统是带有可移动装置(94)的图像采集装置(92)，以从不同投影采集对象(96)的图像数据；并且其中，所述图像采集装置包括带有X射线源(100)和X射线探测器(102)的可移动C型臂结构(98)，所述X射线源(100)和所述X射线探测器(102)被布置在所述C型臂结构的相对两端上；其中，所述C型臂结构的移动可能性被限制到所述3D自由空间模型。
8.一种用于在动态3D健康护理环境中提供安全移动的方法(200)，包括以下步骤: a)提供(210)被观察场景的至少一部分的深度信息(212)； b)关联(214)所述深度信息； c)生成(216)3D自由空间模型(218);并且 d)提供(220)所述3D自由空间模型。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述3D自由空间模型被提供到带有机动装备的医学检查系统的可移动装置，并且其中，所述可移动装置能在所述3D自由空间模型内自由移动。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，在步骤d)之后提供步骤e)，计算(222)要被定位在所述3D自由空间模型内部的可移动装置的移动路径(224)。
11.根据权利要求8、9和10中任一项所述的方法，其中，所述深度信息被提供(210t)作为时间深度信息(212t);并且其中，生成(236)并提供(220t)4D自由空间模型(234)。
12.一种用于控制根据权利要求1至7中任一项所述的装置的计算机程序单元，所述计算机程序单元在被处理单元运行时，适于执行如权利要求8至I中任一项所述的方法步骤。
13.一种存储了如权利要求12所述的程序单元的计算机可读介质。
【文档编号】G06T17/00GK103582851SQ201280027727
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年3月30日 优先权日:2011年4月6日
【发明者】I·W·J·哈默斯马, J·J·德赖斯, M·J·H·登哈尔托赫, Y·莫尔万, M·J·G·范德莫伦格拉夫特 申请人:皇家飞利浦有限公司