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公开(公告)号：CN101518438A
公开(公告)日：2009-09-02
申请号：CN200910068276.2
申请日：2009-03-27
Applicant: 南开大学
Abstract: 一种双目内窥镜手术视觉系统。该系统主要由双目内窥镜、图像服务器和内窥镜立体显示单元构成。通过双目内窥镜得到两路清晰的腹腔图像视频信号，双路视频流通过双路图像采集卡进入图像处理服务器内存或显存，经处理过的左右双路图像被分别显示在左右两个显示器中。通过平面镜，左右显示器内容分别进入观察者左右眼，从而实现立体效果。本发明适用于医疗外科内窥镜手术环境，完全可以满足微创手术机器人腹腔镜手术的立体视觉需求。该系统实现了腹腔镜手术中双目立体视觉实时显示，系统性能可靠；结构简单、产品化水平高，适应手术的无菌环境。
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公开(公告)号：CN1291288C
公开(公告)日：2006-12-20
申请号：CN02153306.7
申请日：2002-11-27
Applicant: 南开大学
IPC: G03H1/26 , G11B7/0065
Abstract: 本发明公开了一种联动型全息存储器。该存储器的光折变晶体为中空圆柱型，物光光折变晶体的端面进入光折变晶体，参考光从光折变晶体的侧面进入光折变晶体；由机械联动方式控制入射物光和参考光的自由度；写入光与读出光由同一半导体激光器发出，经过光路中的倍频器切换形成写入光与读出光。本发明的主要优点是：实现了空间和角度复用，大大提高了实际产品的存储量；结构简单、可靠，产品化水平高。
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公开(公告)号：CN1195250C
公开(公告)日：2005-03-30
申请号：CN03129923.7
申请日：2003-05-23
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及一种机器人操作控制器，特别是机器人系统中具有主从操作手式的微型操作控制器，它包括：控制器的支架，其上方安装摆动杆，下方是圆环形的手指套环，摆动杆上安装感应线圈，两套电磁极按照一定斜度左右对称安装在支架两侧，在磁极上安装由漆包线绕制的线圈，磁极面都呈现为圆柱面，两个面的垂直距离不大于5mm，之间空间嵌入上述线圈，通过电磁感应原理产生力矩信号，控制从操作手。特点是：结构紧凑，体积小，输出的力矩信号稳定，与相同体积的力矩电机相比，该装置能够输出比较大的力矩信息，特别适合小型、微型控制设备中，为操作者提供力(力矩)反馈信息，使操作者能够直接地感受到反馈力的临场感效果。
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公开(公告)号：CN119559436A
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202411625124.9
申请日：2024-11-14
Applicant: 南开大学
IPC: G06V10/764 , G06V10/40 , G06F18/213 , G06F18/2411
Abstract: 本发明公开一种医用骨摆锯切割人骨时切割状态分类模型的构建方法及应用，包括S1.准备人工松质骨作为实验材料；S2.对切割状态进行分类；分别为切割准备状态、预切割状态、实时切割状态、临界状态和穿透状态；各个状态的加速度信号特征分别定义，依据振动和频率的变化确定切割进程；S3.设定加速度信号的采样频率为4000Hz，每64ms为一个采样帧，经过特征提取得到十五维特征；包括一维频域特征、五维小波特征和九维时域特征；S4.依据特征提取得到的十五维特征，将切割过程中的加速度信号手动划分到步骤S2中定义的五个切割状态，按不同特征变化标记各状态的开始和结束点；S5.建立分类模型；使用支持向量机SVM分类模型，采用多项式核函数。
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公开(公告)号：CN116327089A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310010805.3
申请日：2023-01-05
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提出了一种磁传感器与内窥镜的时空联合标定方法，涉及医疗机器人技术，步骤包括：采集内窥镜图像和磁定位信息(时间戳位未同步)；基于特征点的相机标定方法，获取内窥镜图像的内外参和畸变参数；以图像时间戳为目标时间戳，对磁定位信息进行插值；通过平移尺度不确定的手眼标定方法，输出初步估计的、传感器之间的外部转移矩阵和轨迹之间的尺度放缩系数；使用提出的基于滑动窗口的时空标定参数优化算法，得到内窥镜与传感器的系统性时间偏移、外部转移矩阵(即内窥镜镜头与磁传感器之间的相对位姿关系)的最优解。本发明能够在不需要硬件同步的情况下实现内窥镜与磁传感器的时空联合标定，便于使用者灵活装配内窥镜和磁传感器。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116132884A
公开(公告)日：2023-05-16
申请号：CN202310062247.5
申请日：2023-01-16
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提供一种基于铣削声实现骨铣削角度和深度监控的圆形麦克风阵列系统及方法，涉及手术辅助器械的技术领域，该系统包括一个有偶数个麦克风组件卡槽的麦克风夹具，在麦克风夹具两端分别有一个将其固定在刀具上的卡爪，每个麦克风组件卡槽中可装有一个麦克风组件，各个麦克风分别通过通信总线与处理器连接，处理器将各个麦克风采集到的声音信号进行处理，之后输出铣削过程中刀具相对骨面的深度与角度的变化。本发明能够实时采集骨组织铣削过程中的声音信号，并在对声音信号的处理过程中自主找出铣削倾角发生平面和能反应角度的变化的最优声音频段。能够实现骨铣削过程中的角度与深度的监控，可以帮助骨科手术机器人被控制在理想的削骨状态，从而提高骨铣削时的安全性。
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公开(公告)号：CN115661167A
公开(公告)日：2023-01-31
申请号：CN202211322829.4
申请日：2022-10-27
Applicant: 南开大学
IPC: G06T7/11 , G06T7/73 , G06N3/0464 , G06N3/08
Abstract: 一种基于嵌套U型网络的乳腺肿瘤分割方法，属于医学影像分析技术领域。U型网络是分割乳腺病变的最主要架构之一，但是，当前的方法往往倾向于引入更复杂的额外操作。本发明设计了一种嵌套U型网络，它通过集成不同深度的U‑net和多步降采样短连接模块(MDSC)不仅简化了网络架构的设计还提高乳腺肿瘤分割的准确度。本发明主要有以下优点：(1)提高网络对具有不同尺度乳腺肿瘤的适应性和鲁棒性；(2)这种方法易于复现和执行；(3)额外操作增加了网络参数，但没有显着增加计算成本。
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公开(公告)号：CN113240726A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110549071.7
申请日：2021-05-20
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明提出了一种内窥镜下光学目标尺寸实时测量方法，步骤包括：对内窥镜镜头标定；训练适用于内窥镜图像目标的图像语义分割网络；对内镜检查中的内镜图像进行目标分割并提取其物像的尺寸信息，并记录对应的位姿数据；利用两组物像尺寸信息及其位姿数据通过多视图几何关系计算出待测目标尺寸。本发明能够在不改变当前内窥镜检查程序的前提下，实时跟踪内窥镜图像中的目标，精确地测量目标尺寸，提高检查的效率和准确率。
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公开(公告)号：CN109813473B
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN201910201166.2
申请日：2019-03-18
Applicant: 南开大学
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明提出了一种基于光纤光栅的微创外科手术机器人四维力传感器，主要由九条光纤布拉格光栅分别粘贴在空心玻璃纤维圆杆上经八条轴向切槽切割后形成的四条窄梁和四条宽梁上构成，并分别负责空心玻璃纤维圆杆2末端执行器所受径向力Fx和Fy、轴向力Fz和扭矩Mz的测量。为增加力感知的灵敏度，对空心玻璃纤维杆进行了镂空切割；为了减小各维力之间的耦合，对切割后剩余的四条窄梁的一端根部进行倾斜切削使四条窄梁形成悬臂梁，降低了多维力之间的耦合。此外，针对光纤光栅易受温度影响的情况，在空心玻璃纤维圆杆外壁同时布置了温度补偿光栅。本发明精度高，不受电磁干扰影响，成本较低。
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公开(公告)号：CN109350223A
公开(公告)日：2019-02-19
申请号：CN201811254994.4
申请日：2018-10-26
Applicant: 南开大学
IPC: A61B18/12 , G05B19/042
Abstract: 本发明提出了一种基于DSP+CPLD架构的高压电脉冲肿瘤治疗仪控制器，属于外科手术机器人技术领域。控制器顶层采用DSP28335作为主控制单元，负责控制整个治疗的流程，CPLD作为辅助控制单元，负责扩展DSP的IO接口，同时其内部逻辑可以产生脉冲宽度、脉冲频率和脉冲个数均可调的驱动脉冲。底层包括模拟信号输出、模拟信号输入、数字信号输入和数字信号输出接口电路，所有电路均采用电气隔离。光电耦合器件两侧使用不同电源供电，数字电路和模拟电路供电电源之间通过电感抑制噪声串扰。具备以上模块的控制器满足了被控对象对于多种输入输出信号的需求，并且具有很强的抗干扰能力。
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