(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210712789.8 (22)申请日 2022.06.22 (71)申请人 上海卓昕医疗科技有限公司 地址 201612 上海市松江区新 桥镇莘砖公 路518号1 1幢1802室 (72)发明人 吕文尔　朱常春　王少白　 (74)专利代理 机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 3123 6 专利代理师 胡晶 (51)Int.Cl. H04N 7/18(2006.01) H04N 5/225(2006.01) H04N 5/232(2006.01) H04N 5/268(2006.01) H04N 5/907(2006.01) (54)发明名称 一种手术机器人数据整合显示的装置及方 法 (57)摘要 本发明涉及一种手术机器人数据整合显示 的装置及方法， 包括： 数据采集单元、 数据处理单 元、 显示单元、 外存储单元、 通信单元； 数据采集 单元包括视频采集单元、 信息采集单元； 数据处 理单元包括信号转换单元、 内存储单元、 视频合 成单元、 备份单元； 信号转换单元用于转换数据 采集单元采集的数据及数据处理单元输出的数 据； 视频合成单元用于合 成所述数据采集单元采 集的数据； 显示单元用于显示数据处理单元处理 后的数据； 外存储单元用于存储 数据处理单元处 理后的数据； 通信单元用于数据采集单元、 数据 处理单元、 显示单元、 外存储单元间的数据通信， 通信包括无线通信和有 线通信。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115278160 A 2022.11.01 CN 115278160 A 1.一种手术机器人数据整合显示的装置， 其特征在于， 包括： 数据采集单元、 数据处理 单元、 显示单 元、 外存储单元、 通信单 元； 所述数据采集单 元包括视频采集单 元、 信息采集单 元； 所述数据处理单元包括FPGA和DSP； 所述FPGA包括第一信号转换单元、 内存储单元、 视 频合成单 元、 备份单 元， 所述D SP包括第二信号 转换单元、 图像转换 单元； 所述第一信号转换单元用于转换FPGA接收的所述视频采集单元发送的数据及FPGA输 出的数据； 所述第二信号转换单元用于转换DSP 接收的所述信息采集单元发送的数据及DSP 输出的数据； 所述图像转换单元用于将DSP 接收的数据转换为图像数据； 所述视频合 成单元 用于合成FPGA接收的数据； 所述显示单元用于显示接收到的数据处理单元处理后的数据， 所述显示单 元包括本地显示器和/或远端显示器； 所述外存 储单元用于存 储数据处 理单元处理后的数据； 所述通信单元用于所述数据采集单元、 所述数据处理单元、 所述显示单元、 所述外存储 单元间的数据通信， 所述 通信包括无线通信和有 线通信。 2.根据权利要求1所述的一种手术机器人数据整合显示的装置， 其特征在于， 所述视频 采集单元安装在手术端的内窥镜上， 用于实时采集操作对 象内部的视频； 所述信息采集单 元安装在控制端， 用于实时采集包括手势指令和/或键入指令 。 3.根据权利要求1所述的一种手术机器人数据整合显示的装置， 其特征在于， 所述第 一 信号转换单元用于将接收到的所述视频采集单元 的信号转换为RGB信号； 所述第二信号转 换单元用于解码DSP接收到的信号， 编码DSP发出的信号； 所述内存储单元实现数据的暂时 存放， 实现高速存取； 所述视频合成单元合成接 收到的所述视频采集单元采集的数据以及 DSP发送的数据； 所述本地显示器显示视频合成单元合成后的数据； 所述远端显示器显示接 收所述DSP发送的合成视频； 所述外存 储单元存储所述DSP发送的合成视频。 4.根据权利要求1所述的一种手术机器人数据整合显示的装置， 其特征在于， 所述视频 采集单元采集的数据与FPGA通信； 所述信息采集单元采集的数据与DSP通信； 所述第一信号 转换单元将接收到的所述视频采集单元采集到的数据的信号转为 RGB信号； 所述DSP将接收 到的所述数据处理成图像数据， 并发送给PFGA； 将所述DSP发送的图像数据存储在内存储 单 元内； 所述视频合 成单元合成存储在内存储单元的视频数据和DSP发送的图像数据； 所述第 一信号转换单元将合成的数据转换为 RGB格式的视频数据； 所述备份单元备份视频数据， 将 所述视频数据传输给本地显示单元用于显示， 并将视频数据传送给DSP； DSP将合成的视频 数据传输给外存储单元进 行存储， 并将合成的视频数据通过通信单元传输至远端显示器进 行远端显示。 5.根据权利要求1 ‑4任意一项所述的一种手术机器人数据整合显示的装置， 其特征在 于， 还包括语音输出单元， 所述语音输出单元安装在手术端及控制端或安装在手术端以及 远程控制端， 与DSP通信， 用于输出语音； 所述信息采集单元还包括音 频采集单元， 所述音频 采集单元包括第一音频采集单元和 第二音频采集单元； 所述通信单元还包括用于数据采集 单元、 数据 处理单元、 显示单元、 外存储单元及语音输出单元间的数据通信， 所述通信包括 无线通信和有 线通信。 6.应用如权利要求1 ‑5任意一项所述装置中的一种手术机器人数据整合显示的方法， 其特征在于， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115278160 A 2数据采集单 元采集数据， 并将采集到的数据通过通信单 元与数据处 理单元进行通信； 数据处理单元转换数据采集单 元采集的数据并将数据进行合成并备份； 数据处理单元转换合成的数据， 并通过通信单元与外存储单元和/或显示单元进行通 信。 7.根据权利要求6所述的一种手术机器人数据整合显示的方法， 其特征在于， 所述数据 采集单元采集数据， 并将采集到的数据通过通信单元与数据处理单元进行通信具体步骤 为： 视频采集单元采集视频数据并将采集到的视频数据通过通信单元发送至FPGA； 信息采 集单元采集手势指令和/或键入指令并将采集到的数据通过通信单 元发送至D SP。 8.根据权利要求6所述的一种手术机器人数据整合显示的方法， 其特征在于， 所述数据 处理单元转换数据采集单 元采集的数据并将数据进行合成并备份具体步骤为： 数据处理单元接收通过通信单元发送至数据处理单元的视频数据和数据， 信号转换单 元将视频数据和数据转换为 RGB信号数据， 并存入内存储 单元， 实现内存储单元和基于总线 的视频处理IP之间的大量数据移动； 提取内存储 单元中的数据并通过视频合成单元合 成视 频， 将合成的视频进行 备份。 9.根据权利要求8所述的一种手术机器人数据整合显示的方法， 其特征在于， 还包括 FPGA通过第一信号转换单元将 接收到的视频数据的信号转为RGB信号； 通过Video  to AXI4  IP模块将RGB数据发送到总线； 通过VDMA(Video  Direct Memory Access视频寄存器直接访 问、 存取)IP模块将RGB数据存储到内存储单元； 实现系统内存储单元和 基于总线的视频处 理IP之间的大量数据移动； 所述DSP接收所述信息采集单元采集的数据， 并将所述DSP接收 到的所述数据处理成图像数据， 并通过GPMC总线发送给所述PFGA； 所述PFGA接收所述DSP发 送的图像数据存储在内存储单元内； 通过VDMAIP模块提取内存储单元内存储的数据， 并通 过视频合成单 元将内存 储单元内存储的视频 数据和数据合成新的视频 数据。 10.根据权利要求8所述的一种手术机器人数据整合显示的方法， 其特征在于， 还包括 所述第一信号转换单元将合成的视频转换为RGB格式的视频数据； 备份单元备份合成的新 的视频数据， 发送至本地显示单元用于显示， 并将合 成的视频数据发送至DSP； 所述DSP将合 成的视频数据传输给外存储单元进行存储， 并将合成的视频数据通过通信单元传输至远端 显示器进行远端显示。 11.根据权利要求6所述的一种手术机器人数据整合显示的方法， 其特征在于， 还包括 如下步骤： 第一音频采集单元实时采集手术端的音频数据， 第 二音频采集单元实时采集控制端的 音频数据， 并将采集到的数据通过通信单 元与DSP进行通信； DSP压缩第一音频采集单元采集的音频数据并通过通信单元发送至手术端， 手术端语 音输出单元输出音频， DSP解压缩第二音频采集单元采集的音频数据并通过通信单元发送 至远程控制端， 远程控制端语音输出 单元输出音频； 数据处理单元通过通信单 元与外存 储单元、 显示单 元及语音输出 单元进行通信。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115278160 A 3