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ITMI950864A1 - Dispositivo di posizionamento e centramento automatico di testa ottica di microscopio - Google Patents

Dispositivo di posizionamento e centramento automatico di testa ottica di microscopio Download PDF

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Publication number
ITMI950864A1
ITMI950864A1 IT95MI000864A ITMI950864A ITMI950864A1 IT MI950864 A1 ITMI950864 A1 IT MI950864A1 IT 95MI000864 A IT95MI000864 A IT 95MI000864A IT MI950864 A ITMI950864 A IT MI950864A IT MI950864 A1 ITMI950864 A1 IT MI950864A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
image
reference point
microprocessor
light distribution
optical head
Prior art date
Application number
IT95MI000864A
Other languages
English (en)
Inventor
Pier Giorgio Gobbi
Rosario Brancato
Original Assignee
San Raffaele Centro Fond
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of ITMI950864A0 publication Critical patent/ITMI950864A0/it
Priority to DE69618063T priority patent/DE69618063D1/de
Priority to EP96201069A priority patent/EP0740179B1/en
Priority to AT96201069T priority patent/ATE211267T1/de
Priority to US08/639,751 priority patent/US6175642B1/en
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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Abstract

Dispositivo di posizionamento e centramento automatico di testa ottica di microscopio ad esempio per uso chirurgico, ove detta testa ottica è collegata ad un apparato di movimentazione; detto dispositivo analizza l'immagine inquadrata dall'obiettivo del microscopio tramite un sistema automatico di analisi della distribuzione luminosa dell'immagine, ad esempio una videocamera collegata ad un circuito di elaborazione ed eventualmente ad un microprocessore, la sottopone ad elaborazione fino ad individuarne un punto di riferimento di detta distribuzione luminosa, tramite operazione di scomposizione di detta immagine in N sottozone, ed in base alla informazione sulla posizione di detto punto di riferimento comanda detto apparato di movimentazione della testa ottica del microscopio in modo da eventualmente riportare tale punto di riferimento all'interno di una zona di tolleranza predeterminata

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale
La presente invenzione riguarda un dispositivo di posizionamento e di centramento automatico della testa ottica di un microscopio chirurgico rispetto al sito operatorio.
Tecniche e metodiche micro-chirurgiche sono diffuse in molti settori specialistici della scienza medica, quali la neurochirurgia, l'oftalmologia, la chirurgia ricostruttiva di mano e piede, ecc. Il comune denominatore è rappresentato dall'impiego di un microscopio ottico in sala operatoria al fine di ingrandire opportunamente i dettagli anatomici della parte soggetta ad intervento chirurgico.
Un microscopio operatorio è essenzialmente costituito da un obiettivo e da una coppia di "lenti di tubo". Quando l'oggetto da osservare è posto nel piano focale dell'obiettivo, queste lenti ne riproducono un'immagine intermedia che può essere osservata e/o ingrandita per mezzo di una coppia di oculari. Lenti di tubo ed oculari sono in coppia per consentire una visione stereoscopica dell'oggetto. Normalmente, fra obiettivo e lenti di tubo è inserita una torretta revolver con telescopi Galileiani oppure un sistema pancratico per poter variare in modo discreto o continuo, rispettivamente, l'ingrandimento totale risultante del microscopio. Valori tipici di magnificazione sono compresi fra 5 e 50. Frequentemente l'azionamento del sistema di magnificazione avviene per tramite di un sistema motorizzato, opportunamente comandato tramite pulsantiera.
La testa ottica del microscopio è completata da un sistema coassiale di illuminazione del campo operatorio; detta testa ottica risulta meccanicamente appesa ad un braccio articolato, a sua volta solidale con uno stativo, rigidamente connesso al soffitto oppure tramite un apposito basamento solidale al pavimento. Per poter essere liberamente orientato sul letto operatorio, il microscopio è dotato di traslazioni fini nella direzione verticale (per la messa a fuoco) e nelle due direzioni orizzontali (per il centramento dell'immagine). Frequentemente tali azionamenti sono effettuati per mezzo di motori elettrici .pilotati da una pedaliera che è a disposizione del chirurgo.
Ε' poi possibile dotare la testa ottica del microscopio di un divisore di immagine, che rende disponibili altri due canali di osservazione. E’ pratica usuale installare una coppia di oculari addizionale destinata ad un secondo operatore ed un apparecchio fotografico o televisivo per acquisire una documentazione visiva dell'intervento microchirurgico .
Tramite un sistema modulare è possibile in realtà installare sullo stesso microscopio più divisori di immagine, e ad ognuno di essi collegare o una coppia aggiuntiva di oculari, o un apparecchio fotografico, o un apparecchio televisivo o altro che possa essere considerato utile.
Si deve- in ogni caso sottolineare che il campo visivo sul canale di registrazione risulta usualmente più ridotto di quello disponibile per l'operatore primario, a causa della diversa conformazione dei sistemi ottici di formazione dell'immagine. Questo comporta la necessità di avere l'obiettivo del microscopio il più precisamente possibile centrato sulla zona di interesse dell'intervento. Laddove infatti il chirurgo potrebbe ancora avere la possibilità di "vedere", lì non è automaticamente assicurato che l'occhio della telecamera o dell’apparato fotografico possa cogliere un’immagine nitida e riproducibile.
Quando, purtroppo, avviene che l'area di interesse chirurgico esca dal campo visivo dell'operatore, o del sistema di registrazione (per esempio riportato sul monitor da una telecamera), occorre che il chirurgo stesso, o meglio ancora qualche suo assistente provveda ad azionare i motori di traslazione al fine di ripristinare l'immagine di interesse al centro del campo visivo. Questo non sempre è agevole, e soprattutto può non essere accompagnato dalla tempestività di cui si ha bisogno. In questo modo può accadere che il chirurgo perda per qualche momento la visuale sul campo di interesse dell'operazione, con i conseguenti orn i disagi, ovvero che nell'archivio di immagini fotografiche o di registrazioni visive manchino fasi importanti dell'operazione .
La fuoriuscita dal campo visivo dell'operatore dell'area di interesse chirurgico può avere cause diverse. In generale, ciò può accadere sia perchè è effettivamente variato il sito del trattamento chirurgico, sia perchè, pur essendo questo rimasto invariato, ha subito uno spostamento, per ragioni strettamente anatomiche, la parte del corpo su cui si sta effettuando l'intervento.
Un ambito tipico di intervento chirurgico in cui questo avviene di sovente è dato dalla chirurgia endoscopica vitreo-retinica, in cui il teatro operatorio è costituito dalla camera posteriore del bulbo oculare.
Durante le operazioni di tipo endoscopico vitreoretiniche, il chirurgo introduce nel bulbo oculare non solo gli strumenti con cui esegue l'intervento, ma anche, a seconda delle necessità, sonde di drenaggio o di infusione, ovvero sistemi di illuminazione, quali ad esempio una sonda endoscopica a fibre ottiche.
In questo tipo di operazioni non sempre accade che l'intera parte su cui si deve effettuare l'intervento chirurgico possa rientrare nel campo visivo e di registrazione del microscopio; questo è tanto più vero quanto più si lavora ad alti ingrandimenti; si verifica spesso l'eventualità di dover riaggiustare la posizione della testa ottica del microscopio in conseguenza dello spostamento del sito di intervento. D'altra parte, a causa della particolarità anatomica dell'organo soggetto all'intervento chirurgico, (i.e. il bulbo oculare) e della ampia libertà di rotazione del bulbo oculare nella sede che lo accoglie, può accadere, che pur persistendo l'intervento chirurgico sulla medesima porzione di tessuto, sia il bulbo oculare a subire una cospicua rotazione all'interno della cavità orbitale, ad esempio a seguito delle manovre chirurgiche dell'operatore; questo può portare l'immagine di interesse al di fuori del campo visivo.
Data la relativa frequenza di tali movimenti, è necessario disporre reiterati aggiustamenti della posizione del microscopio, a scapito dell'attenzione e del comfort del chirurgo, oltre che della qualità delle immagini in corso di acquisizione.
Scopo della presente invenzione è quello di ovviare ai problemi che lo stato della tecnica così come sopra evidenziato presenta.
In particolare, scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo da connettersi ad un microscopio chirurgico il quale agisca sulla testa ottica del microscopio in modo tale da mantenere sempre ben centrata rispetto al sito di intervento l'immagine fornita dal microscopio stesso.
Lo scopo suddetto viene conseguito tramite un dispositivo di posizionamento e centramento automatico di testa ottica di microscopio per uso chirurgico, ove detta testa ottica è collegata ad un apparato di movimentazione, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo analizza l'immagine inquadrata dall'obiettivo del microscopio tramite un sistema automatico di analisi della distribuzione luminosa dell'immagine, la sottopone ad elaborazione fino ad individuarne un punto di riferimento di detta distribuzione luminosa, ed in base alla informazione sulla posizione di detto punto di riferimento di detta distribuzione luminosa comanda detto apparato di movimentazione della testa ottica del microscopio.
Durante l'operazione chirurgica, il chirurgo ha a disposizione mezzi (vedi" ad esempio una sonda endoscopica a fibra ottica) per illuminare o comunque concentrare un fascio di luce sulla zona su cui sta intervenendo. Ne consegue che, assai verosimilmente, il sito dell'intervento corrisponderà, per lo meno a grandi linee, con la zona più illuminata. In base a questa assunzione, il dispositivo secondo la presente invenzione va alla ricerca, all'interno dell'immagine inquadrata dall'obiettivo del microscopio della zona o punto a maggiore intensità di luce, e fa corrispondere detta zona o punto al sito dell'intervento. Alternativamente, in una forma di realizzazione preferita dell'oggetto della presente invenzione, quale parametro per collocare il sito di intervento rispetto ad un sistema di riferimento cartesiano solidale con l'apparato ottico del microscopio, il dispositivo secondo la presente invenzione calcola la posizione in coordinate ascissa ed ordinata del baricentro luminoso dell'immagine.
Il microscopio chirurgico a cui il dispositivo secondo la presente invenzione può essere collegato deve essere dotato di almeno un divisore di immagine, in modo tale da far pervenire la stessa immagine che ha il chirurgo davanti, agli occhi, ad un sistema automatico di analisi dell'immagine.
Detto sistema automatico di analisi dell'immagine può ad esempio essere una videocamera collegata ad un circuito elettronico di elaborazione dell'immagine ovvero una matrice fotosensibile collegata ad un microprocessore .
La videocamera può essere sia a bianco e nero, fornente un segnale CCIR standard bianco/nero, ovvero a colori.
Al sistema di analisi dell'immagine così come è stato sopra descritto, può venir inoltre collegato un microprocessore in grado di elaborare le immagini acquisite. Tale collegamento può intervenire sia in via diretta, senza accessori intermedi, sia interponendo un dispositivo di memorizzazione dell'immagine, da cui in un tempo successivo a quello in cui l'immagine è stata acquisita, e memorizzata, il microprocessore preleva la stessa per analizzarla.
In questo caso alla videocamera verranno collegati: una memoria di sistema, un bus di sistema e dispositivi di comunicazione e una scheda di acquisizione di immagini, ove detta scheda campiona il segnale video e lo memorizza in un banco di memoria sotto forma di matrice immagine.
Il segnale elaborato dalla videocamera, eventualmente riprodotto su di un monitor televisivo per scopi divulgativi e didattici, viene quindi analizzato in parallelo dal circuito elettronico di elaborazione .
Per comprendere meglio il funzionamento del dispositivo di centramento secondo la presente invenzione, è bene riferirsi alla allegata figura 1, la quale riporta lo schema di flusso delle azioni compiute dal dispositivo secondo la presente invenzione.
Il microprocessore facente parte del dispositivo analizza l'immagine prodotta dalla videocamera, e la suddivide in N zone o riquadri. Di ognuna di queste N zone o riquadri il microprocessore misura il livello di luminosità e lo memorizza. Così, ad ogni zona è associato un valore corrispondente al livello di intensità luminosa della zona stessa.
Dopo eventuali operazioni aggiuntive di aggiustaggio del livello luminoso, di filtraggio dello stesso, di eventuale esaltazione del contrasto, di sottrazione del livello di luminosità medio delle N zone, il microprocessore è in grado di calcolare la posizione, relativamente al sistema di assi cartesiano associato alla testa ottica del microscopio, del "baricentro luminoso" dell'immagine. Per "baricentro luminoso" si intende il baricentro calcolato assegnando ad ogni zona discretizzata un peso pari al suo livello di luminosità.
Naturalmente, quanto più alto è il numero delle zone in cui l'immagine video o digitalizzata è suddivisa, tanto maggiore risulterà l'accuratezza nella individuazione della posizione di detto baricentro .
In una forma alternativa della presente invenzione, il circuito elettronico va alla ricerca del punto più luminoso dell'immagine, come il centro della zona più luminosa dell'immagine, e ad esso conferisce il valore di punto di riferimento della distribuzione luminosa dell'immagine.
Un vantaggio della metodica consiste nel fatto che nessun particolare dettaglio dell'immagine deve essere riconosciuto e localizzato in forma, fattore di scala, orientamento, composizione cromatica, ma solo un punto di riferimento della luminosità della scena. Questo fa sì che le procedure di calcolo siano enormemente semplificate e velocizzate, così da avvenire in tempo reale. In tal modo inoltre l'efficienza di inseguimento prescinde in buona misura dall'effettivo ingrandimento utilizzato, dalla luminosità di fondo, da una qualsiasi dominanza cromatica, ecc.
Una possibilità addizionale di rintracciare ed individuare in maniera precisa il sito di intervento chirurgico risiede nel porre in corrispondenza di esso un segno distintivo, che ad esempio può essere una freccia, una forma geometrica, una crocetta, ecc. di colore o luminosità fortemente diversa dall’ambiente di intervento circostante, in qualsiasi materiale adatto allo scopo; il microprocessore di cui il dispositivo secondo la presente invenzione è dotato, deve essere allora progettato a riconoscere almeno una forma e/o un colore ed eventualmente un orientamento di distribuzione di luminosità all'interno dell'immagine.
Questo può ad esempio avvenire individuando i contorni di una zona tutta connessa di luminosità e/o colore sufficientemente uniforme, eventualmente definendo via via in maniera sempre più precisa detti contorni per mezzo di algoritmi convenzionali di riconoscimento. Una volta esaurita questa procedura, la forma connessa riscontrata verrà confrontata con la forma prememorizzata da ritrovare. In caso di sufficiente similitudine fra dette due forme il microprocessore completa la procedura di individuazione del segno distintivo, altrimenti ripete la procedura fino ad avvenuta individuazione.
In questo modo il microprocessore sarà in grado di associare al riconoscimento di una particolare forma geometrica e del suo eventuale orientamento spaziale la posizione esatta del sito da inquadrare.
In forme di realizzazione preferite della presente invenzione l'analisi della distribuzione luminosa dell'immagine viene effettuata in una banda spettrale specifica, mediante l'impiego di filtri ottici selettivi in lunghezza d'onda.
In una forma di realizzazione assai preferita detta banda spettrale è collocata nella regione visibile delle radiazioni ottiche, ove detta banda spettrale può avere una ampiezza grande a piacere, cosi da includere un solo colore o più colori. In forme di realizzazione preferite, alternative a quest 'ultima, detta banda spettrale è collocata o nella regione infrarossa oppure nella regione ultravioletta delle radiazioni ottiche.
A questo punto il microprocessore ha calcolato, dopo i passaggi segnalati, le coordinate xG e yG, rispetto al sistema di riferimento cartesiano solidale con la testa ottica del microscopio chirurgico, e avente origine nel centro geometrico del campo visivo del punto di riferimento della distribuzione luminosa dell’immagine, sia esso il baricentro luminoso, sia esso il punto più luminoso.
A questo punto il microprocessore verifica se detto punto di riferimento si trova o meno all'interno di una zona di tolleranza prestabilita. Detta zona di tolleranza è ad esempio rappresentata da coordinate ±|xD| e ±|yD|, o da una sola coordinata pD in coordinate polari, determinate a priori. Se si riscontra che il punto di riferimento cade all'interno della zona di tolleranza, allora questo vuol dire che l'immagine è sufficientemente centrata e che quindi non bisogna mandare alcun segnale all'apparato di movimentazione della testa ottica. Se, viceversa, il punto di riferimento non cade all'interno di detta zona di tolleranza, allora il dispositivo deve generare un segnale che viene poi inviato all'apparato di movimentazione della testa ottica, ove detto segnale deve essere in grado di spostare la testa ottica del microscopio fino a far nuovamente cadere il baricentro luminoso dell'immagine all'interno della zona di tolleranza.
Per far questo, la via più veloce è quella di valutare entità e direzione (breviter il vettore spostamento) dello spostamento subito dal punto di riferimento rispetto alla posizione che esso aveva precedentemente (viene predisposta a tal scopo una memorizzazione automatica delle coordinate del punto di riferimento già stimato ogni volta che la procedura di analisi ed elaborazione dell'immagine viene ripetuta) . A valutazione di detto vettore spostamento avvenuta, il comando dato all'apparato di movimentazione sarà tale da ripercorrere detto vettore spostamento, vale a dire sarà tale da imprimere alla testa ottica del microscopio uno spostamento coerente (stessa direzione, stesso modulo e stesso verso) rispetto a detto vettore spostamento. In questo modo si ristabilirà velocemente ed efficacemente il centraggio dell'immagine rispetto al sito di intervento.
Alternativamente, in una seconda forma di realizzazione preferita del dispositivo secondo la presente invenzione, il vettore spostamento sopra menzionato potrà essere valutato in maniera leggermente diversa, intendendolo come il vettore che congiunge il centro della zona di tolleranza {individuato dalle due coordinate xDC=0; yDC=0) ed il punto di riferimento calcolato per ultimo.
Anche in questo caso, il comando dato all'apparato di movimentazione sarà tale da ripercorrere detto vettore spostamento.
L'apparato di movimentazione della testa ottica è composto da motori elettrici connessi ad opportuni riduttori. Detti motori elettrici ricevono i comandi da parte di detto microprocessore. Nel caso in cui detto microprocessore non sia stato previsto, è possibile modificare opportunamente detto circuito di elaborazione dell'immagine ad impartire esso stesso comandi ai motori elettrici onde riposizionare correttamente la testa ottica.
A questo punto può ripetersi la procedura di acquisizione e di elaborazione dell'immagine sopra descritta.
Naturalmente la precisione ed accuratezza del dispositivo secondo la presente invenzione nel riportare sempre la testa ottica del microscopio in posizione tale da assicurare il centraggio dell'immagine sul sito di intervento è funzione anche della velocità di calcolo; a parità di capacità e velocità di elaborazione da parte del microprocessore, la velocità di calcolo risulta funzione inversa del numero di zone in cui l'immagine è stata parzializzata. Per ragioni di simmetria è bene che detto numero di zone sia un quadrato perfetto (64,81,100 ecc.). Ovviamente al crescere del numero di zone, cresce il tempo di elaborazione; peraltro, disponendo di un numero di zone elevato si può ridurre facilmente sia la risoluzione che il tempo di calcolo, raggruppando per via software le zone in gruppi di 4 o 9 o altro numero.
Il campionamento dell'immagine e della posizione del baricentro avviene in una forma di realizzazione preferita del dispositivo secondo 'la presente invenzione con la frequenza del quadro televisivo (50 Hz in Europa), mentre i tempi della traslazione della testa sono dati dalla velocità dei motori, usualmente abbastanza lenti.
Questo comporta che lo stadio lento del processo di ricentraggio dell'immagine sul sito di intervento non è controllato tanto dal passaggio di acquisizione ed elaborazione dell'immagine quanto dal velocità dei motori, o del sistema di movimentazione della testa ottica prescelto.
In una forma di realizzazione alternativa a quelle finora illustrate, il sistema automatico di analisi della distribuzione luminosa dell'immagine comprende un elemento fotosensibile atto a generare segnali proporzionali all'entità del decentramento di detta distribuzione luminosa dell'immagine rispetto al centro di detto elemento fotosensibile, ove detto decentramento è opportunamente misurato lungo due direzioni mutuamente perpendicolari.
Detto elemento fotosensibile può consistere, a seconda dei casi, in un fotodiodo semiconduttore sensibile alla posizione, in un rivelatore optoelettronico a quadrante o comunque segmentato, ovvero in un tubo optoelettronico dissettore di immagine.
Per rendere più agevole e sicura l'individuazione del punto di riferimento quale il punto più luminoso ovvero il baricentro luminoso dell'immagine, può essere opportuno predisporre mezzi per aumentare la diffusività e/o la riflettività alla radiazione ottica di tutta o di parte di detta immagine. Ad esempio, detti mezzi possono essere costituiti da elementi marcatori diffusivi o riflettenti posti all'interno dell'immagine inquadrata dall'obiettivo del microscopio.
In una forma di realizzazione preferita della presente invenzione, detti mezzi sono costituiti dagli stessi strumenti e dispositivi chirurgici utilizzati per l'intervento, che vengono appositamente trattati per risultare di luminosità maggiore .
Nella presente descrizione si è finora fatto riferimento ad un impiego del microscopio chirurgico controllato dal dispositivo secondo la presente invenzione solamente per scopi di chirurgia oftalmica, ed in particolare di chirurgia vitreoretinica.
Si deve tuttavia intendere che l'oggetto della presente domanda può essere di aiuto per un qualsiasi intervento di natura chirurgica in cui si ripresentino le problematiche e le necessità sopra descritte. A titolo di esempio, si possono citare la neurochirurgia e la chirurgia plastica ricostruttiva.
L'oggetto della presente domanda può comunque trovare applicazione anche in ambito industriale, laddove siano necessarie indagini microscopiche, con l'ausilio di illuminazione endoscopica, ad esempio in elettronica, nella preparazione di componenti quali circuiti stampati, sia a film spesso che a film sottile.

Claims (31)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di posizionamento e centramento automatico di testa ottica di microscopio, ad esempio per uso chirurgico, ove detta testa ottica è collegata ad un apparato di movimentazione, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo analizza l'immagine inquadrata dall'obiettivo del microscopio tramite un sistema automatico di analisi della distribuzione luminosa dell'immagine, la sottopone ad elaborazione fino ad individuarne un punto di riferimento di detta distribuzione luminosa, ed in base alla informazione sulla posizione di detto punto di riferimento di detta distribuzione luminosa comanda detto apparato di movimentazione della testa ottica del microscopio.
  2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto sistema automatico di analisi dell'immagine comprende una videocamera collegata ad un circuito elettronico di elaborazione dell'immagine.
  3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto sistema automatico di analisi dell'immagine comprende una videocamera collegata ad un circuito elettronico di elaborazione dell'immagine, la quale è ulteriormente collegata ad un microprocessore, e ad una memoria di sistema, ad un bus di sistema e dispositivi di comunicazione, e ad una scheda di acquisizione di immagini, che campione il segnale video e lo memorizza in detta memoria sotto forma di matrice immagine.
  4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto sistema automatico di analisi dell'immagine comprende una matrice fotosensibile collegata ad un microprocessore.
  5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto punto di riferimento della distribuzione luminosa dell'immagine elaborata è costituito dal baricentro luminoso di detta immagine.
  6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto punto di riferimento della distribuzione luminosa dell'immagine elaborata è costituito dal punto più luminoso di detta immagine.
  7. 7. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto microprocessore individua la posizione del punto di riferimento della distribuzione luminosa dell'immagine analizzata tramite le seguenti fasi: - suddivisione in N zone dell'immagine; - misura,del livello di luminosità di ogni zona; - calcolo di detto baricentro luminoso assegnando ad ogni zona discretizzata un peso pari al suo livello di luminosità.
  8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che dopo la misura del livello di luminosità di ogni zona si effettua una sottrazione del livello di luminosità medio delle N zone .
  9. 9. Dispositivo secondo le rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che detto microprocessore individua la posizione del punto di riferimento della distribuzione luminosa dell'immagine tramite le seguenti fasi: - suddivisione in N zone dell'immagine; - misura del livello di luminosità di ogni zona; - calcolo di detto punto di riferimento come centro della zona più luminosa dell'immagine.
  10. 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 7 o 9, caratterizzato dal fatto che N è un quadrato perfetto.
  11. 11. Dispositivo secondo le rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che detto microprocessore individua la posizione del punto di riferimento della distribuzione luminosa dell'immagine tramite il riconoscimento di almeno una forma ed eventualmente orientamento di distribuzione di luminosità all'interno dell'immagine.
  12. 12. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta analisi della distribuzione luminosa dell'immagine viene effettuata in una banda spettrale specifica, limitata mediante l'impiego di filtri ottici selettivi in lunghezza d'onda,
  13. 13. Dispositivo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detta banda spettrale è collocata nella regione visibile delle radiazioni ottiche .
  14. 14. Dispositivo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detta banda spettrale è collocata nella regione infrarossa delle radiazioni ottiche.
  15. 15. Dispositivo secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detta banda spettrale è collocata nella regione ultravioletta delle radiazioni ottiche.
  16. 16. Dispositivo secondo le rivendicazioni 8 o 9, caratterizzato dal fatto che detto apparato di movimentazione di detta testa ottica viene comandato dal microprocessore nel modo seguente: - viene verificato se detto punto di riferimento della distribuzione luminosa dell'immagine si trova, o meno, all'interno di una zona di tolleranza determinata a priori; - nel caso in cui detta verifica dia esito positivo nessun comando viene impartito all'apparato di movimentazione da parte del microprocessore; - nel caso in cui detta verifica dia esito negativo, il microprocessore calcola un vettore spostamento e comanda l'apparato di movimentazione a far percorrere a detta testa ottica, in senso concorde, detto vettore spostamento.
  17. 17. Dispositivo secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che detto vettore spostamento calcolato dal microprocessore è il vettore congiungente la posizione del punto di riferimento alla verìfica immediatamente precedente e la nuova posizione del punto di riferimento.
  18. 18. Dispositivo secondo la rivendicazione 16, caratterizzato dal fatto che detto vettore spostamento calcolato dal microprocessore è il vettore congiungente il centro della zona di tolleranza e la nuova posizione del punto di riferimento.
  19. 19. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto sistema automatico di analisi dell'immagine comprende un elemento fotosensibile atto a generare segnali proporzionali all'entità del decentramento di detta distribuzione luminosa dell’immagine rispetto al centro di detto elemento fotosensibile, detto decentramento essendo misurato lungo due direzioni mutuamente perpendicolari .
  20. 20. Dispositivo secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che detto elemento fotosensibile è costituito da un fotodiodo a semiconduttore sensibile alla posizione.
  21. 21. Dispositivo secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che detto elemento fotosensibile è costituito da un rivelatore optoelettronico a quadrante o segmentato.
  22. 22. Dispositivo secondo la rivendicazione 19, caratterizzato dal fatto che detto elemento fotosensibile è costituito da un tubo optoelettronico dissettore di immagine.
  23. 23. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto apparato di movimentazione di detta testa ottica è composto da motori elettrici connessi a riduttori, ove detti motori elettrici ricevono i comandi da parte di detto microprocessore .
  24. 24. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto apparato di movimentazione di detta testa ottica è composto da motori elettrici connessi a riduttori, ove detti motori elettrici ricevono i comandi da parte di detto circuito elettronico.
  25. 25. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che vengono utilizzati mezzi per aumentare la diffusività e/o la riflettività alla radiazione ottica di tutta o di parte di detta immagine.
  26. 26. Dispositivo secondo la rivendicazioni 25, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sono costituiti da elementi marcatori diffusivi o riflettenti posti all'interno dell'immagine inquadrata dall'obbiettivo del microscopio.
  27. 27. Dispositivo secondo la rivendicazione 25, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sono costituiti da strumenti e dispositivi chirurgici appositamente trattati per risultare di luminosità maggiore.
  28. 28. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, per uso in chirurgia oftalmica.
  29. 29. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, per uso in chirurgia vitreo-retinica.
  30. 30. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, per uso in neurochirugia.
  31. 31. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, per uso in chirurgia plastica ricostruttiva.
ITMI950864A 1995-04-28 1995-04-28 Dispositivo di posizionamento e centramento automatico di testa ottica di microscopio IT1274405B (it)

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ITMI950864A IT1274405B (it) 1995-04-28 1995-04-28 Dispositivo di posizionamento e centramento automatico di testa ottica di microscopio
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