混合现实设备及其亮度调节方法、混合现实手术导航系统与流程

本技术属于混合现实手术导航，尤其涉及一种混合现实设备及其亮度调节方法、混合现实手术导航系统。

背景技术：

1、混合现实(mixed reality，mr)技术是一种将虚拟信息与现实世界融合的技术，近年来在医疗、教育、工业等领域得到了广泛应用。特别是在医疗领域，具有混合现实功能的设备逐渐成为手术辅助的重要工具。然而，当前混合现实设备的显示技术在手术室等特殊环境中的应用仍存在显著局限性。

2、手术室环境通常具有复杂的照明条件，随着环境光变化或医生操作需求的变化，医生对观察到的虚像亮度与实际物体亮度的要求会动态变化。例如，在手术室无影灯等高亮度照明环境下，虚像亮度会因为环境光过强而难以清晰显示。为了解决这一问题，现有技术通常采用医生手动调节混合现实设备镜片的环境光透过率的方式，以降低环境光对虚像的干扰。然而，这种手动调节方式存在明显缺陷：首先，手术过程中医生需要高度集中注意力，手动调节操作容易分散其注意力，增加手术风险；其次，手动调节无法实时响应环境光的变化，导致虚像亮度和实际物体亮度的匹配效率低下，影响手术操作的准确性和流畅性。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种混合现实设备的亮度调节方法、装置、计算机设备及存储介质，。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种混合现实设备的亮度调节方法，包括：响应于用户触发的模式选择操作，从预置的多种亮度调节模式中确定目标调节模式；其中，多种亮度调节模式包括手动调节模式和自适应调节模式；基于目标调节模式，调节混合现实设备的亮度参数。

3、在其中一个实施例中，自适应调节模式包括环境光感知模式和相机追踪模式。

4、在其中一个实施例中，目标调节模式为环境光感知模式；基于目标调节模式，调节混合现实设备的亮度参数，包括：获取混合现实设备的环境光传感器的输出数据；根据输出数据，确定环境光传感器的感知范围内的环境光亮度；根据环境光亮度，调节混合现实设备的亮度参数。

5、在其中一个实施例中，目标调节模式为相机追踪模式；基于目标调节模式，调节混合现实设备的亮度参数，包括：获取混合现实设备的相机模块的输出数据；根据输出数据，确定相机模块的目标成像范围内的环境光亮度；根据环境光亮度，调节混合现实设备的亮度参数。

6、在其中一个实施例中，目标成像范围为：相机模块的全局成像范围；或者，在全局成像范围内，亮度满足预设亮度条件的至少一个范围；或者，用户在全局成像范围内确定的至少一个范围；或者，用户的双眼聚焦范围。

7、在其中一个实施例中，亮度参数包括环境光透过率和虚像亮度；根据环境光亮度，调节混合现实设备的亮度参数，包括：获取混合现实设备的虚像亮度和预设亮度对比度；根据环境光亮度、虚像亮度和预设亮度对比度，以预设规则调节混合现实设备的亮度参数；其中，预设规则为：先调节环境光透过率，若基于调节后的环境光透过率得到的虚实像入眼亮度比不等于预设亮度对比度，则再调节虚像亮度。

8、在其中一个实施例中，环境光透过率具有第一调节范围，第一调节范围具有两个第一端点值，虚像亮度具有第二调节范围，第二调节范围具有两个第二端点值；根据环境光亮度和预设亮度对比度，以预设规则调节混合现实设备的亮度参数，包括：根据环境光亮度、虚像亮度和预设亮度对比度，确定透过率目标值；若透过率目标值位于第一调节范围内，则将环境光透过率调节至透过率目标值；否则，将环境光透过率调节至第一目标端点值；其中，第一目标端点值为两个第一端点值中与透过率目标值的差值最小的第一端点值；若基于调节后的环境光透过率得到的虚实像入眼亮度比不等于预设亮度对比度，则根据环境光亮度、调节后的环境光透过率和预设亮度对比度，确定亮度目标值；若亮度目标值位于第二调节范围内，则将虚像亮度调节至亮度目标值；否则，将虚像亮度调节至第二目标端点值；其中，第二目标端点值为两个第二端点值中与亮度目标值的差值最小的第二端点值。

9、在其中一个实施例中，相机追踪模式包括特征物自动追踪模式，目标调节模式为特征物自动追踪模式；基于目标调节模式，调节混合现实设备的亮度参数，包括：获取混合现实设备的相机模块输出的第一环境图像并展示；响应于用户触发的特征物选择操作，从第一环境图像中确定至少一个特征物和每个特征物的权重；获取相机模块输出的第二环境图像；根据第二环境图像，确定各特征物的亮度和权重；根据各特征物的亮度和权重，确定环境光亮度；根据环境光亮度，调节混合现实设备的亮度参数。

10、在其中一个实施例中，按照各特征物的选择顺序，各特征物的权重依次降低，各特征物的权重之和等于1。

11、在其中一个实施例中，相机追踪模式包括聚焦点自动追踪模式，目标调节模式为聚焦点自动追踪模式；基于目标调节模式，调节混合现实设备的亮度参数，包括：获取用户的双眼聚焦点和混合现实设备的相机模块输出的第三环境图像；根据双眼聚焦点，从第三环境图像中确定聚焦范围和聚焦范围的亮度，并将聚焦范围的亮度作为环境光亮度；根据环境光亮度，调节混合现实设备的亮度参数。

12、第二方面，本技术实施例提供了一种混合现实设备，包括处理器、显示模组、光学镜片、环境光传感器和相机模块；处理器用于执行：响应于用户触发的模式选择操作，从预置的多种亮度调节模式中确定目标调节模式；其中，多种亮度调节模式包括手动调节模式和自适应调节模式；基于目标调节模式，调节混合现实设备的亮度参数。

13、第三方面，本技术实施例提供了一种混合现实手术导航系统，包括第二方面所述的混合现实设备。

14、第四方面，本技术实施例提供了一种混合现实设备的亮度调节装置，装置包括：

15、模式确定模块，用于响应于用户触发的模式选择操作，从预置的多种亮度调节模式中确定目标调节模式；其中，多种亮度调节模式包括手动调节模式和自适应调节模式；

16、亮度调节模块，用于基于目标调节模式，调节混合现实设备的亮度参数。

17、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面中任一项所述的方法步骤。

18、第六方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项所述的方法。

19、第七方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机设备上运行时，使得计算机设备可执行上述第一方面中任一项所述的混合现实设备的亮度调节方法。

20、上述混合现实设备及其亮度调节方法、混合现实手术导航系统支持多种亮度调节模式，包括手动调节模式与自适应调节模式。手动调节模式允许用户直接调节设备亮度参数，而自适应调节模式则通过实时感知环境光变化，自动优化亮度参数，无需人工干预。用户选定目标调节模式后，设备的处理器将根据模式类型执行对应的亮度调节操作。该设计实现了双重优势：一方面保留了手动调节的灵活性，满足个性化需求；另一方面，自适应模式通过智能亮度调节，既消除了医生术中手动操作的分心风险，又确保了虚像在各种光照条件下始终清晰可见，这种动态调节机制显著提升了手术操作的专注度、流畅性和精确性，为混合现实技术在医疗场景中的应用提供了更可靠的解决方案。