DE10225077B4

DE10225077B4 - Object tracking device for medical operations

Info

Publication number: DE10225077B4
Application number: DE10225077A
Authority: DE
Inventors: Markus Schill
Original assignee: VR MAGIC GmbH
Current assignee: Vrmagic De GmbH
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2007-11-15
Anticipated expiration: 2022-06-06
Also published as: DE10225077A1

Abstract

Objektverfolgeanordnung (1) für medizinische Operationen mit einer Vielzahl optischer Sensoren (2, 7), von denen eine erste Teilmenge der Sensoren (2) zur Erfassung eines aus Richtung der Sensoren (2) angestrahlten Objektes (3) angeordnet ist, und einem Auswertemittel (4) zur Bestimmung einer Objektposition im Ansprechen auf die Sensorsignale, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilmenge der Sensoren (2) in einer den zu beobachtenden Situs beleuchtenden Operationsleuchte (6) zur Situserfassung angeordnet ist und dass eine weitere Teilmenge der Sensoren (7) zur Erfassung der Operationsleuchtenausrichtung angeordnet ist, welches Auswertemittel (4) zur kaskadierten Bestimmung der Objektposition im Ansprechen auf die Signale beider Teilmengen der Sensoren (2, 7) ausgebildet ist.Property Follow arrangement (1) for Medical operations with a large number of optical sensors (2, 7), of which a first subset of the sensors (2) for detection arranged from the direction of the sensors (2) illuminated object (3) is, and an evaluation means (4) for determining an object position in response to the sensor signals, characterized in that the first Subset of the sensors (2) in an illuminating the site to be observed Operating light (6) is arranged for site survey and that another subset of the surgical light alignment sensors (7) is arranged, which evaluation means (4) for the cascaded determination the object position in response to the signals of both subsets the sensors (2, 7) is formed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft das oberbegrifflich Beanspruchte. Damit befasst sich die vorliegende Erfindung mit der Nachverfolgung zu erfassender Objekte, das heißt sie betrifft ein Tracking-System.The The present invention relates to the term claimed above. Thus, the present invention is concerned with tracking to be detected objects, that is it concerns a tracking system.

Objektverfolgeanordnungen sind erforderlich und bekannt, um die Position bestimmter Objekte zu verfolgen. Dies gewinnt zunehmende Bedeutung etwa bei chirurgischen Eingriffen, wo die Position eines chirurgischen Instrumentes exakt erfasst werden muss, um diese zu dokumentieren oder, darüber hinausgehend, mittels automatischer oder halbautomatischer robotischer Systeme den Chirurgen zu unterstützen.Property Follow arrangements are required and known to the position of certain objects to pursue. This is gaining increasing importance for instance in surgical Intervened where the position of a surgical instrument is accurate must be recorded in order to document it or, beyond that, to using automatic or semi-automatic robotic systems to support the surgeon.

Aus der DE 196 39 615 C2 ist ein Reflektorenreferenzierungssystem für chirurgische und medizinische Instrumente, sowie ein Markersystem für neurochirurgisch zu behandelnde Körperpartien bekannt. Es wird dort vorgeschlagen, dass das Reflek torenreferenzierungssystem für chirurgische und medizinische Instrumente oder Behandlungsapparate mit mindestens zwei Kameras und einer mit den Kameras verbundenen Rechnereinheit mit einer Grafik-Bildschirmausgabe versehen ist, wobei eine Strahlungsquelle für Infrarotstrahlung und eine Reflektorengruppe mit mindestens zwei Reflektoren für diese Infrarotstrahlung vorgesehen ist, wobei die Reflektoren in einer nur für diese Reflektorengruppe charakteristischen Anordnung an den Instrumenten beziehungsweise Behandlungsapparaturen angebracht sind.From the DE 196 39 615 C2 is a reflector referencing system for surgical and medical instruments, and a marker system for neurosurgical parts of the body to be treated known. It is proposed there that the reflector torenreferenzierungssystem for surgical and medical instruments or treatment apparatus with at least two cameras and a computer connected to the computer unit is provided with a graphics screen output, wherein a radiation source for infrared radiation and a reflector group with at least two reflectors for this infrared radiation is provided, wherein the reflectors are mounted in a characteristic only for this group of reflectors arrangement on the instruments or treatment apparatus.

Die Kameras erfassen dabei den Bereich des Operationstisches, an dem die Behandlung stattfindet und können dreidimensional Raumkoordinaten von chirurgischen Instrumenten und Behandlungsapparaten erfassen, die mit Reflektoren versehen sind, welche Infrarotstrahlen reflektieren.The Cameras capture the area of the operating table where the treatment takes place and can three-dimensional spatial coordinates of surgical instruments and Detecting treatment apparatus, which are provided with reflectors, which Reflect infrared rays.

Aus der GB/A/ 2 345 538 ist ein optischer Nachverfolger mit einer monokularen Videocamera, mit einer Videobildfangkarte, einem Computer und einer dedizierten Software für die 3D- und 2D-Verfolgung hereinkommender Bilder bekannt, die verwendet wird, um den Computercursor zu steuern, das heißt, an Stelle einer Maus.Out GB / A / 2 345 538 is an optical tracker with a monocular Videocamera, with a video image capture card, a computer and a dedicated software for The 3D and 2D tracking of incoming images is known that uses is used to control the computer cursor, that is, in place of a mouse.

Ein visuelles Echtzeitserversystem für die laparoskopische Chirurgie ist von G.-Q. WEI und K. Arbter bekanntgemacht worden, vgl. DE 195 29 950 C1 .A visual real-time server system for laparoscopic surgery is from G.-Q. WEI and K. Arbter have been published, cf. DE 195 29 950 C1 ,

Aus der US-Offenlegungsschrift US 2001/0008561 A1 ist ein Echtzeitcomputersichtsystem bekannt, das eines oder mehrere Objekte, die sich in einer Szene bewegen, unter Verwendung einer Vielorttechnik verfolgen, wobei nicht gesucht werden muss.Out US Patent Publication US 2001/0008561 A1 is a real-time computer vision system Known to be one or more objects that are in a scene move, using a multi-location technique, where does not have to be searched.

Die Objektverfolgung in Videosequenzen ist aus der WO 94/25930 A1 bekannt.The Object tracking in video sequences is known from WO 94/25930 A1.

Aus der nicht vorveröffentlichten EP 1 340 470 A1 ist ein System zum kombinierten Beleuchten eines vorgebbaren Bereichs und zur Referenzierung von dreidimensionalen Raumkoordinaten insbesondere von chirurgischen oder medizinischen Instrumenten bekannt, umfassend eine Operationsleuchte zur Beleuchtung eines Bereiches, eine Strahlungsquelle zum Emittieren von Infrarotstrahlen und zumindest zwei Kameras zur Erfassung von optischen Infrarotsignalen, wobei die Operationslampe und die Kamera so gemeinsam gehalten sind, dass die optischen Infrarotsignale zur Referenzierung von dreidimensionalen Raumkoordinaten in dem beleuchteten Bereich auswertbar sind.From the not pre-published EP 1 340 470 A1 a system is known for combined illumination of a predefinable area and for referencing three-dimensional spatial coordinates, in particular of surgical or medical instruments, comprising a surgical light for illuminating a region, a radiation source for emitting infrared rays and at least two cameras for detecting infrared optical signals, wherein the surgical light and the camera are held together so that the optical infrared signals for referencing three-dimensional spatial coordinates in the illuminated area are evaluable.

Der EP 1 340 470 A1 ist nicht zu entnehmen, eine Absolutposition des Situs kaskadiert zu bestimmen.Of the EP 1 340 470 A1 it can not be deduced to determine an absolute position of the situs cascaded.

Aus der US-PS 6,188,777 B1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Personaldetektion und Nachverfolgung bekannt.Out The US-PS 6,188,777 B1 is a method and an apparatus for Personnel detection and tracking known.

Die gattungsbildende Druckschrift US 6,288,785 B1 umfasst ein System zur Bestimmung der räumlichen Position und/oder der Orientierung einer oder mehrerer Objekte. Das System beinhaltet ein optisches Subsystem und ein nicht-optisches Subsystem. Das optische Subsystem beinhaltet optische Subsystemlichtquellen, welche auf einem oder mehrerer der Objekte angebracht sind und einen optischen Subsystemsensor, der ausgebildet ist, um die Energie der optischen Subsystemlichtquel len zu messen. Das optische Subsystem weist ein optisches Koordinatensystem auf, das in fester Beziehung zu dem optischen Subsystemsensor steht. Der optische Subsystemsensor produziert Positions- und/oder Orientierungssignale relativ zum optischen Subsystemkoordinatensystem in Ansprechen auf die gemessene Energie der optischen Subsystemlichtquelle. Das nicht-optische Subsystem hat ein nicht optisches Subsystemkoordinatensystem und ist dazu ausgebildet, Positions- und/oder Orientierungssignale eines oder mehrerer der Objekte relativ zu dem nicht optischen Subsystemkoordinatensystem hervorzubringen. Es ist eine Kopplungsanordnung vorgesehen, um Positions- und/oder Orientierungssignale hervorzubringen, welche für die Position und/oder Orientierung des gewählten optischen oder nicht-optischen Subsystems relativ zu dem Koordinatensystem des anderen optischen oder nicht-optischen Subsystems indikativ sind. Ein Prozessor spricht auf die Signale an, die durch die Kopplungsanordnung hervorgebracht werden und die Signale der einzelnen Sensoren zur Bestimmung der Position und/oder Orientierung eines oder mehrerer Objekte relativ zu dem geeignet definierten Koordinatensystem.The generic document US 6,288,785 B1 includes a system for determining the spatial position and / or the orientation of one or more objects. The system includes an optical subsystem and a non-optical subsystem. The optical subsystem includes subsystem optical light sources mounted on one or more of the objects and an optical subsystem sensor configured to measure the energy of the subsystem optical light sources. The optical subsystem has an optical coordinate system that is related to the optical subsystem sensor. The optical subsystem sensor produces position and / or orientation signals relative to the optical subsystem coordinate system in response to the measured energy of the subsystem optical light source. The non-optical subsystem has a non-optical subsystem coordinate system and is configured to produce position and / or orientation signals of one or more of the objects relative to the non-optical subsystem coordinate system. A coupling arrangement is provided for providing position and / or orientation signals indicative of the position and / or orientation of the selected optical or non-optical subsystem relative to the coordinate system of the other optical or non-optical subsystem. A processor is responsive to the signals produced by the coupling arrangement and the signals the individual sensors for determining the position and / or orientation of one or more objects relative to the suitably defined coordinate system.

Wenn Objekte bei kritischen Anwendungen wie chirurgischen Eingriffen verfolgt werden, etwa um die Position eines Elektroskalpells vor dessen Erregung genau festzulegen, so muss die Positionserfassung schnell und exakt erfolgen. Dies gilt unter allen Umständen, auch dann, wenn die mit der Operation befasste Person oder ein anderes Mitglied des operierenden Teams in das Erfassungsfeld zwischen Sensor und zu erfassendem Objekt tritt. Darüber hinaus ist es wünschenswert, eine dauerhafte Kalibrierung zu schaffen, die dafür Sorge trägt, dass die Objektnachverfolgung während der gesamten Operationsdauer erschütterungssicher gewährleistet ist. Es ist wün schenswert, zumindest einigen dieser Erfordernisse wenigstens partiell besser genügen zu können.If Objects in critical applications such as surgical procedures be tracked, about the position of an electric scalpel determine its excitement exactly, so the position detection done quickly and accurately. This is true in all circumstances, too then if the person involved in the operation or another Member of the operating team in the detection field between sensor and to the object to be detected. In addition, it is desirable to create a permanent calibration that will take care of that wearing, that object tracking during guaranteed vibration safe throughout the duration of the operation is. It is desirable at least partially better at least some of these requirements suffice to be able to.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Objektverfolgung während der gesamten Operationsdauer sicher zu gewährleisten.The Object of the present invention is an object tracking while Ensure the entire duration of surgery safely.

Im Anspruch 1 wird eine Objektverfolgeanordnung für medizinische Operationen angegeben, mit der diese Aufgabe gelöst wird. Bevorzugte Ausführungsformen der Objektverfolgeanordnung finden sich in den Unteransprüchen.in the Claim 1 will be an object tracking arrangement for medical operations specified, with which this task is solved. Preferred embodiments the object tracking arrangement can be found in the subclaims.

Damit schlägt die vorliegende Erfindung gemäß einem ersten Grundgedanken eine Objektverfolgeanordnung für medizinische Operationen mit einer Vielzahl optischer Sensoren vor, von denen eine erste Teilmenge zur Erfassung eines aus Richtung der Sensoren angestrahlten Objektes angeordnet ist, und einem Auswertemittel zur Bestimmung einer Objektposition im Ansprechen auf die Sensorsignale, bei welchem vorgesehen ist, dass die erste Teilmenge in einer den zu beobachtenden Situs beleuchtenden Operationsleuchte zur Situserfassung angeordnet ist, und eine weitere Teilmenge optischer Sensoren zur Erfassung der Operationsleuchtenausrichtung angeordnet ist, wobei das Auswertemittel zur kaskadierten Bestimmung der Objektposition im Ansprechen auf die Signale beider Teilmengen ausgebildet ist.In order to beats the present invention according to a first principles an object tracking arrangement for medical Operations with a variety of optical sensors, of which a first subset for detecting one from the direction of the sensors irradiated object is arranged, and an evaluation means for determining an object position in response to the sensor signals which is provided that the first subset in a to observational situs lighting surgical light for site survey is arranged, and a further subset of optical sensors for Detecting the surgical light alignment is arranged, wherein the evaluation means for the cascaded determination of the object position is designed in response to the signals of both subsets.

Ein erster wesentlicher Aspekt der Erfindung ist damit darin zu sehen, dass die Sensormittel selbst beweglich sind und ihre Position mitausgewertet wird. Auf diese Weise wird einerseits erreicht, dass die Anordnungen gegen Erschütterungen, etwa durch gegen die Sensormittel wie Kameras, stoßende Per sonen in ihrer Verwendbarkeit gesichert ist, und es wird andererseits ermöglicht, die Sensormittel stets dicht bei den zu erfassenden Objekten zu halten. Dies wiederum erlaubt es, die Sensormittel so anzuordnen, dass sich nichts zwischen Sensormittel und zu erfassendem Objekt befindet und überdies eine präzise Bestimmung der Objektposition relativ zum Sensor möglich ist.One The first essential aspect of the invention is thus to be seen in that the sensor means themselves are movable and their position is also evaluated. In this way, on the one hand achieved that the arrangements against shakes, for example, against the sensor means such as cameras, pushing people is secured in its usability, and it becomes on the other hand allows the sensor means always close to the objects to be detected hold. This in turn makes it possible to arrange the sensor means so that nothing between the sensor means and the object to be detected and, moreover, one precise Determining the object position relative to the sensor is possible.

Die Objektverfolgeanordnung der vorliegenden Erfindung wird daher bevorzugt in geschlossenen Räumen, insbesondere in Operationssälen eingesetzt, wobei die Referenzposition raumfest sein kann. In alternativer Weise wäre auch möglich, eine Referenzierung vorzunehmen auf einen beweglichen Operationstisch oder dergleichen, was sinnvoll ist, wenn ein Patient auf einem Tisch fixiert behandelt wird, sei es bei einer -Bestrahlung, wo er relativ zu einer Strahlungsquelle verschoben werden muss, sei es bei anderen Anlässen.The Object tracking arrangement of the present invention is therefore preferred in closed rooms, especially in operating theaters used, wherein the reference position can be fixed in space. In alternative Way would be also possible, to refer to a movable operating table or the like, which makes sense when a patient is on a table fixed, be it at a radiation, where he is relative must be moved to a source of radiation, be it with others Occasions.

In einer bevorzugten Variante sind mehrere per se identische Sensormittel vorgesehen und zumindest eines derselben ist relativ zu anderen Sensormitteln beweglich. Es sei aber darauf hingewiesen, daß bei bestimmten Sensormitteln, die auf per se identische Weise Objekte erfassen, gegebenenfalls andere Auslegungen möglich sind, etwa, wenn bei Kameras unterschiedliche Brennweiten für verschiedene Elemente vorgesehen werden und/oder insbesondere während der Objektverfolgung einstellbar sind. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn zwei oder mehr Sensoren gemeinsam miteinander beweglich sind und zwar relativ zu mehreren anderen Sensoren. In einem solchen Fall können die beweglichen Sensoren nahe des Objektes angeordnet werden und haben dabei bevorzugt sehr gute Sicht auf diese, während mit den verbleibenden Sensoren als Sensormittelposi tionserfassungsmittel die Position der beweglichen Sensoren erfasst wird.In In a preferred variant, several identical per se sensor means and at least one of them is relative to others Sensor means movable. It should be noted, however, that certain Sensor means which detect objects in an identical way per se, where appropriate, other interpretations are possible, such as when Cameras have different focal lengths for different elements be and / or especially during the object tracking are adjustable. In particular, it is preferable when two or more sensors are movable together and relative to several other sensors. In such a Case can the movable sensors are placed close to the object and have preferred very good view of this, while with the remaining sensors as Sensormittelposi tion detecting means the position of the movable sensors is detected.

Bevorzugt ist es, wenn die Sensoren die Objekte optisch erfassen, da in einem solchen Fall mit vergleichsweise preiswerten positionsempfindlichen Sensoren gearbeitet werden kann, wie CCD-Kameras, CMOS-Feldern oder anderen lichtempfindlichen Halbleitern. Die optische Objekterfassung wird bevorzugt zumindest teilweise im sichtbaren Bereich (VIS-Bereich) erfolgen, wobei insbesondere die Objektfarben berücksichtigt werden können. Dies erlaubt es, im Operationsfeld ohne zusätzliche IR-Quellen auszukommen, was besonders bevorzugt ist, weil durch die stets erforderliche helle Ausleuchtung des Operationsfeldes ohnehin eine starke Wärmebelastung des Bereiches gegeben ist. Die Objektfarbenberücksichtigung ermöglicht dabei zugleich weiter, dass unterschiedliche Objekte anhand ihrer unterschiedlichen Farben erkannt werden oder auf einfache Weise Marken auf Objekten aufgebracht werden und damit eine sehr schnelle Zuordnung und Erkennung möglich ist.Prefers it is when the sensors optically detect the objects, as in one such case with comparatively inexpensive position sensitive sensors can be worked, such as CCD cameras, CMOS fields or others photosensitive semiconductors. The optical object detection becomes preferably at least partially in the visible range (VIS range), in particular, the object colors can be taken into account. This allows to operate in the operating field without additional IR sources, which is particularly preferred because of the always required bright illumination of the surgical field anyway a strong heat load of the area is given. The object color consideration makes it possible at the same time that different objects based on their different Colors are detected or easily marks on objects be applied and thus a very fast assignment and detection possible is.

In einer bevorzugten Variante der Erfindung sind mehrere der objekterfassenden Sensoren vorgesehen, mit denen insbesondere durch Triangulation die Position des Objektes bestimmt werden kann. Das Vorsehen von drei oder mehr Sensoren hat dann den Vorteil, dass redundante Information erhalten werden kann, was auch die Bestimmung der Position mit höherer Präzision erleichtert und/oder die Robustheit verbessert. In einer bevorzugten Variante ist es ausreichend, wenn nicht die Position des gesamten Objektes bestimmt wird, sondern wenn lediglich die Position eines vorgegebenen Objektteils erfasst wird. Dass dabei das Objektteil eine Referenzmarke sein kann, ein Leuchtpunkt beziehungsweise eine Leuchtfläche und/oder ein Farbpunkt sei erwähnt. Die Bezugnahme auf derartige Referenzmarken erleichtert die Identifikation bei der Bilddatenauswertung.In a preferred variant of the invention, several of the object-detecting sensors are present seen with which, in particular by triangulation, the position of the object can be determined. The provision of three or more sensors then has the advantage that redundant information can be obtained, which also facilitates the determination of the position with higher precision and / or improves the robustness. In a preferred variant, it is sufficient if not the position of the entire object is determined, but if only the position of a predetermined object part is detected. That in this case the object part may be a reference mark, a luminous point or a luminous area and / or a color point may be mentioned. The reference to such reference marks facilitates the identification in the image data evaluation.

Wenn, wie bevorzugt, die Objektposition mit einer Anzahl von Sensoren beziehungsweise Sensormitteln erfasst wird, die eine Überbestimmung erlauben, so ist es bevorzugt, die wahrscheinlichste Objektposition durch Gewichtung der Sensormittelsignale beziehungsweise der daraus ausgewerteten Größen zu erhalten. Die Gewichtung kann beispielsweise unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen Objekt- und Sensormittel erfolgen, wobei typisch geringere Abstände zu einer höheren Gewichtung führen werden und/oder es können partielle Objektverdeckungen an bestimmten Sensormitteln erfasst werden. Liegt etwa eine kreisförmige Referenzmarke vor, die zu einer bestimmten Zeit aufgrund einer partiellen Objektverdeckung nur als Halbkreis erkannt wird, so ist zwar per se eine Objektpositionsbestimmung noch möglich, aber dennoch wird diese nicht so genau wie dort sein, wo die Sicht auf das Objekt ungehindert ist.If, as preferred, the object position with a number of sensors or sensor means is detected, which is an over-determination allow, so it is preferred, the most probable object position by weighting the sensor means signals or the thereof to get evaluated sizes. The weighting may be, for example, taking into account the distance between object and sensor means, with typically lower distances to a higher one Weighting be and / or can Partial Obscurations detected on certain sensor means become. Is about a circular Reference mark before, at a certain time due to a partial Obfuscation is only detected as a semicircle, so while per If object positioning is still possible, it will not be as accurate as there, where the view of the object is unhindered is.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Objektverfolgungsanordnung der vorliegenden Erfindung die relative Sensormittelbeweglichkeit vorsieht, indem die beweglichen Sensormittel in beziehungsweise an einer beweglichen Beleuchtungsanordnung angeordnet werden. Insbesondere ist es möglich, die beweglichen Sensormittel wie CCD-Elemente oder dergleichen in einer Operationslampe anzuordnen. Es ist dann möglich, die Position der beweglichen Sensormittel dadurch zu erfassen, dass etwa die Rückseite der Operationsleuchte mit den verbleibenden Sensormitteln erfasst wird. Vorteilhaft ist dies, weil typi sche Operationsleuchten eine vergleichsweise große Ausdehnung besitzen, die für Zwecke der Triangulation einen hinreichend großen Sensormittelabstand daran befestigter Sensoren erlaubt, weil das Operationsfeld typisch nicht abgeschattet ausgeleuchtet wird, also eine hervorragende Sicht auf das Operationsfeld und damit die typisch zu verfolgenden Instrumente gewährleistet ist, und weil überdies diese Instrumente auch noch optimal ausgeleuchtet sind.Especially it is preferred if the object tracking arrangement of the present Invention provides the relative sensor means mobility by the movable sensor means in or on a movable Lighting arrangement can be arranged. In particular, it is possible the moving Sensor means such as CCD elements or the like in an operation lamp to arrange. It is then possible to detect the position of the movable sensor means in that about the back the operating light with the remaining sensor means detected becomes. This is advantageous because typi cal surgical lights a comparatively large Possess extension for Purpose of triangulation a sufficiently large sensor center distance attached sensors, because the surgical field is not typical shaded is illuminated, so an excellent view the surgical field and thus the instruments to be followed guaranteed is, and because moreover These instruments are also optimally illuminated.

Das Sensormittelpositionserfassungsmittel kann, insbesondere, wenn die Sensormittel selbst in oder an einer OP-Leuchte angeordnet werden, durch Decoder realisiert sein, insbesondere Winkel- und/oder Linearpositionsdecoder, mit denen die Winkel- oder Linearpositionen der OP-Leuchte erfasst werden. In einem solchen Fall ist es nicht zwingend erforderlich, weitere Kameras außerhalb der OP-Leuchte bereitzustellen. Alternativ und/oder zusätzlich dazu ist es aber auch möglich, eine Vielzahl von Kameras oder anderen Sensormitteln im Operationssaal oder einem anderen Raum, in dem ein Objekt zu verfolgen ist, anzuordnen und dann einerseits mit diesen die Position der beweglichen Sensormittel zu erfassen und/oder zugleich die Objekte mitzuverfolgen.The Sensor means position detecting means, in particular, when the Sensor means are placed even in or on a surgical light, be implemented by decoder, in particular angle and / or linear position decoder, with which the angle or linear positions of the surgical light are detected. In such a case, it is not mandatory, more Cameras outside to provide the surgical light. Alternatively and / or in addition but it is also possible a variety of cameras or other sensor means in the operating room or another room in which an object is to be tracked and then on the one hand with these the position of the movable sensor means capture and / or simultaneously track the objects.

Per se ist es ausreichend, wenn kaskadiert mit einem ersten Satz von als Sensormittelpositionserfassungsmitteln verwendeten Sensoren erfasst wird, wo die auf das Objekt unmittelbar gerichteten Sensoren befindlich sind, und dann das Objekt mit diesen verfolgt wird. Bevorzugt ist allerdings, wenn, zumindest zur Konsistenzkontrolle und/oder zur gegebenenfalls nur niedrig gewichteten Korrektur oder als Backup-System die Sensormittelpositionserfassungsmittel zugleich auch zur eigentlichen Objekterfassung herangezogen werden. In einem solchen Fall wird typisch, etwa wenn die als Sensormittelpositionserfassungsmittel verwendeten Sensoren an Wänden und/oder Decken angeordnet sind, ein höheres Gewicht auf die nahe beim Objekt befindlichen beweglichen Sensoren gelegt, um die Objektposition zu bestimmen.By se it is sufficient if cascaded with a first set of sensors used as sensor means position detection means is detected where the sensors directly directed to the object are located, and then the object is tracked with them. Prefers is, however, if, at least for consistency control and / or for possibly only a low-weighted correction or as a backup system the sensor means position detecting means at the same time to the actual Objekterfassung be used. In such a case will typically, such as when the sensor means position detecting means used sensors on walls and / or blankets are placed, a higher weight on the near placed on the object movable sensors to the object position determine.

Es sei darauf hingewiesen, dass erforderlichenfalls eine Sensormittelpositionserfassung mit mehr als zwei Stufen in Kaskadenanordnung vorgesehen werden kann. Dies ist etwa dann sinnvoll, wenn eine Raumüberwachung gegeben ist, die mit einer Vielzahl von fest installierten und fest ausgerichteten Kameras geschieht und innerhalb des Raumes ein größerer Bereich beweglich gebildet ist, etwa ein maschinell verschiebbarer Behandlungstisch, an welchem wiederum bewegliche Teile angeordnet sind. Auch wäre denkbar, die Sensormittel zur Objekterfassung zu integrieren in eine Brillenanordnung für den Chirurgen bei neurochirurgischen Eingriffen oder dergleichen.It it should be noted that, if necessary, a sensor means position detection be provided with more than two stages in cascade arrangement can. This is useful if a room surveillance is given with a variety of fixed and fixed aligned cameras happens and within the room a larger area is formed movable, such as a mechanically movable treatment table, on which in turn movable parts are arranged. It would also be conceivable to integrate the sensor means for object detection in a spectacle assembly for the surgeon in neurosurgical procedures or the like.

Die mehrfache Kaskadierung ist auch in sehr großen Räumen sinnvoll, etwa in Fabrikhallen usw..The Multiple cascading is also useful in very large spaces, such as factory buildings etc..

Die Erfindung wird im Folgenden nun beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt:The Invention will now be described below by way of example with reference to the drawing described. In this shows:

1 die Anordnung von Sensoren einer erfindungsgemäßen Objektverfolgeanordnung; 1 the arrangement of sensors of an object tracking arrangement according to the invention;

2 eine schematische Darstellung der Signalauswertung; 2 a schematic representation of the signal evaluation;

3 eine schematische Anordnung der Sensormittel in einer Operationsleuchte. 3 a schematic arrangement of the sensor means in a surgical light.

Nach 1 umfasst eine allgemein mit 1 bezeichnete Objektverfolgeanordnung 1 eine Vielzahl von Sensormitteln 2 zur Er fassung eines Objektes 3 aus unterschiedlichen Richtungen und ein Auswertemittel 4 zur Bestimmung der Position des Objektes 3 relativ zu einer vorgegebenen Referenz 5 im Ansprechen auf Signale aus den Sensormitteln 2, wobei die Sensormittel 2 beweglich zur Referenz 5 an einer Operationsleuchte 6 angeordnet sind und Sensormittelpositionserfassungsmittel 7 vorgesehen sind, um die Position der Sensormittel 2 zu erfassen, und wobei das Auswertemittel 4 dazu ausgebildet ist, die Objektposition im Ansprechen auf die Signale aus den Sensormitteln 2 und auf die Signale aus dem Sensormittelpositionserfassungsmittel 7 zu bestimmen.To 1 includes a general with 1 designated object tracking arrangement 1 a variety of sensor means 2 for the creation of an object 3 from different directions and an evaluation means 4 for determining the position of the object 3 relative to a given reference 5 in response to signals from the sensor means 2 , wherein the sensor means 2 movable for reference 5 on a surgical light 6 are arranged and sensor means position detecting means 7 are provided to the position of the sensor means 2 to capture, and wherein the evaluation means 4 adapted to the object position in response to the signals from the sensor means 2 and to the signals from the sensor means position detecting means 7 to determine.

Die Objektverfolgeanordnung 1 dient dabei, wie anhand des Operationstisches 8 und des darauf befindlichen Patienten 9 angedeutet, zur Verfolgung medizinischer Instrumente als Objekte 3 während einer Operation. Sie ist demgemäß in einem Operationssaal angeordnet.The object tracking arrangement 1 serves as the basis of the operating table 8th and the patient on it 9 indicated, for the pursuit of medical instruments as objects 3 during an operation. It is accordingly arranged in an operating room.

Die Sensormittel 2 umfassen eine Vielzahl von farbempfindlichen CCD-Kameras hinreichender hoher Auflösung und sind in festem Abstand zueinander in einer Operationsleuchte 6 angeordnet. Dabei sind sie mit dieser Operationsleuchte 6 über dem Patienten 9 beweglich angebracht, wobei die Lampe 6 etwa auf den Patienten 9 zu abgesenkt werden kann, wie durch Pfeil 10a angedeutet, um mehrere Drehachsen gedreht werden kann, wie durch Pfeile 10b und 10c angedeutet, sowie gekippt werden kann, wie durch Pfeil 10d angedeutet.The sensor means 2 comprise a plurality of color-sensitive CCD cameras of sufficiently high resolution and are fixedly spaced from each other in a surgical light 6 arranged. They are with this surgical light 6 over the patient 9 movably mounted, with the lamp 6 about the patient 9 to be lowered, as indicated by arrow 10a indicated to be rotated about several axes of rotation, as indicated by arrows 10b and 10c indicated as well as can be tilted, as by arrow 10d indicated.

Nach 3 sind die Sensormittel 2 als drei getrennte CCD-Felder 2a, 2b, 2c in den Randbereichen der Operationsleuchte 6 angeordnet und zwar auf Positionen zwischen den eigentlichen Leuchtmittelträgern 6a, 6b, 6c. Die Signale der Sensoren 2a, 2b, 2c werden, geeignet konditioniert und abgeschirmt, an die Auswerteeinheit 4 geführt.To 3 are the sensor means 2 as three separate CCD fields 2a . 2 B . 2c in the peripheral areas of the surgical light 6 arranged on positions between the actual illuminant carriers 6a . 6b . 6c , The signals of the sensors 2a . 2 B . 2c are suitably conditioned and shielded to the evaluation unit 4 guided.

Das Objekt 3, das als Skalpell 3 dargestellt ist, ist mit Farbpunkten 3a, 3b, 3c versehen, die seine Identifizierung und die Identifizierung seiner räumlichen Lage und Ausrichtung erlauben.The object 3 as a scalpel 3 is shown with color dots 3a . 3b . 3c which allows its identification and the identification of its spatial position and orientation.

An das Auswertemittel 4 werden Signale aus den Sensormitteln 2 und den Sensormittelpositionserfassungsmitteln 7 gespeist, um dort, wie später mit Bezug auf 2 beschrieben werden wird, ausgewertet zu werden.To the evaluation device 4 become signals from the sensor means 2 and the sensor means position detecting means 7 fed there to, as later with respect to 2 will be described, to be evaluated.

Als vorgegebene Referenz 5 dient im dargestellten Ausführungsbeispiel ein ortsfester Punkt 5 im Operationssaal, bezogen auf den X-, Y- und (nicht dargestellt) Z-Koordinaten bestimmt werden, d. h. die Referenz braucht nicht durch eine physisch wahrnehmbare, feste Marke definiert sein, sondern kann als ein fester, festgelegter Bezugspunkt bei der Koordinatenmessung dienen, der insbesondere bei jeder Grundkalibrierung willkürlich neu festlegbar sein kann. Es wird darauf hingewiesen, dass, während in den 1 und 2 nur auf Koordinaten X und Y Bezug genommen wird, bei typischen Anwendungen drei räumliche Koordinaten für die Erfassung eines jeden Objektpunktes bestimmt werden. Liegen auf einem Objekt größerer räumlicher Ausdehnung mehrere zu erfassende Objektpunkte kann somit auch dessen räumliche Winkellage erfasst werden. Dass anstelle kartesischer Koordinaten andere Koordinaten verwendbar sind, sei erwähnt.As a given reference 5 serves in the illustrated embodiment, a stationary point 5 in the operating room, based on the X, Y and (not shown) Z coordinates, ie the reference need not be defined by a physically detectable, fixed mark, but may serve as a fixed, fixed reference point in coordinate measurement, which can be arbitrarily redefined, in particular for each basic calibration. It should be noted that while in the 1 and 2 reference only to coordinates X and Y, in typical applications three spatial coordinates are determined for the detection of each object point. If a plurality of object points to be detected can be located on an object of greater spatial extent, its spatial angular position can thus also be detected. It should be mentioned that other coordinates can be used instead of Cartesian coordinates.

Bei der Operationsleuchte 6 handelt es sich um eine herkömmliche Operationsleuchte, die jedoch, wie in 3 darge stellt, mit Sensormitteln versehen ist und auf der sich im Gehäusebereich auf der vom Leuchtfeld abgewandten Seite Referenzmarken 6d, 6e, 6f befinden, die besonders gut von den Sensormittelpositionserfassungsmitteln 7 erfassbar sind.At the operating light 6 it is a conventional surgical light, which, however, as in 3 Darge presents, is provided with sensor means and reference marks in the housing on the side facing away from the luminous field 6d . 6e . 6f which are particularly good from the sensor means position detecting means 7 are detectable.

Die Sensormittelpositionserfassungsmittel 7a bis 7f sind an den Wänden und der Decke des Operationssaales fest angeordnet und weisen allgemein in Richtung auf den Operationstisch 8 und erfassen diesen sowie die Operationsleuchte 6, wobei durch geeignete Anordnung der Sensormittelpositionserfassungsmittel 7 an Wänden und Decke des Operationssaales sichergestellt ist, dass die Referenzmarken 6d, 6e, 6f auf der Operationsleuchte 6 in jeder möglichen Position derselben jeweils von wenigstens zwei Sensormittelpositionserfassungsmitteln erfaßbar ist, wie beispielsweise für 7a, 7b für die Referenzmarke 6d dargestellt. Dies ist durch die durchgezogenen Sichtfeldlinien, die von den Sensormitteln 7a, 7b zur Referenzmarke 6d ausgehen, ersichtlich. Überdies erfassen die Sensormittelpositionserfassungsmittel zumindest zum Teil auch die Referenzmarken 3a, 3b, 3c auf dem Objekt 3. Dies ist zumindest von einigen der Sensormittelpositionserfassungsmittel 7 möglich. Die Sensormittelpositionserfassungsmittel 7 sind dabei genau so wie die eigentlichen Sensormittel in der Operationsleuchte 6 als CCD-Kameras ausgebildet und weisen dieselbe, hohe Auflösung und Farbempfindlichkeit auf wie diese.The sensor means position detecting means 7a to 7f are fixed to the walls and ceiling of the operating room and generally point towards the operating table 8th and capture this as well as the surgical light 6 , wherein by suitable arrangement of the sensor means position detecting means 7 on the walls and ceiling of the operating room is ensured that the reference marks 6d . 6e . 6f on the operating light 6 in each possible position of the same in each case by at least two sensor means position detecting means is detectable, such as for 7a . 7b for the reference mark 6d shown. This is due to the solid line of sight lines provided by the sensor means 7a . 7b to the reference mark 6d go out, visible. Moreover, the sensor means position detecting means at least partially also detect the reference marks 3a . 3b . 3c on the object 3 , This is at least some of the sensor means position detecting means 7 possible. The sensor means position detecting means 7 are just like the actual sensor means in the surgical light 6 designed as CCD cameras and have the same, high resolution and color sensitivity like this.

2 zeigt die Beschaltung der Auswerteanordnung 4, die geeignet konditionierte Signale aus den Sensormitteln 7 und den Sensormitteln 2 empfängt. 2 shows the wiring of the evaluation arrangement 4 , the suitably conditioned signals from the sensor means 7 and the sensor means 2 receives.

Die Referenzmarken 3a, 3b, 3c auf dem Objekt 3 beziehungsweise die Referenzmarken 6d, 6e, 6f auf der Operationsleuchte 6 ergeben auf dem Array der CCD-Sensoren dedizierte, mit geeigneten Mitteln wie FPGA-Karten erkennbare Signaturen, anhand derer die Lage des Punktbildes auf dem Sensor bestimmt werden kann und einerseits zugeordnet werden kann, zu welchem Objekt die Markierung gehört, also beispielsweise zu einem Skalpell oder der Operationsleuchte, und andererseits erkennbar ist, wie gut die Markierung am Sensormittel erfasst wird, also mit welcher Größe und gegebenenfalls welcher partiellen Abschattung. Die Auswertestufe 4 ist in der Lage, dies durch geeignete, per se im Stand der Technik liegende Auswertung festzustellen. Es wird dann durch Triangulation und/oder andere, per se bekannte Verfahren in der Auswertestufe für Sensormittelpaare und Sensormittelpositionserfassungsmittelpaare unter Heranziehung einer einmal für die feststehenden Sensormittelpositionserfassungsmittel durchgeführten Kalibrierung und Kalibrierung bzw. Bestimmung der Abbildungseigenschaften der beweglichen Sensormittel bzw. Sensormittelpaare jeweils eine Position x, y, z sowie der zugeordneten, gewichtenden Qualität q der jeweiligen Erfassung bestimmt, soweit dies möglich ist. Wird ein Objekt mit einem Sensormittel nicht erfasst, wie dies für das Objekt 3 und das Sensormittel 7c der Fall ist, wird die Qualität der zugehörigen Erfassung auf null gesetzt.The reference marks 3a . 3b . 3c on the object 3 or the reference marks 6d . 6e . 6f on the operating light 6 result on the array of CCD sensors dedicated, with suitable means such as FPGA cards recognizable signatures, by means of which the position of the dot image on the sensor can be determined and on the one hand can be assigned to which object the mark belongs, so for example to a scalpel or the operating light, and on the other hand it can be seen how well the mark on the sensor means is detected, that is, with what size and possibly what partial shading. The evaluation level 4 is able to ascertain this by suitable evaluation per se in the prior art. It is then by triangulation and / or other methods known per se in the evaluation stage for sensor pairs and sensor means detecting means using a once performed for the fixed sensor means position detecting means calibration and calibration or determination of the imaging properties of the movable sensor means or pairs of sensor respectively one position x, y , z and the associated weighting quality q of the respective detection determined, as far as possible. If an object with a sensor means is not detected, as for the object 3 and the sensor means 7c If so, the quality of the associated acquisition is set to zero.

Die Auswertestufe erhält damit durch Auswertung der Signale aus den CCD-Feldern und der paarweisen Verknüpfung einerseits einen Satz an Koordinaten des Objektes x_Obj_abs_(i), y_Obj_abs_(i) und z_Obj_abs_(i) mit zugehöriger Wichtung q_Obj_abs_(i), die aus den Signalen der Sensormittelpositionserfassungssignale hergeleitet sind. weiter werden Koordinaten der Operationsleuchten-Referenzmarken und damit der mit dieser beweglichen Sensormittel bestimmt, die in 2 als x_Lamp_abs_(i), y_Lamp_abs_(i), z_Lamp_abs_(i), q_Lamp_abs_(i) bezeichnet sind. Diese Koordinaten entsprechen absoluten Positionen bezogen auf den Referenzpunkt 5, da die wand- und deckenmontierten Sensormittel 7 ortsfest sind. Typisch wird aber die zugeordnete Qualität gering sein, da viele Sensormittel die Objekte nicht oder nicht vollständig und überdies nur aus großer Entfernung erfassen. Es sei aber darauf hingewiesen, dass die Überbestimmung zur Objekterfassung insbesondere im medizinischen Umfeld durch mehr Sensoren als erforderlich redundante Informationen liefert, was zur Messwertverbesserung führt und/oder vor Objektverlust bei Abschattung schützt und/oder die Robustheit verbessert und als per se nicht bekannt angesehen wird, weshalb auch hierin schon eine schutzwürdige Erfindung erblickt wird, unabhängig von einer Kaskadierung und ähnlichem.By evaluating the signals from the CCD fields and the pairwise linking, the evaluation stage thus obtains on the one hand a set of coordinates of the object x_Obj_abs_ (i), y_Obj_abs_ (i) and z_Obj_abs_ (i) with associated weighting q_Obj_abs_ (i) obtained from the signals the sensor means position detection signals are derived. Furthermore, coordinates of the operating light reference marks and thus of the movable with this sensor means are determined in 2 x_Lamp_abs_ (i), y_Lamp_abs_ (i), z_Lamp_abs_ (i), q_Lamp_abs_ (i). These coordinates correspond to absolute positions relative to the reference point 5 because the wall and ceiling mounted sensor means 7 are stationary. Typically, however, the associated quality will be low, since many sensor means do not detect the objects or not completely and moreover only from a great distance. It should be pointed out, however, that the overdetermination for object detection supplies redundant information in particular in the medical environment by means of more sensors, which leads to improved measured values and / or protects against object loss during shading and / or improves the robustness and is not regarded as known per se , which is why even here a worthy invention is seen, regardless of a cascading and the like.

Aus den Signalen der beweglichen Sensoren 2 werden dann andererseits gleichfalls durch paarweise Triangulation der ausgewerteten CCD-Array-Signale Koordinaten x_Objekt_relativ_(j), y_Objekt_relativ_(j), z_Objekt_relativ_(j) zusammen mit zugehörigen Qualitäten q_Objekt_relativ_(j) bestimmt. Die Qualität der Koordinaten x_Objekt_relativ_(j), y_Objekt_relativ_(j), z_Objekt_relativ_(j) wird typisch hoch sein, da die Sensoren dicht am Objekt angeordnet sind und typisch freie Sicht auf dieses haben werden.From the signals of the mobile sensors 2 On the other hand, coordinate pairing x_object_relativ_ (j), y_object_relativ_ (j), z_object_relativ_ (j) along with associated qualities q_object_relativ_ (j) are then likewise determined by pairwise triangulation of the evaluated CCD array signals. The quality of the coordinates x_object_relativ_ (j), y_object_relativ_ (j), z_object_relativ_ (j) will typically be high because the sensors are located close to the object and will typically have a clear view of it.

In der Auswertestufe werden nun aus den absoluten Positionen der Lampe, wie sie aus den Sensoren 7 bestimmt ist und den sich daraus ergebenden Sensormittelpositionen der Sensoren 2 unter Heranziehung der relativen Koordinaten x_Objekt_relativ_(j), y_Objekt_relativ_(j), z_Objekt_relativ_(j) und der bestimmten jeweiligen Wichtung 9 die gewichtet gemittelten Koordinaten Ø_x-Objekt, Ø_y-Objekt, Ø_z-Objekt bestimmt. In diese mittleren Koordinaten gehen einerseits die sehr präzise bestimmten Koordinaten relativ zu den beweglichen Sensormitteln ein, wobei sich hier die Präzision aus der geringen Abschattung, der guten Ausleuchtung und dem geringen Abstand ergibt und andererseits die absolute Position der Lampe relativ zu den Sensormitteln, die fest im Raum angeordnet sind, wobei sich hier die Präzision und Genauigkeit durch die Berücksichtigung einer Vielzahl von Sensormitteln ergibt, so dass ein Fehler der Absolutbestimmung der Position der beweglichen Sensormittel durch Mittelung über eine Vielzahl unterschiedlicher Messwertpaare ebenfalls verringert ist. Die Gesamtpräzision der Anordnung ist damit sehr hoch und es besteht trotzdem zu keinem Zeitpunkt die Gefahr, dass durch eine vollständige Verdeckung etwa durch einen Operateur eine Positionsbestimmung unmöglich wird. Damit ist eine schnelle, präzise und, angesichts der vergleichsweise niedrigen Preise von CCD-Vorrichtungen dennoch preiswerte Positionserfassung möglich, die auch bei feinchirurgischen Eingriffen und dergleichen die erforderliche Präzision bietet.In the evaluation stage are now from the absolute positions of the lamp, as they are from the sensors 7 is determined and the resulting sensor means positions of the sensors 2 using the relative coordinates x_object_relativ_ (j), y_object_relativ_ (j), z_object_relativ_ (j) and the determined respective weighting 9 determines the weighted averaged coordinates Ø_x-object, Ø_y-object, Ø_z-object. On the one hand, the very precisely determined coordinates relative to the movable sensor means enter into these middle coordinates, the precision resulting from the low shading, the good illumination and the small spacing and, on the other hand, the absolute position of the lamp relative to the sensor means are arranged in the space, wherein here the precision and accuracy results from the consideration of a plurality of sensor means, so that an error of the absolute determination of the position of the movable sensor means by averaging over a plurality of different pairs of measured values is also reduced. The overall precision of the arrangement is thus very high and there is nevertheless no danger that a complete determination, for example by a surgeon, makes a position determination impossible. Thus, a fast, accurate and, in view of the comparatively low prices of CCD devices still inexpensive position detection is possible, which also offers the required precision in fine surgical procedures and the like.

Es sei darauf hingewiesen, daß es sich bei dem Skalpell, anders als dargestellt, insbesondere um ein roboterbewegtes Skalpell oder ein anderes automatisch oder halbautomatisch bewegtes Operationsinstrument wie eine Säge, einen Bohrer, ein Endoskop, einen Katheter oder ähnliches handeln kann, wobei der Roboter im Ansprechen auf Signale aus der Steuerung 4 beweglich sein kann. In einem solchen Fall ist die Präzision der Roboterbewegung von der Präzision und Geschwindigkeit der Objekterfassung abhängig.It should be noted that the scalpel, other than shown, may in particular be a robot moving scalpel or other automatically or semi-automatically moved surgical instrument such as a saw, a drill, an endoscope, a catheter or the like, wherein the robot in Response to signals from the controller 4 can be mobile. In such a case, the precision of the robot movement depends on the precision and speed of the object detection.

Es sei erwähnt, dass auch durch Bildung von Triangulationsgruppen, die wenigstens ein bewegliches und ein unbewegliches Sensormittel umfassen, Koordinaten bestimmbar sind, und zwar sowohl für Objekte als auch Sensormittelpositionen. Es sei erwähnt, dass zur Bestimmung von unterschiedlichen Koordinaten eines Punktes jeweils ganz oder teilweise unterschiedliche Sensormittel heranziehbar sind.It should be noted that coordinates can also be determined by the formation of triangulation groups comprising at least one movable and one stationary sensor means, both for Objects as well as sensor center positions. It should be mentioned that in order to determine different coordinates of a point, completely or partially different sensor means can be used.

Es sei erwähnt, daß anstelle der beschriebenen CCD-Kameras auch CMOS-Kameras o. ä. für alle oder einiger der Sensormittel einsetzbar sind.It be mentioned that instead the CCD cameras described also CMOS cameras o. Ä. For all or some of the sensor means can be used.

Es sei weiter erwähnt, daß es möglich ist, zunächst erste Sensoren relativ zu anderen, temporär feststehenden zweiten Sensoren zu bewegen, dann unter Heranziehung der Sensorsignale der zweiten Sensoren zu bestimmen, wo die ersten Sensoren positioniert sind und dann andere, insbesondere die zweiten Sensoren zu bewegen, um so einen sukzessiven Wechsel zwischen bewegten und festen Sensoren zuzulassen.It be further mentioned that it possible is, first first sensors relative to other temporarily fixed second sensors to move, then using the sensor signals of the second sensors to determine where the first sensors are positioned and then others, especially the second sensors to move around so one successive change between moving and fixed sensors.

Claims

Object tracking arrangement ( 1 ) for medical operations with a plurality of optical sensors ( 2 . 7 ), of which a first subset of the sensors ( 2 ) for detecting one from the direction of the sensors ( 2 ) illuminated object ( 3 ), and an evaluation means ( 4 ) for determining an object position in response to the sensor signals, characterized in that the first subset of the sensors ( 2 ) in a surgical light illuminating the site to be observed ( 6 ) is arranged for site survey and that a further subset of the sensors ( 7 ) is arranged for detecting the operation light orientation, which evaluation means ( 4 ) for the cascaded determination of the object position in response to the signals of both subsets of the sensors ( 2 . 7 ) is trained.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the subset of the optical sensors ( 7 ) is arranged at least partially fixed space for detecting the operation light alignment.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that at least in the operating light ( 6 ) arranged sensors ( 2 . 7 ) relative to the sensors arranged for operating light alignment detection ( 2 . 7 ) are movable.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical object tracking is carried out completely in the VIS area.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the optical object tracking is designed for object color consideration.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the sensors ( 2 . 7 ) Comprise camera elements, photosensitive semiconductors, CMOS cameras and / or CCD arrays.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least two the object ( 3 ) are provided sensors.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least three the object ( 3 ) are provided for the delivery of redundant information detecting sensors.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means ( 4 ) is designed to determine the object position based on the position of an object part and / or make the determination based on the definition of an object part.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means ( 4 ) is adapted to detect the object position by triangulation.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means ( 4 ) is adapted to the object position with reference to reference marks ( 3a . 3b . 3c . 6a . 6b . 6c ) capture.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that it is suitable for detecting reference marks ( 3a . 3b . 3c . 6a . 6b . 6c ) is formed, the at least one of color and / or luminous points or surfaces on the object ( 3 ) and / or on the operating light ( 6 ).

Object tracking arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means ( 4 ) is adapted to the object position with an over-determination permitting number of sensors ( 2 . 7 ) capture.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the evaluation means ( 4 ) is adapted to detect a probable object position from the signal of the overdetermined number of sensors ( 2 . 7 ) under weighting.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to the preceding claim, characterized in that the evaluation means ( 4 ) is adapted to the weighting taking into account the object Sen sor distance and / or partial object occlusion at certain sensors ( 2 . 7 ).

Object tracking arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the sensors ( 7 ) for detecting the Operationsleuchtenausrich device are at the same time at least temporarily connected to the object detection.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means ( 4 ) is designed to determine the object position with respect to a spatially fixed reference.

Object tracking arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation means ( 4 ) is designed to determine different objects based on different colors.