CN104616025A - 一种医用温度计识别系统 - Google Patents

Abstract

本发明为一种医用温度计识别系统，由无线识别器和病人信息管理系统两部分组成。无线温度识别器由微型摄像机、控制电路、预处理电路、微处理器、数据存储单元、扬声器、射频发射电路、天线和电源单元组成。病人信息管理系统终端由天线和服务器组成。本发明可以对目标图像进行采集和快速识别，同时可以语音播报识别结果，并将温度信息以无线的方式上传至病人信息管理系统终端，供相关人员随时查阅。本发明简单易用，便于携带，可以使医护人员快速、高效地获取病人的温度信息，并可供医护人员随时查阅，从而节省大量时间和成本，具有很好的使用价值和应用前景。

Description

一种医用温度计识别系统

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，具体涉及医用温度计的无线识别技术。

背景技术

随着电子技术的快速发展，带有液晶显示的医用温度计在医院和医疗护理机构中得到广泛应用。对于医护人员来说，使用这种温度计仍然不是十分便利，因为使用这种温度计测量体温后，医护人员还需要查看温度计的温度数据并进行数据记录，有时还需把这些数据录入病人信息管理系统以供相关人员随时查阅，从而消耗不少时间，增加了不可忽视的医疗成本。

现有的基于液晶屏的模式识别技术，大都是与计算机结合来实现的。通过摄像机拍照获取图片，然后将图片传递给计算机，计算机通过相应的识别软件得到识别的结果。该方式严重依赖于计算机，而且识别图像限定于固定的场合，在需要移动识别设备的情况下很不方便。

本发明设计了一种小型的医用温度计识别系统，便于携带，易于使用，可以快速、高效地识别带有液晶显示的温度计的温度数据，并且可以自动地将温度信息上传至病人信息管理终端，供医护人员随时查阅，从而节省大量的温度数据记录时间和相应的医疗成本。

发明内容

技术问题：本发明提供了一种医用温度计识别系统，可以对目标图像进行采集和快速识别，同时可以语音播报识别结果，并将温度信息以无线的方式上传至病人信息管理系统终端，供相关人员随时查阅。

技术方案：本系统由无线识别器和病人信息管理系统终端组成。其中，无线识别器主要由微型摄像机、控制电路、预处理电路、微处理器、数据存储单元、扬声器、射频发射电路、天线和电源单元组成。该系统的病人信息管理系统终端由天线和服务器组成。预处理电路根据微处理器的要求管理控制电路，使控制电路控制微型摄像机拍照，预处理电路同时缓存图片数据，并将图片数据转交给微处理器，微处理器对图片处理并提取特征值，并将特征值与数据存储单元中的模版进行匹配识别，识别成功的话微处理器将数据转交给射频发射电路，同时扬声器会自动语音播报识别成功；射频发射电路将数据通过天线发射出去；电源单元给各个模块提供必要的电力支持。

所述微型摄像机在控制电路的控制下对待识别区域进行拍照，拍照成功后将图片数据转交给预处理电路。

所述预处理电路，根据微处理器的要求管理控制电路拍照，同时可以缓存图片数据，并将图片缓存数据转交给微处理器。

所述无线识别器的微处理器，首先获取微型摄像机所拍摄的图片，然后对图片进行预处理，然后提取字符的特征值，将字符的特征值与数据存储单元内存储的分类器模版进行识别，识别成功后将获得的信息传递给射频发射电路，最后天线将信息发送给病人信息管理系统终端。

所述图片的预处理包括图片灰度化处理、图片滤波处理、图片二值化处理、字符倾斜矫正、字符分割；

所述图片灰度化处理，是将彩色图片转化为灰度化图片。由微型摄像机获取到的图片是彩色的RGB图片，如果直接处理彩色图片，计算量将是非常大的，而灰度图片含有后续处理所需要的图片有用信息，而且可以减少计算量；

所述图片滤波处理，由于图片在数字化和传输过程中受到成像设备和各种外部环境的影响，常含有噪声，需要进行去噪处理减少图片中噪声的影响；

所述图片二值化处理，是将灰度图片进行二值化处理，采用大律法，利用阈值将图片分成前景和背景，当取得最佳阈值时，背景与前景的最大类间方差最大，小于最佳阈值的图片区域是目标区域，大于最佳阈值的图片区域是背景区域；

所述字符倾斜矫正，由于微型摄像机在拍摄图片时拍摄角度的问题，可能会造成所拍摄的图片是倾斜的，会对字符的识别造成一定的影响。首先对二值化图片边缘检测，然后采用霍夫变换获取图片中直线的倾斜角，最后根据倾斜角将二值化图片倾斜矫正；

所述字符分割，首先利用直方图获取二值化图片在水平方向和垂直方向的投影，然后利用字符在投影中的特征，判断每个字符在二值化图片中的确切位置，最后将单个字符进行分割；

所述字符特征提取，采用提取字符统计特征作为字符的特征值。将分割得到的字符图片均分为5X3的网格，统计每个区域中黑色像素所占的比例，形成15个特征值；将字符图片均分为3X1的网格，统计每个区域中黑色像素占的比例，作为3个特征值；将字符图片均分为1X3的网格，统计每个区域黑色像素所占的比例，作为3个特征值；一共获取字符图片的21个特征值；

所述无线识别器的数据存储单元，由存储卡组成，存储卡内包含两部分，一部分是识别成功后所获取的温度数据，保存在存储卡方便以后查询数据，另一部分存储分类器模版；

所述分类器模版，是由BP神经网络即误差反向后传神经网络训练而成，采用三层BP神经网络，输入层有21个特征输入，中间层有12个节点，输出层有10个节点，通过样本训练，得到分类决策函数，当测试样本的特征值通过决策函数时，便可得到识别结果；

所述无线识别器的扬声器，在微处理器处理图片数据与模版匹配之后，会自动语音播报匹配是否成功；所述射频发射电路，将识别成功的温度数据发送至天线；所述天线，将温度数据发送至病人信息管理系统终端，根据应用场景的不同，具体传输方式可以有：Wifi、蓝牙、GPRS、zigbee等无线传输方式；所述电源单元，由蓄电池组成，用于给系统各个模块提供5V直流源。

有益效果：

本发明设计的医用温度计识别系统，与现有发明相比，本专利有以下优点：

1、本系统的无线识别器高度模块化，便于携带，使用方便；

2、本系统可以快速、高效地识别带有液晶显示的温度计的温度数据，并且可以自动地将温度信息上传至病人信息管理终端；

3、本系统包含了语言播报功能，可以语音提示识别效果；

4、本系统可以节省医护人员的温度数据记录时间，同时节约相应的医疗成本。

附图说明

图1无线医用温度计识别系统的结构示意图；

图2无线温度识别器的结构示意图；

图3无线温度识别器的工作流程示意图；

图4微处理器在进行图片预处理和图片特征提取时的工作流程示意图。

图中符号说明如下：1、医用温度计；2、微型摄像机；3、发射天线；4、接收天线；5、病人信息管理系统终端；6、无线温度识别器；7、控制电路；8、预处理电路；9、微处理器；10、射频发射电路；11、数据存储单元；12、扬声器；13、电源单元。

具体实施方式

本发明一种医用温度计识别系统，主要有无线识别器6和病人信息管理系统终端5组成。其中，无线识别器主要由微型摄像机2、控制电路7、预处理电路8、微处理器8、数据存储单元11、扬声器12、射频发射电路、天线3和电源单元13组成；该系统的病人信息管理系统终端由天线4和服务器5组成。

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1和图2所示，预处理电路8对控制电路7进行管理，工作时控制电路7使用微型摄像机2对带液晶显示的温度计1进行拍照，并且对图片数据进行缓存，然后将缓存数据转交给微处理器9；

如图3和图4所示，微处理器9获取图片数据后首先对图像进行处理，具体操作步骤如下：

图片灰度化处理，将彩色图片转化为灰度化图片。由微型摄像机2获取到的图片是彩色的RGB图片，如果直接处理彩色图片，计算量将是非常大的，而灰度图片含有后续处理所需要的图片有用信息，而且可以减少计算量；

图片滤波处理，由于图片在数字化和传输过程中受到成像设备和各种外部环境的影响，常含有噪声，需要进行去噪处理减少图片中噪声的影响；

图片二值化处理，是将灰度图片进行二值化处理，本发明采用大律法，利用阈值将图片分成前景和背景，当取得最佳阈值时，背景与前景的最大类间方差最大，小于最佳阈值的图片区域是目标区域，大于最佳阈值的图片区域是背景区域；

字符倾斜矫正，由于微型摄像机2在拍摄图片时拍摄角度的问题，可能会造成所拍摄的图片是倾斜的，会对字符的识别造成一定的影响。首先对二值化图片边缘检测，然后采用霍夫变换获取图片中直线的倾斜角，最后根据倾斜角将二值化图片倾斜矫正；

字符分割，首先利用直方图获取二值化图片在水平方向和垂直方向的投影，然后利用字符在投影中的特征，判断每个字符在二值化图片中的确切位置，最后将单个字符进行分割；

图片经过预处理之后，可以对其字符图片进行特征提取，本发明采用提取字符统计特征作为字符的特征值。将分割得到的字符图片均分为5X3的网格，统计每个区域中黑色像素所占的比例，形成15个特征值；将字符图片均分为3X1的网格，统计每个区域中黑色像素占的比例，作为3个特征值；将字符图片均分为1X3的网格，统计每个区域黑色像素所占的比例，作为3个特征值；一共获取字符图片的21个特征值；

微处理器9经过图片预处理和特征提取，获得了分割字符的特征值，将其特征值与数据存储单元11内的分类器模版进行匹配识别，如果识别成功，扬声器12会自动语音播报识别成功，同时，微处理器9会将识别成功的信息传输到射频发射电路，根据不同场景，射频发射电路通过Wifi、蓝牙、GPRS或zigbee的方式将数据通过发射天线3发射出去；

当数据通过发射天线3发射以后，病人信息管理系统终端5的接收天线4会自动接收发射的数据，并将数据录入到服务器，供相关人员随时查阅。

Claims (5)

1.一种医用温度计识别系统，由无线识别器和病人信息管理系统终端组成，其特征在于所述无线识别器由微型摄像机、控制电路、预处理电路、微处理器、数据存储单元、扬声器、射频发射电路、天线和电源单元组成；预处理电路根据微处理器的要求管理控制电路，使控制电路控制微型摄像机拍照，预处理电路同时缓存图片数据，并将图片数据转交给微处理器，微处理器对图片处理并提取特征值，并将特征值与数据存储单元中的模版进行匹配识别，识别成功的话微处理器将数据转交给射频发射电路，同时扬声器会自动语音播报识别成功；射频发射电路将数据通过天线发射出去；电源单元给各个模块提供必要的电力支持。

2.根据权利要求书1所述一种医用温度计识别系统，其特征在于，无线识别器中的控制电路对微型摄像机进行控制实现对待识别区域进行拍照；预处理电路，根据微处理器的要求管理控制电路拍照，同时可以缓存图片数据，并将图片缓存数据转交给微处理器。

3.根据权利要求书1所述一种医用温度计识别系统，其特征在于，无线识别器的微处理器首先获取微型摄像机所拍摄的图片，然后对图片进行预处理，然后提取字符的特征值，将字符的特征值与数据存储单元内存储的分类器模版进行识别，识别成功后将获得的信息传递给射频发射电路，最后天线将信息发送给病人信息管理系统终端。

4.根据权利要求书1所述的一种医用温度计识别系统，其特征在于，无线识别器的数据存储单元由存储卡组成，存储卡内包含两部分，一部分是识别成功后所获取的温度数据，保存在存储卡方便以后查询数据，另一部分存储分类器模版。

5.根据权利要求书1所述的一种医用温度计识别系统，其特征在于，无线识别器的扬声器在微处理器处理图片数据与模版匹配之后，会自动语音播报匹配是否成功；射频发射电路，将识别成功的温度数据发送至天线；天线将温度数据发送至病人信息管理系统终端，根据应用场景的不同，具体传输方式可以有：Wifi、蓝牙、GPRS、zigbee等无线传输方式。