CN107393531A - 一种医疗检测系统的语音控制装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医疗检测系统的语音控制装置和方法，所述装置包括语音信号采集模块，用于获取语音信号，并对获取的语音信号进行采样，得到离散的数字信号，将所述离散的数字信号发送给语音信号处理模块；语音信号处理模块，用于对所述离散的数字信号进行处理，得到语音信号，将所述语音信号与特征语音模板进行匹配，输出相应的控制信号给语音信号执行模块；语音信号执行模块，用于根据所述相应的控制信号产生相应的指令控制医疗检测系统执行相应的操作。本发明采用语音控制技术来实现控制和定位功能，使得在患者检测过程中能够兼顾多种情况，操作简单，缩短了检测时间，提高了检测效率，从而提升了用户体验。

Description

一种医疗检测系统的语音控制装置和方法

技术领域

本发明涉及医疗检测系统控制技术领域，尤其涉及一种医疗检测系统的语音控制装置和方法。

背景技术

现有的医疗检测系统在使用之前，为了能够获得患者所需检测部位的扫描图像，通常需要对患者进行一系列的摆位和定位。例如，磁共振设备在扫描之前，需要通过控制患者床的上升、下降或前后移动，将患者待扫描部位送到磁体的中心位置。

现有的医疗检测系统通常通过控制面板或者开关按钮发送控制指令等方式来实现上述操作，有些控制面板还设置有复合按键，操作比较复杂。此外，如遇到有患者需要工作人员时刻扶持，或者工作人员双手拿有其他医疗器械时，就增加了操作医疗检测系统的难度，工作效率低。另外，工作人员给患者摆位完成后，会离开屏蔽室，而通常医疗检测系统只配备一名专业工作人员，如果患者需求打开通风扇，或者请求播放音乐，工作人员就必须重新进入屏蔽室，通过操作对应的控制面板来满足患者的要求，浪费了大量的工作时间，也延长了扫描工作时间，用户体验差，不具有高效性。

由此可知，现有的医疗检测系统患者床位置的控制方法和装置，不能够同时兼顾多种情况，操作不方便，工作效率低且用户体验差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种医疗检测系统的语音控制装置和方法，采用语音控制技术来实现控制和定位功能，摒弃了传统医疗检测系统通过控制面板等方式控制患者床的移动的方式，使得在患者检测过程中能够兼顾多种情况，操作简单，缩短了检测时间，提高了检测效率，从而提升了用户体验。

根据本发明的一方面，提供了一种医疗检测系统的语音控制装置，所述装置包括：语音信号采集模块，用于获取语音信号，并对获取的语音信号进行采样，得到离散的数字信号，将所述离散的数字信号发送给语音信号处理模块；

语音信号处理模块，用于对所述离散的数字信号进行处理，得到待识别的语音信号，将所述待识别的语音信号与特征语音模板进行匹配，输出相应的控制信号给语音信号执行模块；

语音信号执行模块，用于根据所述相应的控制信号产生相应的指令控制医疗检测系统执行相应的操作。

进一步的，所述语音信号采集模块包括：

语音信号接收单元，用于接收工作人员或者患者的语音信号；

无线信号传输单元，用于对所接收的工作人员或者患者的语音信号进行采样处理，得到离散的数字信号信号，并发送给语音信号处理单元。

进一步的，所述语音信号处理模块包括：

无线信号接收单元，用于接收所述离散的数字信号，并将所述离散的数字信号发送给语音信号预处理单元；

语音信号预处理单元，用于将接收的离散的数字信号进行滤除噪声和高频补偿处理，然后提取用于识别语音信号的特征矢量，并进行量化处理，得到待识别的语音信号，并发送给语音信号识别单元；

语音信号识别单元，用于调取特征语音模板库，将所述待识别的语音信号与所述特征语音模板库中的特征语音模板进行匹配，匹配成功则输出相应的控制信号给语音信号执行单元，若匹配不成功则返回所述语音信号采集模块重新获取语音信号；

存储单元，用于存储特征语音模板库。

进一步的，所述语音信号处理模块还包括模板库建立单元，用于提取学习阶段的特征语音信号来建立特征语音模板库。

进一步的，所述语音信号执行模块将所述相应的控制信号发送给所述医疗检测系统，由所述医疗检测系统产生相应的指令执行以下操作：控制患者床的移动、控制打开或关闭激光定位灯、控制打开或关闭风扇和调节风扇风速、控制打开或关闭照明灯和调节照明灯亮度以及控制播放或关闭音乐和调节音量。

进一步的，所述装置还包括语音信息提示模块，用于根据所述待识别的语音信号与所述特征语音模板库的匹配结果提示采集的语音信号识别结果信息，以及输出的控制信号的执行结果信息。

根据本发明的另一方面，提供了一种医疗检测系统的语音控制方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1、获取语音信号，并对获取的语音信号进行采样，得到离散的数字信号；

步骤S2、对所述离散的数字信号进行处理，得到待识别的语音信号，将所述待识别的语音信号与特征语音模板进行匹配，输出相应的控制信号；

步骤S3、根据所述相应的控制信号产生相应的指令控制医疗检测系统执行相应的操作。

进一步的，所述步骤S2包括：

将接收的离散的数字信号进行滤除噪声和高频补偿处理，然后提取用于识别语音信号的特征矢量，并进行量化处理，得到待识别的语音信号；

调取特征语音模板库，将所述待识别的语音信号与所述特征语音模板库进行匹配，匹配成功则输出相应的控制信号，否则重新执行S1。

进一步的，将所述相应的控制信号发送给所述医疗检测系统，由所述医疗检测系统产生相应的指令执行以下操作：

控制患者床的移动、控制打开或关闭激光定位灯、控制打开或关闭风扇和调节风扇风速、控制打开或关闭照明灯和调节照明灯亮度以及控制播放或关闭音乐和调节音量。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明一种医疗检测系统的语音控制装置和方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：

(1)本发明通过对语音信号进行识别、处理，得到控制信号，控制患者床位置，减少工作人员繁琐的操作，使工作人员无需限定在工作台前，即可实现控制医疗检测系统执行相应的操作，缩短扫描工作时间，提高了工作效率，提升了用户体验。

(2)工作人员可以与患者实时交流沟通，方便快捷。

(3)医疗检测系统功能部件和连接线缆也相应减少，结构简单，生产成本降低。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图,详细说明如下。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的医疗检测系统的语音控制装置示意图；

图2为本发明又一实施例提供的医疗检测系统语音控制装置示意图；

图3为本发明一实施例提供的医疗检测系统的语音控制方法流程图；

图4为本发明又一实施例提供的医疗检测系统的语音控制方法流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种医疗检测系统的语音控制装置和方法的具体实施方式及其功效，详细说明如后。

本发明采用先进的语音是识别技术来实现控制医疗检测系统的患者床移动，摒弃了传统医疗检测系统通过按键、控制面板等方式控制患者床的移动的方式。具体地，一种医疗检测系统的语音控制装置，如附图1所示，所述装置包括：

语音信号采集模块，用于获取语音信号，并对获取的语音信号进行采样，得到离散的数字信号，将所述离散的数字信号发送给语音信号处理模块；

语音信号处理模块，用于对所述离散的数字信号进行处理，得到待识别的语音信号，将所述待识别的语音信号与特征语音模板进行匹配，输出相应的控制信号给语音信号执行模块；

语音信号执行模块，用于根据所述相应的控制信号产生相应的指令控制医疗检测系统执行相应的操作。

所述语音信号采集模块包括语音信号接收单元和无线信号传输单元，其中：

语音信号接收单元，用于接收工作人员或者患者的语音信号，并发送给无线信号传输单元。优选的，语音信号接收单元包括第一语音信号接收单元和第二语音信号接收单元，第一语音信号接收单元主要用于接收工作人员的语音信号，可配置为麦克风，设置在操作室的工作台面上；也可配置为便携式麦克风，蓝牙设备或其他可携带设备，从而方便工作人员可随时随地发出语音控制指令。第二语音信号接收单元主要用于接收患者的语音信号，可配置为麦克风，设置在患者床靠近患者嘴部区域，以实现患者与工作人员快速准确的交流，从而能够使扫描过程中出现的问题及时解决，提高扫描工作效率，提升用户体验。

无线信号传输单元用于对所接收的工作人员或者患者的语音信号进行采样处理，得到离散的数字信号信号，并发送给语音信号处理单元进行后续处理。

所述语音信号处理模块包括：无线信号接收单元，语音信号预处理单元，语音信号识别单元和存储单元，具体地：

无线信号接收单元，与语音信号采样模块中的无线信号传输模块配套使用，用于接收所述离散的数字信号，并将所述离散的数字信号发送给语音信号预处理单元；

语音信号预处理单元，用于将接收的离散的数字信号进行滤除噪声和高频补偿处理，然后提取用于识别语音信号的特征矢量，并进行量化处理，得到语音信号，并发送给语音信号识别单元；

语音信号识别单元，用于调取特征语音模板库，将所述语音信号与所述特征语音模板库中的特征语音模板进行匹配，匹配成功则输出相应的控制信号给语音信号执行单元，若匹配不成功则返回所述语音信号采集模块重新获取语音信号，具体可以为：向所述语音信号采集模块发送语音信号获取指令，重新采集语音信号；

存储单元，用于存储特征语音模板库。

本发明所述装置可设为为两种工作模式，识别模式和学习模式，在医疗检测系统使用过程中处于识别模式，所述语音信号处理模块各个单元用于执行上述操作。所述语音信号处理模块还包括模板库建立单元，当所述装置处于学习模式时，所述语音信号处理模块通过模板库建立单元，提取学习阶段的特征语音信号来建立特征语音模板库。

语音信号执行模块将所述相应的控制信号发送给所述医疗检测系统，由所述医疗检测系统产生相应的指令：控制患者床的移动、控制打开或关闭激光定位灯、控制打开或关闭风扇和调节风扇风速、控制打开或关闭照明灯和调节照明灯亮度以及控制播放或关闭音乐和调节音量。以上操作仅为本发明中的示例，其他可用在医疗检测过程中的功能也可通过所述语音装置进行控制。

为更进一步完善所述装置的功能，提升用户体验，所述装置还包括语音信息提示模块，用于根据所述待识别的语音信号与所述特征语音模板库的匹配结果提示采集的语音信号识别结果信息，以及输出的控制信号的执行结果信息，如附图2所示，具体地，语音信号识别单元将所述语音信号与所述特征语音模板库中的特征语音模板进行匹配，匹配成功时，语音信号识别单元向所述语音信息提示模块发送识别成功提示指令，所述语音信息提示模块输出语音信号识别成功的结果。匹配失败时，语音信号识别单元向所述语音信息提示模块发送识别失败提示指令，所述语音信息提示模块输出语音信号识别失败的结果。若所述语音信号执行模块执行相应操作成功，则向语音信息提示模块反馈控制信号执行成功指令，所述语音信息提示模块输出控制信号执行成功的结果；若所述语音信号执行模块执行相应操作失败，则向语音信息提示模块反馈控制信号执行失败指令，所述语音信息提示模块输出控制信号执行失败的结果。所述语音信息提示模块可配置为喇叭或扬声器，用来提示工作人员输入的语音信号是否可识别或者控制指令是否可执行。

本发明所述装置通过对语音信号进行识别、处理，得到控制信号，控制患者床位置，减少工作人员繁琐的操作，使工作人员无需限定在工作台前，即可实现控制医疗检测系统执行相应的操作，缩短扫描工作时间，提高了工作效率，提升了用户体验。同时使工作人员可以与患者实时交流沟通，方便快捷。此外，所述装置使医疗检测系统功能部件和连接线缆也相应减少，结构简单，生产成本降低。

根据本发明的另一方面，提供了一种医疗检测系统的语音控制方法，如附图3所示，所述方法包括以下步骤：

步骤S1、获取语音信号，并对获取的语音信号进行采样，得到离散的数字信号；

步骤S2、对所述离散的数字信号进行处理，得到待识别的语音信号，将所述待识别的语音信号与特征语音模板进行匹配，输出相应的控制信号；

步骤S3、根据所述相应的控制信号产生相应的指令控制医疗检测系统执行相应的操作。

其中，所述步骤S2包括以下步骤：

将接收的离散的数字信号进行滤除噪声和高频补偿处理，然后提取用于识别语音信号的特征矢量，并进行量化处理，得到待识别的语音信号；

调取特征语音模板库，将所述待识别的语音信号与所述特征语音模板库进行匹配，匹配成功则输出相应的控制信号，否则重新执行S1。

所述步骤S3中，将所述相应的控制信号发送给所述医疗检测系统，由所述医疗检测系统产生相应的指令执行以下操作：控制患者床的移动、控制打开或关闭激光定位灯、控制打开或关闭风扇和调节风扇风速、控制打开或关闭照明灯和调节照明灯亮度以及控制播放或关闭音乐和调节音量。以上操作仅为本发明中的示例，其他可用在医疗检测过程中的功能也可通过所述语音装置进行控制。

本发明所述方法可通过本发明所述装置来实现，本发明所述装置可设为为两种工作模式，识别模式和学习模式，在扫描使用过程中处于识别模式，所述语音信号处理模块各个单元用于执行上述操作。所述语音信号处理模块还包括模板库建立单元，当所述装置处于学习模式时，所述语音信号处理模块通过模板库建立单元，提取特征语音信号来建立特征语音模板库。

本发明所述方法通过本发明所述装置实现时，如附图4所示，具体如下所述：语音信号接收模块获取语音信号后，经过采样离散化处理，通过无线通信传输方式发送给语音信号处理模块，该模块再经过语音信号预处理、语音信号的特征矢量提取和语音信号的特征矢量量化，量化后的信号即是待识别的语音信号。若选择学习模式(即学习阶段)，则将待识别的语音信号作为标准的特征语音模板，存入特征语音模板库，每个语音信号对应一种控制指令输出。若在识别模式(检测过程处于识别模式)，则将接收到的离散的数字信号经过处理后，与特征模板库里的模板进行比对，若匹配度达到预设值，则匹配成功，同时发出相关的语音提示，并输出控制指令；若匹配不成功，也给出相应的语音提示，并返回语音采集，重新接收语音信号。另外，在执行机构动作时，语音采集是处于等待状态，直到执行机构动作完成后，才可以重新接收语音信号，以防语音指令输出冲突。

本发明所述方法通过对语音信号进行识别、处理，得到控制信号，控制患者床位置，减少工作人员繁琐的操作，使工作人员无需限定在工作台前，即可实现控制医疗检测系统执行相应的操作，缩短扫描工作时间，提高了工作效率，提升了用户体验。同时使工作人员可以与患者实时交流沟通，方便快捷。此外，所述装置使医疗检测系统功能部件和连接线缆也相应减少，结构简单，生产成本降低。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种医疗检测系统的语音控制装置，其特征在于：所述装置包括：

语音信号采集模块，用于获取语音信号，并对获取的语音信号进行采样，得到离散的数字信号，将所述离散的数字信号发送给语音信号处理模块；

语音信号处理模块，用于对所述离散的数字信号进行处理，得到待识别的语音信号，将所述待识别的语音信号与特征语音模板进行匹配，输出相应的控制信号给语音信号执行模块；

语音信号执行模块，用于根据所述相应的控制信号产生相应的指令控制医疗检测系统执行相应的操作。

2.根据权利要求1所述的医疗检测系统的语音控制装置，其特征在于：

所述语音信号采集模块包括：

语音信号接收单元，用于接收工作人员或者患者的语音信号；

无线信号传输单元，用于对所接收的工作人员或者患者的语音信号进行采样处理，得到离散的数字信号信号，并发送给语音信号处理单元。

3.根据权利要求1所述的医疗检测系统的语音控制装置，其特征在于：

所述语音信号处理模块包括：

无线信号接收单元，用于接收所述离散的数字信号，并将所述离散的数字信号发送给语音信号预处理单元；

语音信号预处理单元，用于将接收的离散的数字信号进行滤除噪声和高频补偿处理，然后提取用于识别语音信号的特征矢量，并进行量化处理，得到待识别的语音信号，并发送给语音信号识别单元；

语音信号识别单元，用于调取特征语音模板库，将所述待识别的语音信号与所述特征语音模板库中的特征语音模板进行匹配，匹配成功则输出相应的控制信号给语音信号执行单元，若匹配不成功则返回所述语音信号采集模块重新获取语音信号；

存储单元，用于存储特征语音模板库。

4.根据权利要求3所述的医疗检测系统的语音控制装置，其特征在于：

所述语音信号处理模块还包括模板库建立单元，用于提取学习阶段的特征语音信号来建立特征语音模板库。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的医疗检测系统的语音控制装置，其特征在于：

所述语音信号执行模块将所述相应的控制信号发送给所述医疗检测系统，由所述医疗检测系统产生相应的指令执行以下操作：控制患者床的移动、控制打开或关闭激光定位灯、控制打开或关闭风扇和调节风扇风速、控制打开或关闭照明灯和调节照明灯亮度以及控制播放或关闭音乐和调节音量。

6.根据权利要求5所述的医疗检测系统的语音控制装置，其特征在于：

所述装置还包括语音信息提示模块，用于根据所述待识别的语音信号与所述特征语音模板库的匹配结果提示采集的语音信号识别结果信息，以及输出的控制信号的执行结果信息。

7.一种医疗检测系统的语音控制方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤S1、获取语音信号，并对获取的语音信号进行采样，得到离散的数字信号；

步骤S2、对所述离散的数字信号进行处理，得到待识别的语音信号，将所述待识别的语音信号与特征语音模板进行匹配，输出相应的控制信号；

步骤S3、根据所述相应的控制信号产生相应的指令控制医疗检测系统执行相应的操作。

8.根据权利要求7所述的医疗检测系统的语音控制方法，其特征在于：

所述步骤S2包括：

将接收的离散的数字信号进行滤除噪声和高频补偿处理，然后提取用于识别语音信号的特征矢量，并进行量化处理，得到待识别的语音信号；

调取特征语音模板库，将所述待识别的语音信号与所述特征语音模板库进行匹配，匹配成功则输出相应的控制信号，否则重新执行S1。

9.根据权利要求7或8所述的医疗检测系统的语音控制方法，其特征在于：

将所述相应的控制信号发送给所述医疗检测系统，由所述医疗检测系统产生相应的指令执行以下操作：

控制患者床的移动、控制打开或关闭激光定位灯、控制打开或关闭风扇和调节风扇风速、控制打开或关闭照明灯和调节照明灯亮度以及控制播放或关闭音乐和调节音量。