CN107622284A - 鼻腔清洗压力泵自动调节系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种鼻腔清洗压力泵自动调节系统，包括：药水封装罐，用于容纳洗鼻液体，所述药水封装罐的一端连接压力泵，另一端连接清洗喷头；压力泵，用于在工作状态下对所述药水封装罐内的洗鼻液体提供压力，使得所述药水封装罐内的洗鼻液体从所述清洗碰头出喷入用户的一只鼻腔，并从用户的另一只鼻腔喷出；清洗喷头，安装在所述药水封装罐的另一端上；CMOS图像传感器，设置在所述清洗碰头上，用于对用户被喷鼻腔环境进行图像感应操作，以获得并输出现场环境图像。通过本发明，能够提高压力泵的智能化水准。
Description
技术领域
本发明涉及压力泵领域，尤其涉及一种鼻腔清洗压力泵自动调节系统。
背景技术
采用盐水等液体对病变鼻腔进行处理，通过盐水等液体的消炎杀菌作用，清除鼻腔内部，甚至是鼻窦内聚集的大量过敏源和细菌、病毒和脓涕，给鼻腔一个干净清爽的环境，恢复鼻纤毛的功能，加快恢复健康状况。
为了将盐水等液体送往病变鼻腔内，医疗设备开发商通常在储存盐水等液体的容器末端设置一个压力泵，对储存盐水等液体的容器进行压力传递，使得储存盐水等液体的容器中的液体被喷射到病变鼻腔内，然而，由于病变鼻腔情况复杂，压力泵的控制和调节难度较高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种鼻腔清洗压力泵自动调节系统，采取多种有效的检测设备，用以准确获取病变鼻腔内的喷射水流形状，并基于病变鼻腔内的喷射水流形状确定驱动所述压力泵所提供的压力，从而实现对压力泵的有效控制和调节。
具体地，本发明至少具有以下三个重要发明点：(1)以图像分辨率为判断因子，选择与图像分辨率相适应的图像识别模式以保证各种分辨率的图像识别效果；(2)建立基于图像分辨率以及图像中对象数量的特征抽象隐含层数量确定机制，保证图像特征的完全提取；(3)通过对鼻腔内水流形状的检测，改变喷射鼻腔的压力泵的压力，使得鼻腔内水流形状保持在一定的可控面积区间内，从而在保证清洗效果的同时，避免因为喷射水流过多而对用户鼻腔造成伤害；
根据本发明的一方面，提供了一种鼻腔清洗压力泵自动调节系统，所述系统包括：
药水封装罐，用于容纳洗鼻液体，所述药水封装罐的一端连接压力泵，另一端连接清洗喷头；
压力泵，用于在工作状态下对所述药水封装罐内的洗鼻液体提供压力，使得所述药水封装罐内的洗鼻液体从所述清洗碰头出喷入用户的一只鼻腔，并从用户的另一只鼻腔喷出；
清洗喷头，安装在所述药水封装罐的另一端上；
CMOS图像传感器，设置在所述清洗碰头上，用于对用户被喷鼻腔环境进行图像感应操作，以获得并输出现场环境图像；
图像数据提取设备，与所述CMOS图像传感器连接，用于接收现场环境图像，获取所述现场环境图像当前的分辨率以作为图像分辨率输出；
深度选择设备，与所述图像数据提取设备连接，用于接收所述图像分辨率，并基于所述图像分辨率确定模型的对应的特征抽象隐含层数量，其中，所述图像分辨率越高，对应的特征抽象隐含层数量越多；
输入选择设备，与所述图像数据提取设备连接，用于接收所述图像分辨率，并基于所述图像分辨率选择模型的对应的输入量类型，其中，所述图像分辨率越高，选择的输入量类型的数据量越大。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的压力泵自动调节系统的模型建立设备的接口示意图。
图2为根据本发明实施方案示出的压力泵自动调节系统的结构方框图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的压力泵自动调节系统的实施方案进行详细说明。
当前，用以将清洗液体压送到鼻腔内的压力泵难以准确控制其输送的压力，为了克服上述不足，本发明搭建了一种压力泵自动调节系统，能够解决上述技术问题。
图1为根据本发明实施方案示出的压力泵自动调节系统的模型建立设备的接口示意图，所述模型建立设备采用ARM核心控制器来实现。
图2为根据本发明实施方案示出的压力泵自动调节系统的结构方框图，所述系统包括：
药水封装罐，用于容纳洗鼻液体，所述药水封装罐的一端连接压力泵，另一端连接清洗喷头；
压力泵，用于在工作状态下对所述药水封装罐内的洗鼻液体提供压力，使得所述药水封装罐内的洗鼻液体从所述清洗碰头出喷入用户的一只鼻腔，并从用户的另一只鼻腔喷出；
清洗喷头，安装在所述药水封装罐的另一端上；
CMOS图像传感器，设置在所述清洗碰头上，用于对用户被喷鼻腔环境进行图像感应操作，以获得并输出现场环境图像；
图像数据提取设备，与所述CMOS图像传感器连接，用于接收现场环境图像，获取所述现场环境图像当前的分辨率以作为图像分辨率输出；
深度选择设备，与所述图像数据提取设备连接，用于接收所述图像分辨率，并基于所述图像分辨率确定模型的对应的特征抽象隐含层数量，其中，所述图像分辨率越高，对应的特征抽象隐含层数量越多；
输入选择设备，与所述图像数据提取设备连接，用于接收所述图像分辨率，并基于所述图像分辨率选择模型的对应的输入量类型，其中，所述图像分辨率越高，选择的输入量类型的数据量越大；
模型建立设备，分别与所述输入选择设备和所述深度选择设备连接，在收到输入选择设备选择的输入量类型后，将依照选择的输入量类型输入的输入量输入到模型的输入层，由模型的多个特征抽象隐含层对输入的输入量进行特征抽象，建立模型输入量到模型输出量之间的非线性映射，模型的多个特征抽象隐含层将输入的输入量映射为模型的输出量之后，由模型的输出层将输出量输出，其中，所述模型的输出量为水流形状；
特征提取设备，与所述输入选择设备连接，用于接收现场环境图像，并依照选择的输入量类型通过对所述现场环境图像提取特征以将所述现场环境图像转换成与选择的输入量类型对应的图像特征量；
水流信息检测设备，分别与所述特征提取设备和所述模型建立设备连接，基于所述模型建立设备建立的模型，将所述特征提取设备输出的图像特征量作为模型的输入层的输入，以获得被喷鼻腔内的喷射水流形状；
压力驱动设备，分别与所述水流信息检测设备和所述压力泵连接，用于接收被喷鼻腔内的喷射水流形状，并基于被喷鼻腔内的喷射水流形状确定驱动所述压力泵所提供的压力；
实时显示设备，与所述压力驱动设备连接，用于接收所述驱动所述压力泵所提供的压力，并实时显示所述驱动所述压力泵所提供的压力；
其中，所述实时显示设备为集成了触摸屏的LCD显示设备。
接着，继续对本发明的压力泵自动调节系统的具体结构进行进一步的说明。
在所述压力泵自动调节系统中：
所述压力驱动设备基于被喷鼻腔内的喷射水流形状确定驱动所述压力泵所提供的压力包括：当被喷鼻腔内的喷射水流形状所占面积偏离基准喷射水流面积时，改变驱动所述压力泵所提供的压力以使得被喷鼻腔内的喷射水流形状靠近所述基准喷射水流面积。
在所述压力泵自动调节系统中：
所述深度选择设备、所述输入选择设备、所述模型建立设备和所述特征提取设备被集成在同一块SOC芯片上。
在所述压力泵自动调节系统中：
所述深度选择设备基于所述图像分辨率以及所述现场环境图像中的对象数量确定模型的对应的特征抽象隐含层数量。
以及在所述压力泵自动调节系统中：
在所述深度选择设备中，所述图像分辨率越高，对应的特征抽象隐含层数量越多，所述现场环境图像中的对象数量越多，对应的特征抽象隐含层数量越多。
同时，根据本发明实施方案的压力泵自动调节方法具体包括以下步骤：
使用药水封装罐，用于容纳洗鼻液体，所述药水封装罐的一端连接压力泵，另一端连接清洗喷头；
使用压力泵，用于在工作状态下对所述药水封装罐内的洗鼻液体提供压力，使得所述药水封装罐内的洗鼻液体从所述清洗碰头出喷入用户的一只鼻腔，并从用户的另一只鼻腔喷出；
使用清洗喷头，安装在所述药水封装罐的另一端上；
使用CMOS图像传感器，设置在所述清洗碰头上，用于对用户被喷鼻腔环境进行图像感应操作，以获得并输出现场环境图像；
使用图像数据提取设备，与所述CMOS图像传感器连接，用于接收现场环境图像，获取所述现场环境图像当前的分辨率以作为图像分辨率输出；
使用深度选择设备，与所述图像数据提取设备连接，用于接收所述图像分辨率，并基于所述图像分辨率确定模型的对应的特征抽象隐含层数量，其中，所述图像分辨率越高，对应的特征抽象隐含层数量越多；
使用输入选择设备，与所述图像数据提取设备连接，用于接收所述图像分辨率，并基于所述图像分辨率选择模型的对应的输入量类型，其中，所述图像分辨率越高，选择的输入量类型的数据量越大；
使用模型建立设备，分别与所述输入选择设备和所述深度选择设备连接，在收到输入选择设备选择的输入量类型后，将依照选择的输入量类型输入的输入量输入到模型的输入层，由模型的多个特征抽象隐含层对输入的输入量进行特征抽象，建立模型输入量到模型输出量之间的非线性映射，模型的多个特征抽象隐含层将输入的输入量映射为模型的输出量之后，由模型的输出层将输出量输出，其中，所述模型的输出量为水流形状；
使用特征提取设备，与所述输入选择设备连接，用于接收现场环境图像，并依照选择的输入量类型通过对所述现场环境图像提取特征以将所述现场环境图像转换成与选择的输入量类型对应的图像特征量；
使用水流信息检测设备，分别与所述特征提取设备和所述模型建立设备连接，基于所述模型建立设备建立的模型，将所述特征提取设备输出的图像特征量作为模型的输入层的输入，以获得被喷鼻腔内的喷射水流形状；
使用压力驱动设备，分别与所述水流信息检测设备和所述压力泵连接，用于接收被喷鼻腔内的喷射水流形状，并基于被喷鼻腔内的喷射水流形状确定驱动所述压力泵所提供的压力。
使用实时显示设备，与所述压力驱动设备连接，用于接收所述驱动所述压力泵所提供的压力，并实时显示所述驱动所述压力泵所提供的压力；
其中，所述实时显示设备为集成了触摸屏的LCD显示设备。
接着，继续对本发明的压力泵自动调节方法的具体步骤进行进一步的说明。
在所述压力泵自动调节方法中：
所述压力驱动设备基于被喷鼻腔内的喷射水流形状确定驱动所述压力泵所提供的压力包括：当被喷鼻腔内的喷射水流形状所占面积偏离基准喷射水流面积时，改变驱动所述压力泵所提供的压力以使得被喷鼻腔内的喷射水流形状靠近所述基准喷射水流面积。
在所述压力泵自动调节方法中：
所述深度选择设备、所述输入选择设备、所述模型建立设备和所述特征提取设备被集成在同一块SOC芯片上。
在所述压力泵自动调节方法中：
所述深度选择设备基于所述图像分辨率以及所述现场环境图像中的对象数量确定模型的对应的特征抽象隐含层数量。
以及在所述压力泵自动调节方法中：
在所述深度选择设备中，所述图像分辨率越高，对应的特征抽象隐含层数量越多，所述现场环境图像中的对象数量越多，对应的特征抽象隐含层数量越多。
另外，CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器，与CCD有着共同的历史渊源。CMOS图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成,这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。
在CMOS图像传感器芯片上还可以集成其他数字信号处理电路，如AD转换器、自动曝光量控制、非均匀补偿、白平衡处理、黑电平控制、伽玛校正等，为了进行快速计算甚至可以将具有可编程功能的DSP器件与CMOS器件集成在一起，从而组成单片数字相机及图像处理系统。
1963年Morrison发表了可计算传感器，这是一种可以利用光导效应测定光斑位置的结构，成为CMOS图像传感器发展的开端。1995年低噪声的CMOS有源像素传感器单片数字相机获得成功。
CMOS图像传感器具有以下几个优点：1)、随机窗口读取能力。随机窗口读取操作是CMOS图像传感器在功能上优于CCD的一个方面，也称之为感兴趣区域选取。此外，CMOS图像传感器的高集成特性使其很容易实现同时开多个跟踪窗口的功能。2)、抗辐射能力。总的来说，CMOS图像传感器潜在的抗辐射性能相对于CCD性能有重要增强。3)、系统复杂程度和可靠性。采用CMOS图像传感器可以大大地简化系统硬件结构。4)、非破坏性数据读出方式。5)、优化的曝光控制。值得注意的是，由于在像元结构中集成了多个功能晶体管的原因，CMOS图像传感器也存在着若干缺点，主要是噪声和填充率两个指标。鉴于CMOS图像传感器相对优越的性能，使得CMOS图像传感器在各个领域得到了广泛的应用。
采用本发明的压力泵自动调节系统及方法，针对现有技术中压送盐水等清洗液体的压力泵难以调节压力的技术问题，通过改造现有的清洗设备内部结构，增加了自适应的图像处理设备和自适应的深度神经网络，对被喷鼻腔内的喷射水流形状进行高精度探知，并基于被喷鼻腔内的喷射水流形状确定驱动所述压力泵所提供的压力，从而替换了人工的决策模式，提高了压力泵的自动化水平。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，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做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (5)
1.一种鼻腔清洗压力泵自动调节系统，其特征在于，所述系统包括：
药水封装罐，用于容纳洗鼻液体，所述药水封装罐的一端连接压力泵，另一端连接清洗喷头；
压力泵，用于在工作状态下对所述药水封装罐内的洗鼻液体提供压力，使得所述药水封装罐内的洗鼻液体从所述清洗碰头出喷入用户的一只鼻腔，并从用户的另一只鼻腔喷出；
清洗喷头，安装在所述药水封装罐的另一端上；
CMOS图像传感器，设置在所述清洗碰头上，用于对用户被喷鼻腔环境进行图像感应操作，以获得并输出现场环境图像；
图像数据提取设备，与所述CMOS图像传感器连接，用于接收现场环境图像，获取所述现场环境图像当前的分辨率以作为图像分辨率输出；
深度选择设备，与所述图像数据提取设备连接，用于接收所述图像分辨率，并基于所述图像分辨率确定模型的对应的特征抽象隐含层数量，其中，所述图像分辨率越高，对应的特征抽象隐含层数量越多；
输入选择设备，与所述图像数据提取设备连接，用于接收所述图像分辨率，并基于所述图像分辨率选择模型的对应的输入量类型，其中，所述图像分辨率越高，选择的输入量类型的数据量越大；
模型建立设备，分别与所述输入选择设备和所述深度选择设备连接，在收到输入选择设备选择的输入量类型后，将依照选择的输入量类型输入的输入量输入到模型的输入层，由模型的多个特征抽象隐含层对输入的输入量进行特征抽象，建立模型输入量到模型输出量之间的非线性映射，模型的多个特征抽象隐含层将输入的输入量映射为模型的输出量之后，由模型的输出层将输出量输出，其中，所述模型的输出量为水流形状；
特征提取设备，与所述输入选择设备连接，用于接收现场环境图像，并依照选择的输入量类型通过对所述现场环境图像提取特征以将所述现场环境图像转换成与选择的输入量类型对应的图像特征量；
水流信息检测设备，分别与所述特征提取设备和所述模型建立设备连接，基于所述模型建立设备建立的模型，将所述特征提取设备输出的图像特征量作为模型的输入层的输入，以获得被喷鼻腔内的喷射水流形状；
压力驱动设备，分别与所述水流信息检测设备和所述压力泵连接，用于接收被喷鼻腔内的喷射水流形状，并基于被喷鼻腔内的喷射水流形状确定驱动所述压力泵所提供的压力；
实时显示设备，与所述压力驱动设备连接，用于接收所述驱动所述压力泵所提供的压力，并实时显示所述驱动所述压力泵所提供的压力；
其中，所述实时显示设备为集成了触摸屏的LCD显示设备。
2.如权利要求1所述的鼻腔清洗压力泵自动调节系统，其特征在于：
所述压力驱动设备基于被喷鼻腔内的喷射水流形状确定驱动所述压力泵所提供的压力包括：当被喷鼻腔内的喷射水流形状所占面积偏离基准喷射水流面积时，改变驱动所述压力泵所提供的压力以使得被喷鼻腔内的喷射水流形状靠近所述基准喷射水流面积。
3.如权利要求2所述的鼻腔清洗压力泵自动调节系统，其特征在于：
所述深度选择设备、所述输入选择设备、所述模型建立设备和所述特征提取设备被集成在同一块SOC芯片上。
4.如权利要求3所述的鼻腔清洗压力泵自动调节系统，其特征在于：
所述深度选择设备基于所述图像分辨率以及所述现场环境图像中的对象数量确定模型的对应的特征抽象隐含层数量。
5.如权利要求4所述的鼻腔清洗压力泵自动调节系统，其特征在于：
在所述深度选择设备中，所述图像分辨率越高，对应的特征抽象隐含层数量越多，所述现场环境图像中的对象数量越多，对应的特征抽象隐含层数量越多。
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