CN109700465A - 一种移动式三维伤口扫描设备及其工作流程 - Google Patents

Abstract

一种移动式三维伤口扫描设备及其工作流程，包括深度相机、可伸缩连接架、用于在移动终端上绘制区域的圈定装置，深度相机装设于可伸缩连接架的后侧，移动终端能够可拆卸地卡设于可伸缩连接架前侧，并且该移动终端的摄像头朝后，圈定装置可拆卸地装设在可伸缩连接架上。本发明只需将移动终端与本三维伤口扫描设备安装在一起，便能够高效、准确、方便的测量伤口的面积、体积、深度、长宽等伤口评估指标，并记录患者的伤口评估信息。使用方法简单，对操作人员的手法和经验要求低，并且本三维伤口扫描设备的测量方式是非接触式，无需侵入伤口，不会对伤口造成二次伤害。

Description

一种移动式三维伤口扫描设备及其工作流程

技术领域

本发明涉及医疗图像设备领域，尤其是指一种移动式三维伤口扫描设备及其工作流程。

背景技术

测量伤口尺寸是每次伤口评估的必做项目，伤口尺寸随时间的变化是唯一可用于预测和监测伤口愈合进程的变量。好的测量可以提供强大的信息，除了可以帮助进行清晰和量化的评估及纪录外，还可以辅助临床诊断、治疗方法选择和伤口管理策略的制定。伤口测量除了临床意义外，还具有实验研究意义。准确的伤口测量有助于提供研究或实验的基本信息，作为观察指标来评价实验前后的疗效。

常见的伤口面积测量方法分为4种：最大长宽法；钟表法；循迹法；数码相机拍照法。常见的伤口体积测量方法分为2种：棉签/镊子探深；生理盐水注入。但是，传统伤口测量有很多不足，例如：1.不同操作人员手法及经验不同，会给测量结果带来误差，即使同一伤口用同一测量方法由相同人员操作，仍会带来误差；2.测量方法本身的局限性导致测量结果有误差；3.测量需要侵入伤口，造成二次伤害。

发明内容

本发明提供一种移动式三维伤口扫描设备及其工作流程，其主要目的在于克服上述的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种移动式三维伤口扫描设备，包括深度相机、可伸缩连接架、用于在移动终端上绘制区域的圈定装置，所述深度相机装设于所述可伸缩连接架的后侧，所述移动终端能够可拆卸地卡设于所述可伸缩连接架前侧，并且该移动终端的摄像头朝后，所述圈定装置可拆卸地装设在所述可伸缩连接架上。

进一步的，所述圈定装置为电容笔。

进一步的，所述可伸缩连接架后侧装设有卡扣，所述电容笔可拆卸地嵌设在所述卡扣内。

进一步的，所述可伸缩连接架包括固定卡合部和移动卡合部，所述移动卡合部可滑动地连接在所述固定卡合部下侧，所述深度相机装设于所述固定卡合部后侧；能够上下移动所述移动卡合部，使所述移动终端卡设在所述固定卡合部与移动卡合部之间。

进一步的，所述固定卡合部上开设有摄像孔，所述摄像头正对该摄像孔。

一种移动式三维伤口扫描设备的工作流程，包括以下步骤：

1)将移动终端卡设在可伸缩连接架上，并将装设于该可伸缩连接架上的深度相机与移动终端进行数据对接；

2)使移动终端的摄像头以及深度相机均朝向伤口，该摄像头自动获取伤口的彩色图像，深度相机自动获取伤口的深度图像；

3)通过相机立体标定，完成图像的畸变校正和得到相机的位置参数，利用相机的位置参数实现彩色图像和深度图像的对齐；

4)用户通过圈定装置在移动终端上手动绘制ROI，使移动终端在ROI内识别伤口准确位置，并自动分析伤口特征，对伤口进行三维重建，计算伤口的深度信息和容积信息，分析伤口组织成分；

5)移动终端自动实现伤口图像和测量数据的显示与上传至服务器。

进一步的，所述移动终端包括设备配对模块、智能测量模块、伤情评估模块、数据储存模块、第一数据同步模块、显示屏；所述设备配对模块用于使所述深度相机与摄像头对齐；所述智能测量模块用于根据深度相机和摄像头采集的数据智能计算包括伤口面积、体积、长宽、组织成分的各项伤口评估数据并实现三维建模成像；所述伤情评估模块用于为医生提供评估参考和伤口评估信息；所述数据储存模块用于储存每次的测量数据和伤情评估结论；所述第一数据同步模块用于将患者治疗信息同步到所述服务器。

进一步的，所述伤口评估信息为通过创缘、创周、疼痛、渗液、气味、临床、隧道-坑道、压疮等级、压疮评分字段多维度参数提供的一个总体评估。

进一步的，所述服务器包括用户账号管理模块、病例管理模块、第二数据同步模块，所述用户账号管理系统用于登录并管理所属用户的信息或者查看相关的病例信息，所述病例管理系统用于管理病例基本信息、风险因素评估、伤口详情、伤口评估、治疗信息、伤口信息。

和现有技术相比，本发明产生的有益效果在于:

1、本发明结构简单、实用性强，通过设置深度相机、可伸缩连接架，使得用户可以根据不同的移动终端调整可伸缩连接架与该移动终端适配，使各种移动终端都能安装在可伸缩连接架上，并使深度相机和移动终端的摄像头能够相互配合以测量伤口，操作简便。

2、在本发明中，只需将移动终端与本三维伤口扫描设备安装在一起，便能够高效、准确、方便的测量伤口的面积、体积、深度、长宽等伤口评估指标，并记录患者的伤口评估信息。使用方法简单，对操作人员的手法和经验要求低，并且本三维伤口扫描设备的测量方式是非接触式，无需侵入伤口，不会对伤口造成二次伤害。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一。

图2为本发明的结构示意图二。

图3为本发明的控制框图。

图4为本发明中所述移动终端的结构框图。

图5为本发明中所述服务器的结构框图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

参照图1、图2、图3、图4和图5。一种移动式三维伤口扫描设备，包括深度相机1、可伸缩连接架2、用于在移动终端3上绘制区域的圈定装置4，深度相机1装设于可伸缩连接架2的后侧，移动终端3能够可拆卸地卡设于可伸缩连接架2前侧，并且该移动终端3的摄像头31朝后，圈定装置4可拆卸地装设在可伸缩连接架2上。通过设置深度相机1、可伸缩连接架2，使得用户可以根据不同的移动终端调整可伸缩连接架与该移动终端适配，使各种移动终端都能安装在可伸缩连接架上，并使深度相机和移动终端的摄像头能够相互配合以测量伤口，操作简便。

参照图1、图2、图3、图4和图5。圈定装置4为电容笔。电容笔是利用导体材料制作的具有导电特性、用来触控电容式屏幕完成人机对话操作用的笔，能够通过电容笔在平板、手机等移动终端上进行操作。可伸缩连接架2后侧装设有卡扣21，电容笔可拆卸地嵌设在该卡扣21内。

参照图1、图2、图3、图4和图5。具体的，可伸缩连接架2包括固定卡合部22和移动卡合部23，移动卡合部23可滑动地连接在固定卡合部22下侧，深度相机1装设于固定卡合部22后侧；能够上下移动该移动卡合部23，使移动终端3卡设在固定卡合部22与移动卡合部23之间。此外，固定卡合部22上开设有摄像孔24，摄像头21正对该摄像孔24。

本实施例中，移动终端3可以为任意型号的直立式触摸屏移动终端，如平板电脑或手机等。摄像头21应具备30万以上像素。深度相机至少包含一个信号发射器和一个信号接收器，能够主动测得被测伤口表面到深度相机的距离数据。其中，

深度相机方案包括TOF、双目成像、结构光编码等，这些方案在检测速度、检测距离上相差不大，区别在于：

TOF方案抗干扰性能好，视角更宽，不足是深度图像分辨率较低，做一些简单避障和视觉导航可以用，不适合高精度场合，受环境影响小，传感器芯片并不成熟，成本很高，实现量产困难；

双目方案，成本相对最低，但是深度信息依赖纯软件算法得出，此算法复杂度高，难度很大，处理芯片需要很高的计算性能，同时它也继承了普通RGB摄像头的缺点：在昏暗环境下以及特征不明显的情况下并不适用；

结构光编码方案的目的就是为了解决双目中匹配算法的复杂度和鲁棒性问题而提出，相比于双目方案主动提供了很多特征点进行匹配或者直接提供码字，而不再需要使用被摄物体本身具有的特征点，因此可以提供更好的匹配结果，其主要优势在于技术成熟，深度图像分辨率可以做得比较高，但容易受光照影响，室外环境基本不能使用，在长时间监控方面，激光发射设备容易坏，重新换设备后，需要重新标定。

目前国内从事结构光编码方案开发的制造商有深圳奥比中光科技有限公司、杭州艾芯智能有限公司、上海图漾信息科技有限公司，国外的有Microsoft、Intel、LeapMotion、Occipital Structure、DUO等。深度相机制造商众多，但其产品设计原理和技术参数千差万别，体积、价格差距也很大。满足测量要求的相机包括国产的艾芯智能和Occipital公司的Structure Sensor等。

参照图1、图2、图3、图4和图5。一种移动式三维伤口扫描设备的工作流程，包括以下步骤：

1)将移动终端3卡设在可伸缩连接架2上，并将装设于该可伸缩连接架2上的深度相机1与移动终端3进行数据对接；

2)使移动终端的摄像头31以及深度相机1均朝向伤口，该摄像头31自动获取伤口的彩色图像，深度相机1自动获取伤口的深度图像；

3)通过相机立体标定，完成图像的畸变校正和得到相机的位置参数，利用相机的位置参数实现彩色图像和深度图像的对齐；

4)用户通过圈定装置4在移动终端3上手动绘制ROI，使移动终端在ROI内识别伤口准确位置，并自动分析伤口特征，对伤口进行三维重建，计算伤口的深度信息和容积信息，分析伤口组织成分；

5)移动终端自动实现伤口图像和测量数据的显示与上传至服务器5。

本发明只需将移动终端与本三维伤口扫描设备安装在一起，便能够高效、准确、方便的测量伤口的面积、体积、深度、长宽等伤口评估指标，并记录患者的伤口评估信息。使用方法简单，对操作人员的手法和经验要求低，并且本三维伤口扫描设备的测量方式是非接触式，无需侵入伤口，不会对伤口造成二次伤害。

参照图1、图2、图3、图4和图5。移动终端3包括设备配对模块32、智能测量模块33、伤情评估模块34、数据储存模块35、第一数据同步模块36、显示屏；所述设备配对模32块用于使所述深度相机1与摄像头31对齐；所述智能测量模块33用于根据深度相机1和摄像头31采集的数据智能计算包括伤口面积、体积、长宽、组织成分的各项伤口评估数据并实现三维建模成像；所述伤情评估模块34用于为医生提供评估参考和伤口评估信息；所述数据储存模块35用于储存每次的测量数据和伤情评估结论；所述第一数据同步模块36用于将患者治疗信息同步到所述服务器5，显示屏用于显示伤口图像和测量数据并供用户绘制ROI。具体应用时，可在移动终端安装APP，用户登录APP创建账号后，便可创建病人病例，病例可以包括病人的基本信息、伤口部位、伤情初次评估；再打开测量模式，使深度相机和摄像头正对伤口以拍摄伤口部位，并手动圈定伤口大致范围和标定伤口部位，之后APP便能够自动根据深度相机和摄像头采集的数据智能计算包括伤口面积、体积、长宽、组织成分的各项伤口评估数据并生成伤口的三维模型，测量数据自动保存，用户还可根据测量数据及历史测量数据再次进行伤情评估与制定治疗方案，在完成伤口测量后，用户可将测量数据和病人病例导出到报告或者直接连接打印机进行打印。

另外，参照图1、图2、图3、图4和图5。服务器5包括用户账号管理模块51、病例管理模块52、第二数据同步模块53，所述用户账号管理系统51用于登录并管理所属用户的信息或者查看相关的病例信息，所述病例管理系统52用于管理病例基本信息、风险因素评估、伤口详情、伤口评估、治疗信息、伤口信息，第二数据同步模块53用于同步移动终端3中的患者治疗信息。具体应用时，用户账号管理模块51将账号等级分为超级用户和普通用户，超级用户可以登录并管理所属用户的信息，包括用户账号的新增、修改、冻结等，普通用户无法管理用户信息，但可以查看相关的病例信息。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (9)

1.一种移动式三维伤口扫描设备，其特征在于：包括深度相机、可伸缩连接架、用于在移动终端上绘制区域的圈定装置，所述深度相机装设于所述可伸缩连接架的后侧，所述移动终端能够可拆卸地卡设于所述可伸缩连接架前侧，并且该移动终端的摄像头朝后，所述圈定装置可拆卸地装设在所述可伸缩连接架上。

2.如权利要求1所述一种移动式三维伤口扫描设备，其特征在于：所述圈定装置为电容笔。

3.如权利要求2所述一种移动式三维伤口扫描设备，其特征在于：所述可伸缩连接架后侧装设有卡扣，所述电容笔可拆卸地嵌设在所述卡扣内。

4.如权利要求1所述一种移动式三维伤口扫描设备，其特征在于：所述可伸缩连接架包括固定卡合部和移动卡合部，所述移动卡合部可滑动地连接在所述固定卡合部下侧，所述深度相机装设于所述固定卡合部后侧；能够上下移动所述移动卡合部，使所述移动终端卡设在所述固定卡合部与移动卡合部之间。

5.如权利要求4所述一种移动式三维伤口扫描设备，其特征在于：所述固定卡合部上开设有摄像孔，所述摄像头正对该摄像孔。

6.一种移动式三维伤口扫描设备的工作流程，其特征在于，包括以下步骤：

1) 将移动终端卡设在可伸缩连接架上，并将装设于该可伸缩连接架上的深度相机与移动终端进行数据对接；

2) 使移动终端的摄像头以及深度相机均朝向伤口，该摄像头自动获取伤口的彩色图像，深度相机自动获取伤口的深度图像；

3) 通过相机立体标定，完成图像的畸变校正和得到相机的位置参数，利用相机的位置参数实现彩色图像和深度图像的对齐；

4) 用户通过圈定装置在移动终端上手动绘制ROI，使移动终端在ROI内识别伤口准确位置，并自动分析伤口特征，对伤口进行三维重建，计算伤口的深度信息和容积信息，分析伤口组织成分；

5) 移动终端自动实现伤口图像和测量数据的显示与上传至服务器。

7.如权利要求6所述一种移动式三维伤口扫描设备的工作流程，其特征在于：所述移动终端包括设备配对模块、智能测量模块、伤情评估模块、数据储存模块、第一数据同步模块、显示屏；所述设备配对模块用于使所述深度相机与摄像头对齐；所述智能测量模块用于根据深度相机和摄像头采集的数据智能计算包括伤口面积、体积、长宽、组织成分的各项伤口评估数据并实现三维建模成像；所述伤情评估模块用于为医生提供评估参考和伤口评估信息；所述数据储存模块用于储存每次的测量数据和伤情评估结论；所述第一数据同步模块用于将患者治疗信息同步到所述服务器。

8.如权利要求7所述一种移动式三维伤口扫描设备的工作流程，其特征在于：所述伤口评估信息为通过创缘、创周、疼痛、渗液、气味、临床、隧道-坑道、压疮等级、压疮评分字段多维度参数提供的一个总体评估。

9.如权利要求6所述一种移动式三维伤口扫描设备的工作流程，其特征在于：所述服务器包括用户账号管理模块、病例管理模块、第二数据同步模块，所述用户账号管理系统用于登录并管理所属用户的信息或者查看相关的病例信息，所述病例管理系统用于管理病例基本信息、风险因素评估、伤口详情、伤口评估、治疗信息、伤口信息。