CN109714534A - 医疗设备数据监测机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医疗设备数据监测机构，包括：位置传感设备，设置在点阵摄像机构上，用于检测所述点阵摄像机构的当前位置，并确定所述当前位置与预设固定位置之间的差值，所述差值包括水平方向变化量和垂直方向变化量，并在所述水平方向变化量在正值负值之间变化时或所述垂直方向变化量在正值负值之间变化时，发出抖动感应信号，否则，发出非抖动感应信号。通过本发明，实现了对医疗设备的有效数据提取和监测。

Description

医疗设备数据监测机构

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，尤其涉及一种医疗设备数据监测机构。

背景技术

医疗场所一般需要配置以下类型设备：支气管镜、食道镜、胃镜、十二指肠镜、乙状结肠镜结肠镜、直肠镜、腹腔镜、膀胱镜、宫腔镜、妇科检查床、产程监护仪、万能产床、胎儿监护仪、婴儿保温箱、骨科牵引床、裂隙灯、牙科治疗椅、涡轮机、牙钻机、银汞搅拌机、显微镜、生化分析仪、紫外线分光光度计、酶标分析仪、尿分析仪、分析天平、细胞自动筛选器、冲洗车、电冰箱、恒温箱离心机、敷料柜、器械柜、冷冻切片机、石蜡切片机、高压灭菌设备、蒸馏器、紫外线灯、手套烘干上粉机、洗衣机、冲洗工具、下收下送密闭车、常水、热水、净化过滤系统、净物存放、消毒灭菌密闭柜、通风降温、烘干设备、热源监测设备等。

发明内容

本发明至少具有以下三处关键的发明点：

(1)将图像的形心作为阿基米德曲线的起点，将与阿基米德曲线存在交叉的一个或多个子图像作为各个参考子图像，并将各个参考子图像的各个暗色范围中出现频率最频繁的暗色范围作为参考暗色范围，更重要的是，还基于参考暗色范围确定是否需要对图像执行基于片段式线性近似法的伽马校正处理；

(2)基于待处理图像的解析度在所述待处理图像中设定所述待处理图像的中央图像块，确定在所述待处理图像中的图像区域的数量以作为中央对象数量，基于所述中央对象数量占据所述待处理图像中全部对象数量的比例，制定不同的图像滤波策略，从而提高图像数据处理的性价比；

(3)先采用位置传感设备判断点阵摄像机构的抖动情况，在确定抖动时再基于前后两幅图像中的像素值搜索结果，准确判断出所述点阵摄像机构的抖动方向和抖动量，为后续抖动校正处理提供有价值的参考数据。

根据本发明的一方面，提供了一种医疗设备数据监测机构，所述机构包括：

位置传感设备，设置在点阵摄像机构上，用于检测所述点阵摄像机构的当前位置，并确定所述当前位置与预设固定位置之间的差值，所述差值包括水平方向变化量和垂直方向变化量，并在所述水平方向变化量在正值负值之间变化时或所述垂直方向变化量在正值负值之间变化时，发出抖动感应信号，否则，发出非抖动感应信号。

更具体地，在所述医疗设备数据监测机构中，还包括：

点阵摄像机构，设置在婴幼儿氧舱内，用于对婴幼儿氧舱内部进行实时摄像操作，以预设帧率持续输出多幅图像。

更具体地，在所述医疗设备数据监测机构中，还包括：

图像数据抽取设备，与所述点阵摄像机构连接，用于接收从所述点阵摄像机构中获取前后顺序的两幅图像以分别作为当前图像和后续图像，并获取所述当前图像的各个像素点的像素值以及获取所述后续图像的各个像素点的像素值；

像素点搜索设备，分别与所述图像数据抽取设备和所述位置传感设备连接，用于在接收到所述抖动感应信号时，进入抖动检测模式，还用于在接收到所述非抖动感应信号时，退出所述抖动检测模式；所述像素点搜索设备在所述抖动检测模式中执行以下处理：基于阿基米德曲线从所述当前图像中获取各个像素点以作为各个参考像素点，每一个参考像素点在所述当前图像中的坐标作为对应的参考坐标，对于每一个参考像素点，基于其像素值从所述后续图像中搜索所述参考坐标附近的像素值等于所述参考像素点像素值的像素点以作为所述参考像素点对应的目标像素点，将所述目标像素点在所述后续图像中的坐标作为对应的目标坐标；

图像数据分析设备，与所述像素点搜索设备连接，用于获取多个参考像素点和多个参考像素点分别对应的多个目标像素点，确定每一个参考坐标到其对应的目标坐标的水平位移，对各个参考坐标的各个水平位移求均值以获得图像水平移动量，确定每一个参考坐标到其对应的目标坐标的垂直位移，对各个参考坐标的各个垂直位移求均值以获得图像垂直移动量，基于所述当前图像的时间戳和所述后续时间的时间戳确定时间移动量，以及基于所述时间移动量、所述图像水平移动量和所述图像垂直移动量计算所述点阵摄像机构的方向矢量；

现场显示设备，设置在所述点阵摄像机构的一侧，与所述图像数据分析设备连接，用于接收并现场显示所述点阵摄像机构的方向矢量；

抖动校正设备，与所述图像数据分析设备连接，用于基于接收到的所述点阵摄像机构的方向矢量执行对所述点阵摄像机构的抖动校正处理。

具体实施方式

下面将对本发明的医疗设备数据监测机构的实施方案进行详细说明。

高压氧舱工作原理如下：氧气是由血液携带的，氧气进入到肺里就会立刻溶解到血液中，溶解的过程就像将一勺白糖放到水中很快就被溶解了。正常人的血液中所溶解氧气量与环境压力有关系，我们生活在一个大气压的环境下，由于空气中的氧气只有1/5，所以人血里溶解的氧气很少，满足不了人体的需要。氧气容易进入到红血球中并随红血球移动而运输，溶解在血里的氧很少却非常重要。因为红细胞携带的氧气比溶解到血中的氧气高几十倍，所以正常人能满足运送氧气的吸氧量。经过多次实验后得出结论：人在高压氧舱中溶解在血液中的氧随着氧舱的压力增高而增加。在2个大气压的氧舱里吸纯氧后溶解在血里的氧气增加了14倍，而在3个大气压下就增加了21倍。

为了克服当前婴幼儿氧舱使用中的不足，本发明搭建了一种医疗设备数据监测机构。

根据本发明实施方案示出的医疗设备数据监测机构包括：

位置传感设备，设置在点阵摄像机构上，用于检测所述点阵摄像机构的当前位置，并确定所述当前位置与预设固定位置之间的差值，所述差值包括水平方向变化量和垂直方向变化量，并在所述水平方向变化量在正值负值之间变化时或所述垂直方向变化量在正值负值之间变化时，发出抖动感应信号，否则，发出非抖动感应信号。

接着，继续对本发明的医疗设备数据监测机构的具体结构进行进一步的说明。

在所述医疗设备数据监测机构中，还包括：点阵摄像机构，设置在婴幼儿氧舱内，用于对婴幼儿氧舱内部进行实时摄像操作，以预设帧率持续输出多幅图像。

在所述医疗设备数据监测机构中，还包括：

图像数据抽取设备，与所述点阵摄像机构连接，用于接收从所述点阵摄像机构中获取前后顺序的两幅图像以分别作为当前图像和后续图像，并获取所述当前图像的各个像素点的像素值以及获取所述后续图像的各个像素点的像素值；

像素点搜索设备，分别与所述图像数据抽取设备和所述位置传感设备连接，用于在接收到所述抖动感应信号时，进入抖动检测模式，还用于在接收到所述非抖动感应信号时，退出所述抖动检测模式；所述像素点搜索设备在所述抖动检测模式中执行以下处理：基于阿基米德曲线从所述当前图像中获取各个像素点以作为各个参考像素点，每一个参考像素点在所述当前图像中的坐标作为对应的参考坐标，对于每一个参考像素点，基于其像素值从所述后续图像中搜索所述参考坐标附近的像素值等于所述参考像素点像素值的像素点以作为所述参考像素点对应的目标像素点，将所述目标像素点在所述后续图像中的坐标作为对应的目标坐标；

图像数据分析设备，与所述像素点搜索设备连接，用于获取多个参考像素点和多个参考像素点分别对应的多个目标像素点，确定每一个参考坐标到其对应的目标坐标的水平位移，对各个参考坐标的各个水平位移求均值以获得图像水平移动量，确定每一个参考坐标到其对应的目标坐标的垂直位移，对各个参考坐标的各个垂直位移求均值以获得图像垂直移动量，基于所述当前图像的时间戳和所述后续时间的时间戳确定时间移动量，以及基于所述时间移动量、所述图像水平移动量和所述图像垂直移动量计算所述点阵摄像机构的方向矢量；

现场显示设备，设置在所述点阵摄像机构的一侧，与所述图像数据分析设备连接，用于接收并现场显示所述点阵摄像机构的方向矢量；

抖动校正设备，与所述图像数据分析设备连接，用于基于接收到的所述点阵摄像机构的方向矢量执行对所述点阵摄像机构的抖动校正处理；

第一数据处理设备，与所述点阵摄像机构连接，用于接收所述当前图像，获取所述当前图像中的各个边缘像素点，基于所述各个边缘像素点确定所述当前图像中的一个或多个对象分别所在的一个或多个图像区域；

第二数据处理设备，与所述第一数据处理设备连接，用于接收所述一个或多个图像区域的数量以作为区域数量，并基于所述当前图像的解析度在所述当前图像中设定所述当前图像的中央图像块，确定在所述中央图像块中的图像区域的数量以作为中央对象数量输出；

第三数据处理设备，与所述第二数据处理设备连接，用于接收所述中央对象数量和所述区域数量，计算所述中央对象数量占据所述区域数量的比例，并基于所述比例确定对应的高斯曲线的扩展度；

第四数据处理设备，与所述第三数据处理设备连接，用于对频域中的每一个待处理频域点选择滤波系数如下：确定所述待处理频域点到频域原点的距离，获取所述距离的平方值以作为第一平方值，确定所述第三数据处理设备确定的高斯曲线的扩展度的平方值，将所述高斯曲线的扩展度的平方值乘以2以作为第二平方值，将所述第一平方值除以所述第二平方值后的结果进行取负运算以获得指数幂，对所述指数幂执行以自然对数为底的指数预算以获得所述待处理频域点的滤波系数；

第五数据处理设备，分别与所述第一数据处理设备和所述第四数据处理设备连接，用于对所述当前图像执行从傅里叶变换，以获得对应的频率域信号，对所述频率域信号中的每一个频域点的频域值乘以所述第四数据处理设备确定的所述频域点的滤波系数以获得所述频域点的滤波频域值；

第六数据处理设备，与所述第五数据处理设备连接，以获得所述频率域信号中的各个频域点的各个滤波频域值，并基于所述频率域信号中的各个频域点的各个滤波频域值进行频率域到时间域的变换以获得与所述当前图像对应的数据处理图像；

DDR存储芯片，分别与所述第一数据处理设备和所述第三数据处理设备连接，用于存储所述预设偏离阈值；

噪声处理设备，与所述第六数据处理设备连接，用于对所述数据处理图像执行噪声类型分析，以获取所述数据处理图像中的噪声类型的数量，并基于所述噪声类型的数量对所述数据处理图像进行平均式分割，以获得各个相同大小的子图像；

定位处理设备，与所述噪声处理设备连接，用于接收所述各个相同大小的子图像，将所述数据处理图像的形心作为阿基米德曲线的起点以在所述数据处理图像中画出阿基米德曲线，将与所述阿基米德曲线存在交叉的一个或多个子图像作为各个参考子图像；

参数解析设备，与所述定位处理设备连接，用于接收所述各个参考子图像，基于每一个参考子图像的各个像素点的各个像素值确定所述参考子图像的暗色范围，并将所述各个参考子图像的各个暗色范围中出现频率最频繁的暗色范围作为参考暗色范围，以输出所述参考暗色范围，所述参考子图像的暗色范围为所述参考子图像中色调为暗色调的像素点的分布范围，所述分布范围与所述参考子图像中色调为暗色调的像素点的个数成正比；

暗色范围处理设备，分别与所述噪声处理设备和所述参数解析设备连接，用于接收所述参考暗色范围，并在所述参考暗色范围小于等于预设暗色范围时，对所述数据处理图像执行基于片段式线性近似法的伽马校正处理，以获得并输出相应的校正处理图像；

姿势辨识设备，与所述暗色范围处理设备连接，用于将所述校正处理图像中的婴幼儿姿势与基准婴幼儿坐姿进行比较，当二者相似度低于限量时，发出姿态调整请求指令。

在所述医疗设备数据监测机构中：所述暗色范围处理设备还用于在所述参考暗色范围大于所述预设暗色范围时，将所述数据处理图像作为校正处理图像输出。

在所述医疗设备数据监测机构中：所述暗色范围处理设备包括暗色范围接收单元、伽马校正处理单元和图像输出单元，所述伽马校正处理单元分别与所述暗色范围接收单元和所述图像输出单元连接。

在所述医疗设备数据监测机构中：在所述噪声处理设备中，所述噪声类型的数量越少，对所述数据处理图像进行平均式分割所获得的各个子图像越大。

在所述医疗设备数据监测机构中：在所述像素点搜索设备中，基于阿基米德曲线从所述当前图像中获取各个像素点以作为各个参考像素点包括：以所述当前图像右下角像素点为起始位置在所述当前图像中画出阿基米德曲线，并将阿基米德曲线沿线经过的各个像素点作为各个参考像素点。

在所述医疗设备数据监测机构中：所述第一数据处理设备获取所述当前图像中的各个边缘像素点包括：将红色颜色分量偏离周围各个像素点红色颜色分量均值达预设偏离阈值的像素点确定为边缘像素点。

在所述医疗设备数据监测机构中：所述第二数据处理设备基于所述当前图像的解析度在所述当前图像中设定所述当前图像的中央图像块包括：所述当前图像的解析度越低，设定的所述当前图像的中央图像块越小。

在所述医疗设备数据监测机构中：所述DDR存储芯片还用于存储所述中央对象数量占据所述区域数量的比例与高斯曲线的扩展度的对应关系。

另外，DDR＝Double Data Rate双倍速率同步动态随机存储器。严格的说DDR应该叫DDR SDRAM，人们习惯称为DDR，其中，SDRAM是Synchronous Dynamic Random AccessMemory的缩写，即同步动态随机存取存储器。而DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写，是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR内存是在SDRAM内存基础上发展而来的，仍然沿用SDRAM生产体系，因此对于内存厂商而言，只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进，即可实现DDR内存的生产，可有效的降低成本。

Double Data Rate：与传统的单数据速率相比，DDR技术实现了一个时钟周期内进行两次读/写操作，即在时钟的上升沿和下降沿分别执行一次读/写操作。

采用本发明的医疗设备数据监测机构，针对现有技术中婴幼儿氧舱缺乏必要的姿态监控机制的技术问题，通过点阵摄像机构，设置在婴幼儿氧舱内，用于对婴幼儿氧舱内部进行实时摄像操作，以预设帧率持续输出多幅图像；暗色范围处理设备，用于在参考暗色范围小于等于预设暗色范围时，对所述数据处理图像执行基于片段式线性近似法的伽马校正处理，以获得并输出相应的校正处理图像；姿势辨识设备，与所述暗色范围处理设备连接，用于将所述校正处理图像中的婴幼儿姿势与基准婴幼儿坐姿进行比较，当二者相似度低于限量时，发出姿态调整请求指令；从而解决了上述技术问题。

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 (10)

1.一种医疗设备数据监测机构，所述机构包括：

位置传感设备，设置在点阵摄像机构上，用于检测所述点阵摄像机构的当前位置，并确定所述当前位置与预设固定位置之间的差值，所述差值包括水平方向变化量和垂直方向变化量，并在所述水平方向变化量在正值负值之间变化时或所述垂直方向变化量在正值负值之间变化时，发出抖动感应信号，否则，发出非抖动感应信号。

2.如权利要求1所述的医疗设备数据监测机构，其特征在于，所述机构还包括：

点阵摄像机构，设置在婴幼儿氧舱内，用于对婴幼儿氧舱内部进行实时摄像操作，以预设帧率持续输出多幅图像。

3.如权利要求2所述的医疗设备数据监测机构，其特征在于，所述机构还包括：

图像数据抽取设备，与所述点阵摄像机构连接，用于接收从所述点阵摄像机构中获取前后顺序的两幅图像以分别作为当前图像和后续图像，并获取所述当前图像的各个像素点的像素值以及获取所述后续图像的各个像素点的像素值；

像素点搜索设备，分别与所述图像数据抽取设备和所述位置传感设备连接，用于在接收到所述抖动感应信号时，进入抖动检测模式，还用于在接收到所述非抖动感应信号时，退出所述抖动检测模式；所述像素点搜索设备在所述抖动检测模式中执行以下处理：基于阿基米德曲线从所述当前图像中获取各个像素点以作为各个参考像素点，每一个参考像素点在所述当前图像中的坐标作为对应的参考坐标，对于每一个参考像素点，基于其像素值从所述后续图像中搜索所述参考坐标附近的像素值等于所述参考像素点像素值的像素点以作为所述参考像素点对应的目标像素点，将所述目标像素点在所述后续图像中的坐标作为对应的目标坐标；

图像数据分析设备，与所述像素点搜索设备连接，用于获取多个参考像素点和多个参考像素点分别对应的多个目标像素点，确定每一个参考坐标到其对应的目标坐标的水平位移，对各个参考坐标的各个水平位移求均值以获得图像水平移动量，确定每一个参考坐标到其对应的目标坐标的垂直位移，对各个参考坐标的各个垂直位移求均值以获得图像垂直移动量，基于所述当前图像的时间戳和所述后续时间的时间戳确定时间移动量，以及基于所述时间移动量、所述图像水平移动量和所述图像垂直移动量计算所述点阵摄像机构的方向矢量；

现场显示设备，设置在所述点阵摄像机构的一侧，与所述图像数据分析设备连接，用于接收并现场显示所述点阵摄像机构的方向矢量；

抖动校正设备，与所述图像数据分析设备连接，用于基于接收到的所述点阵摄像机构的方向矢量执行对所述点阵摄像机构的抖动校正处理；

第一数据处理设备，与所述点阵摄像机构连接，用于接收所述当前图像，获取所述当前图像中的各个边缘像素点，基于所述各个边缘像素点确定所述当前图像中的一个或多个对象分别所在的一个或多个图像区域；

第二数据处理设备，与所述第一数据处理设备连接，用于接收所述一个或多个图像区域的数量以作为区域数量，并基于所述当前图像的解析度在所述当前图像中设定所述当前图像的中央图像块，确定在所述中央图像块中的图像区域的数量以作为中央对象数量输出；

第三数据处理设备，与所述第二数据处理设备连接，用于接收所述中央对象数量和所述区域数量，计算所述中央对象数量占据所述区域数量的比例，并基于所述比例确定对应的高斯曲线的扩展度；

第四数据处理设备，与所述第三数据处理设备连接，用于对频域中的每一个待处理频域点选择滤波系数如下：确定所述待处理频域点到频域原点的距离，获取所述距离的平方值以作为第一平方值，确定所述第三数据处理设备确定的高斯曲线的扩展度的平方值，将所述高斯曲线的扩展度的平方值乘以2以作为第二平方值，将所述第一平方值除以所述第二平方值后的结果进行取负运算以获得指数幂，对所述指数幂执行以自然对数为底的指数预算以获得所述待处理频域点的滤波系数；

第五数据处理设备，分别与所述第一数据处理设备和所述第四数据处理设备连接，用于对所述当前图像执行从傅里叶变换，以获得对应的频率域信号，对所述频率域信号中的每一个频域点的频域值乘以所述第四数据处理设备确定的所述频域点的滤波系数以获得所述频域点的滤波频域值；

第六数据处理设备，与所述第五数据处理设备连接，以获得所述频率域信号中的各个频域点的各个滤波频域值，并基于所述频率域信号中的各个频域点的各个滤波频域值进行频率域到时间域的变换以获得与所述当前图像对应的数据处理图像；

DDR存储芯片，分别与所述第一数据处理设备和所述第三数据处理设备连接，用于存储所述预设偏离阈值；

噪声处理设备，与所述第六数据处理设备连接，用于对所述数据处理图像执行噪声类型分析，以获取所述数据处理图像中的噪声类型的数量，并基于所述噪声类型的数量对所述数据处理图像进行平均式分割，以获得各个相同大小的子图像；

定位处理设备，与所述噪声处理设备连接，用于接收所述各个相同大小的子图像，将所述数据处理图像的形心作为阿基米德曲线的起点以在所述数据处理图像中画出阿基米德曲线，将与所述阿基米德曲线存在交叉的一个或多个子图像作为各个参考子图像；

参数解析设备，与所述定位处理设备连接，用于接收所述各个参考子图像，基于每一个参考子图像的各个像素点的各个像素值确定所述参考子图像的暗色范围，并将所述各个参考子图像的各个暗色范围中出现频率最频繁的暗色范围作为参考暗色范围，以输出所述参考暗色范围，所述参考子图像的暗色范围为所述参考子图像中色调为暗色调的像素点的分布范围，所述分布范围与所述参考子图像中色调为暗色调的像素点的个数成正比；

暗色范围处理设备，分别与所述噪声处理设备和所述参数解析设备连接，用于接收所述参考暗色范围，并在所述参考暗色范围小于等于预设暗色范围时，对所述数据处理图像执行基于片段式线性近似法的伽马校正处理，以获得并输出相应的校正处理图像；

姿势辨识设备，与所述暗色范围处理设备连接，用于将所述校正处理图像中的婴幼儿姿势与基准婴幼儿坐姿进行比较，当二者相似度低于限量时，发出姿态调整请求指令。

4.如权利要求3所述的医疗设备数据监测机构，其特征在于：

所述暗色范围处理设备还用于在所述参考暗色范围大于所述预设暗色范围时，将所述数据处理图像作为校正处理图像输出。

5.如权利要求4所述的医疗设备数据监测机构，其特征在于：

所述暗色范围处理设备包括暗色范围接收单元、伽马校正处理单元和图像输出单元，所述伽马校正处理单元分别与所述暗色范围接收单元和所述图像输出单元连接。

6.如权利要求5所述的医疗设备数据监测机构，其特征在于：

在所述噪声处理设备中，所述噪声类型的数量越少，对所述数据处理图像进行平均式分割所获得的各个子图像越大。

7.如权利要求6所述的医疗设备数据监测机构，其特征在于：

在所述像素点搜索设备中，基于阿基米德曲线从所述当前图像中获取各个像素点以作为各个参考像素点包括：以所述当前图像右下角像素点为起始位置在所述当前图像中画出阿基米德曲线，并将阿基米德曲线沿线经过的各个像素点作为各个参考像素点。

8.如权利要求7所述的医疗设备数据监测机构，其特征在于：

所述第一数据处理设备获取所述当前图像中的各个边缘像素点包括：将红色颜色分量偏离周围各个像素点红色颜色分量均值达预设偏离阈值的像素点确定为边缘像素点。

9.如权利要求8所述的医疗设备数据监测机构，其特征在于：

所述第二数据处理设备基于所述当前图像的解析度在所述当前图像中设定所述当前图像的中央图像块包括：所述当前图像的解析度越低，设定的所述当前图像的中央图像块越小。

10.如权利要求9所述的医疗设备数据监测机构，其特征在于：

所述DDR存储芯片还用于存储所述中央对象数量占据所述区域数量的比例与高斯曲线的扩展度的对应关系。