CN111639614A - 一种对医用显示器使用者阅片资质验证的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对医用显示器使用者阅片资质验证的装置和方法，属于医疗设备技术领域，包括：图像采集模块，预先采集医用显示器使用者的虹膜，装置启动后识别本次使用者虹膜，在虹膜库中检索比对；阅片能力验证验证模块，随机产生不同灰阶的专业医用图像对医用显示器使用者进行阅片能力验证；酒精检测模块，对空气中的酒精浓度进行检测。本发明通过实时的虹膜识别，保证单次使用过程中医用显示器使用者的唯一性，通过阅片能力验证，保证单次使用过程中医用显示使用者具有专业阅片能力；通过空气酒精浓度检测，保证单次使用过程中医用显示使用者血液浓度在正常范围，意识清醒；最终给出医用显示器使用者阅片资质是否满足的结论。

Description

一种对医用显示器使用者阅片资质验证的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种对医用显示器使用者阅片资质验证的装置和方法，属于医疗设备技术领域。
背景技术
随着数字阅片技术的不断发展，医用显示器逐渐取代了传统阅片灯箱，办公场所的固定性慢慢变的不重要，医院阅片、在家阅片或移动阅片成为可能。近年来，社会对特殊工种工作人员的工作状态要求不断提升，如：驾乘人员，高空作业人员，医务工作者等，为保证阅片结果的准确性和有效性，医用显示器使用者的状态要求也不断升高。
目前对于医用显示器使用者的状态没有判定的标准。其他领域工作状态的判定体现在饮酒浓度的检测和饮酒检测过程中的人员唯一性。现有技术中，申请号：201721887930.9、专利名称：《一种防作弊饮酒检测装置》公开了图像采集模块，执行虹膜捕捉算法实现虹膜追踪功能，在测酒过程中，实时追踪被测人虹膜，当出现被测人离开，或更换为其他人虹膜时，终止检测，需重新登记识别确认身份。酒精浓度模块，通过导管吹气获取人员肺部气体，使用高精度、抗干扰能力强的燃料电池型电化学酒精传感器，产生电势差，根据电势差结果产生声光报警，保证工作人员体内的酒精浓度不超过标准。
现有的判定方案并没有使用在医疗设备技术领域，且对于医用显示器使用者的阅片能力没有判定的标准；现有的判定方案需要导管完成对医用显示器使用者肺部气体的捕捉，不方便且非实时。现有的判定方案并没有能提供实时的酒精浓度检测和单次使用过程中医用显示器使用者的唯一性的检测，不能防止单次使用过程中中途医用显示器使用者更换作弊影响工作状态。现有的判定方案只能产生光电报警并没有留下相应的异常记录。现有的判定方案没有对异常情况给出相应的应对措施。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供一种对医用显示器使用者阅片资质验证的装置和方法，通过产生专业医用图像对医用显示器使用者进行阅片能力验证；通过实时监测空气中的酒精浓度来反映医用显示器使用者血液的酒精浓度；通过实时的虹膜识别，保证单次使用过程中医用显示器使用者的唯一性，最终给出医用显示器使用者阅片资质是否满足的结论。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种对医用显示器使用者阅片资质验证的装置，其特征在于，包括：
图像采集模块，预先采集医用显示器使用者的虹膜，装置启动后识别本次使用者虹膜，在虹膜库中检索比对；
阅片能力验证验证模块，随机产生不同灰阶的专业医用图像对医用显示器使用者进行阅片能力验证；
酒精检测模块，对空气中的酒精浓度进行检测。
进一步的，所述图像采集模块识别本次使用者虹膜，在虹膜库中检索比对；若虹膜存在则执行虹膜捕捉算法实现虹膜追踪功能，后台实时追踪被测人虹膜，每隔一段时间追踪、捕捉、对比一次虹膜，若虹膜不存在则产生光电报警，同时产生异常记录进行本地存储和云存储，并对阅片软件进行禁用。
进一步的，所述阅片能力验证验证模块对医用显示器使用者进行阅片能力验证；阅片能力验证通过则进行下一步；若不通过则产生光电报警，同时产生异常记录进行本地存储和云存储，并对阅片软件进行禁用。
进一步的，所述酒精检测模块自动启动，对空气中的酒精浓度进行检测，若检测到的酒精浓度不超过设定的阈值，则后台实时进行酒精浓度的检测，每隔一段时间对比酒精浓度是否超过设定的阈值；若检测到酒精的浓度超过设定的阈值则重复启动阅片能力验证验证模块，对检测到的结果进行迭代修正；若多次重复阅片能力验证模块并且通过阅片能力验证，若多次重复后仍不通过则产生光电报警，同时产生异常记录进行本地存储和云存储，并对阅片软件进行禁用。
进一步的，所述迭代修正过程为：多次重复能通过阅片能力验证后，将多次重复检测到的酒精值取平均数，并将此值设置为环境酒精浓度，重新进行计算酒精浓度值。
进一步的，根据设定的酒精检测时间间隔和酒精浓度阈值BAM进行循环酒精浓度的检测，得到空气酒精浓度Ax；
根据空气酒精浓度Ax计算使用者血液酒精浓度BAC：
计算公式为：BAC＝2.955e-13*(Ax-AAC)^6.094+3.395；
其中：BAC为血液酒精浓度(设置的酒精阈值)；AAC为平均环境酒精误差浓度(初始值为0)；Ax为空气酒精浓度；e为自然常数。
进一步的，若使用者血液酒精浓度值BAC超过了设定的酒精浓度阈值 BAM，则进行阅片能力验证；若阅片能力验证通过则重复进行酒精浓度检测，若重复次数大于T，可判断环境酒精误差浓度较高；
并根据公式：AAC＝(BAC1+BAC2……+BACT)/T得出平均环境酒精误差浓度AAC；
其中AAC为平均环境酒精误差浓度；BAC1+BAC2……+BACT为第1～T 次检测到的血液酒精浓度；T为测定次数。
再次根据公式计算使用者血液酒精浓度：
BAC＝2.955e-13*(Ax-AAC)^6.094+3.395；
其中：BAC为血液酒精浓度(设置的酒精阈值)；AAC为平均环境酒精误差浓度(初始值为0)；Ax为空气酒精浓度；e为自然常数。
进一步的，所述阅片能力验证方法为：提供医用图像供医用显示器使用者识别；若识别正确则通过验证；所述医用图像包括背景灰阶图和与背景灰阶等级相近的不同灰阶等级的数字、字母、符号、图形。
进一步的，所述酒精检测模块采用燃料电池型电化学酒精传感器进行检测。
进一步的，阅片软件启动后，图像采集模块和酒精检测模块后台自动运行。
本发明还提供一种对医用显示器使用者阅片资质验证的方法，包括以下步骤：
预先采集医用显示器使用者的虹膜组建虹膜库；
识别本次使用者虹膜，在虹膜库中检索，对比本次使用者的虹膜是否存在；
随机产生不同灰阶的专业医用图像对医用显示器使用者进行阅片能力验证；
对空气中的酒精浓度进行检测；
开启阅片软件。
进一步的，阅片软件启动后，图像采集模块和酒精检测模块后台自动运行。
进一步的，若虹膜检测结果为虹膜存在则执行虹膜捕捉算法实现虹膜追踪功能，后台实时追踪被测人虹膜，每隔一段时间追踪、捕捉、对比一次虹膜，若虹膜不存在则产生光电报警，同时产生异常记录进行本地存储和云存储，并对阅片软件进行禁用。
进一步的，若酒精检测结果不超过设定的阈值，则后台实时进行酒精浓度的检测，每隔一段时间对比酒精浓度是否超过设定的阈值；若检测到酒精的浓度超过设定的阈值则重复启动阅片能力验证验证模块，若多次重复阅片能力验证模块并且通过阅片能力验证，若多次重复后仍不通过则产生光电报警，同时产生异常记录进行本地存储和云存储，并对阅片软件进行禁用。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1.现有技术的判定方案并没有使用在医疗设备技术领域。本发明使用在医疗设备技术领域，可根据空气酒精浓度的变化，持续随机产生不同灰阶的专业医用图像，对医用显示器使用者进行阅片能力验证。
2.现有技术的判定方案需要导管完成对医用显示器使用者肺部气体的捕捉，不方便且非实时。本发明不需要导管完成对医用显示器使用者血液气体的捕捉，使用高精度、抗干扰能力强的燃料电池型电化学酒精传感器，对空气中的酒精浓度进行实时检测。
3.现有技术的判定方案并没有能提供实时的酒精浓度检测和单次使用过程中医用显示器使用者的唯一性的检测，不能防止单次使用过程中中途医用显示器使用者更换作弊影响工作状态。本发明提供实时的单次使用过程中医用显示器使用者的唯一性的检测，执行虹膜捕捉算法实现实时虹膜追踪功能。
4.现有技术的判定方案只能产生光电报警并没有留下相应的异常记录。本发明对于资质验证不通过的状况产生异常记录进行本地存储和云存储，并通知管理员资质验证异常。
5.现有技术的判定方案没有对异常情况给出相应的应对措施。本发明对于资质验证不通过的状况给出有效应对措施，实施阅片软件禁用。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
实施例1
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
步骤一：管理员采集注册使用医用显示器使用者的虹膜，设置虹膜捕捉时间间隔，设置空气酒精浓度阈值，设置酒精检测间隔时间，设置资质异常通知方式。酒精浓度阈值可根据客户需求自行设定，可设定范围为：0-500(mg/100ml) 或定制；酒精检测时间间隔可根据客户需求自行设定，可设定范围为：10-60(min) 或定制；虹膜捕捉时间间隔可根据客户需求自行设定，可设定范围为：0-10(s) 或定制；资质异常通知方式可根据客户需求自行设定，可设定为：邮件通知，短信通知，电话通知或定制。
步骤二：医用显示器使用者打开阅片软件进行阅片工作，本发明产品自动启动并显示客户端界面，该客户端浮于阅片软件上方。
步骤三：图像采集模块自动启动，识别本次使用者虹膜，在虹膜库中检索，对比本次使用者的虹膜是否存在。若虹膜存在则执行虹膜捕捉算法实现虹膜追踪功能，后台实时追踪被测人虹膜，每隔一段时间(时间可设定)追踪、捕捉、对比一次虹膜，保证单次使用过程中中途医用显示器使用者不被替换；若虹膜不存在则产生光电报警，同时产生异常记录进行本地存储和云存储，通知管理员，并对阅片软件进行禁用。
步骤四：本发明产品客户端随机产生不同灰阶的专业医用图像对医用显示器使用者进行阅片能力验证，根据DIN6868-157标准、AAPM、IEC62563等专业医用图像标准，该专业医用图像由背景灰阶图和与背景灰阶等级相近的不同灰阶等级的数字、字母、符号、图形等组成。医用显示器使用者识别图中对应的数字、字母、符号、图形等，若识别正确则通过验证。阅片能力验证通过则进行下一步；若不通过则产生光电报警，同时产生异常记录进行本地存储和云存储，通知管理员，并对阅片软件进行禁用。
步骤五：酒精检测模块自动启动，对空气中的酒精浓度进行检测，若检测到的酒精浓度不超过设定的阈值，则后台实时进行酒精浓度的检测，每隔一段时间(时间可设定)对比酒精浓度是否超过设定的阈值；若检测到酒精的浓度超过设定的阈值则重复步骤四(若多次重复都能通过阅片能力验证则对检测到的浓度自动进行迭代修正，迭代修正过程为：多次重复能通过阅片能力验证后，将多次重复检测到的酒精值取平均数，并将此值设置为环境酒精浓度，重新进行计算酒精浓度值；避免因为环境或其他原因引起的酒精浓度过高导致对阅片资质的误判。若多次重复阅片能力验证模块并且通过阅片能力验证，若多次重复后仍不通过则产生光电报警，同时产生异常记录进行本地存储和云存储，并对阅片软件进行禁用。
步骤六：客户端自动进行后台运作，阅片软件可使用。图像采集模块和酒精检测模块后台自动运行，保证整个阅片过程和结果的准确性和有效性。
酒精检测模块算法为：
1.根据设定的酒精检测时间间隔和酒精浓度阈值BAM进行循环酒精浓度的检测，得到空气酒精浓度Ax；
2.根据空气酒精浓度对应使用者血液酒精浓度计算公式： BAC＝2.955e-13*(Ax-AAC)^6.094+3.395计算出该空气浓度对应的使用者血液浓度值BAC。
其中：BAC为血液酒精浓度(设置的酒精阈值)；AAC为平均环境酒精误差浓度(初始值为0)；Ax为空气酒精浓度；e为自然常数。
3.若使用者酒精浓度值BAC超过了设定的酒精浓度阈值BAM，则进行阅片能力验证。若阅片能力验证不通过则产生光电报警，同时产生异常记录进行本地存储和云存储，并对阅片软件进行禁用；若阅片能力验证通过则重复进行酒精浓度检测(重复次数上限为T)，若重复次数大于T，可判断环境酒精误差浓度较高。
根据公式：AAC＝(BAC1+BAC2……+BACT)/T得出平均环境酒精误差浓度 AAC；
其中AAC为平均环境酒精误差浓度；BAC1+BAC2……+BACT为第1～T 次检测到的血液酒精浓度；T为测定次数。
再根据2中公式计算血液酒精浓度BAC＝2.955e-13*(Ax-AAC)^6.094+3.395；
其中：BAC为血液酒精浓度(设置的酒精阈值)；AAC为平均环境酒精误差浓度(初始值为0)；Ax为空气酒精浓度；e为自然常数。
本发明使用在医疗设备技术领域，通过连接专业的医用显示器，检测阅片软件启动，自动启动并显示客户端界面，该客户端初始一直浮于阅片软件上方，通过禁用阅片软件来阻止阅片的发生。客户端可随机产生不同灰阶的专业医用图像对医用显示器使用者进行阅片能力验证，阅片能力验证通过的医用显示器使用者持有阅片资质，客户端自动进行后台运作，阅片软件可以使用。
本发明不需要导管完成对医用显示器使用者肺部气体的捕捉，使用高精度、抗干扰能力强的燃料电池型电化学酒精传感器，对空气中的酒精浓度进行实时检测。经过大量实验拟定了空气酒精浓度对应使用者血液酒精浓度的算法，可以根据空气中的酒精浓度来反映医用显示器使用者血液的酒精浓度，判断医用显示器使用者饮酒程度。该算法可以对检测到的浓度自动进行迭代修正，避免因为环境或其他原因引起的酒精浓度过高导致对阅片资质的误判。实时检测间隔时间可自定义，酒精浓度阈值可自定义。
本发明提供实时的单次使用过程中医用显示器使用者的唯一性的检测，执行虹膜捕捉算法实现实时虹膜追踪功能。后台实时追踪、捕捉、对比被测人虹膜，保证单次使用过程中中途医用显示器使用者不被替换，防止单次使用过程中中途医用显示器使用者更换作弊影响资质验证的准确性。实时捕捉间隔时间可自定义。
本发明对于资质验证不通过的状况不仅仅产生光电报警，更产生异常记录在本地存储设备进行存储，为防止本地存储数据丢失，同时联网进行备份云存储，并通知管理员资质验证异常。通知方式可自定义。
本发明对于资质验证不通过的状况实施禁用阅片软件的措施来阻止阅片的发生，防止资质异常导致的阅片过程和结果的不准确和不有效。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种对医用显示器使用者阅片资质验证的装置，其特征在于，包括：
图像采集模块，预先采集医用显示器使用者的虹膜，装置启动后识别本次使用者虹膜，在虹膜库中检索比对；
阅片能力验证验证模块，随机产生不同灰阶的专业医用图像对医用显示器使用者进行阅片能力验证；
酒精检测模块，对空气中的酒精浓度进行检测。
2.根据权利要求1所述的对医用显示器使用者阅片资质验证的装置，其特征在于，所述图像采集模块识别本次使用者虹膜，在虹膜库中检索比对；若虹膜存在则执行虹膜捕捉算法实现虹膜追踪功能，后台实时追踪被测人虹膜，每隔一段时间追踪、捕捉、对比一次虹膜，若虹膜不存在则产生光电报警，同时产生异常记录进行本地存储和云存储，并对阅片软件进行禁用。
3.根据权利要求1所述的对医用显示器使用者阅片资质验证的装置，其特征在于，所述阅片能力验证验证模块对医用显示器使用者进行阅片能力验证；阅片能力验证通过则进行下一步；若不通过则产生光电报警，同时产生异常记录进行本地存储和云存储，并对阅片软件进行禁用。
4.根据权利要求1所述的对医用显示器使用者阅片资质验证的装置，其特征在于，所述酒精检测模块自动启动，对空气中的酒精浓度进行检测，若检测到的酒精浓度不超过设定的阈值，则后台实时进行酒精浓度的检测，每隔一段时间对比酒精浓度是否超过设定的阈值；若检测到酒精的浓度超过设定的阈值则重复启动阅片能力验证验证模块，对检测到的结果进行迭代修正；若多次重复阅片能力验证模块并且通过阅片能力验证，若多次重复后仍不通过则产生光电报警，同时产生异常记录进行本地存储和云存储，并对阅片软件进行禁用。
5.根据权利要求4所述的对医用显示器使用者阅片资质验证的装置，其特征在于，所述迭代修正过程为：多次重复能通过阅片能力验证后，将多次重复检测到的酒精值取平均数，并将此值设置为环境酒精浓度，重新进行计算酒精浓度值。
6.根据权利要求4所述的对医用显示器使用者阅片资质验证的装置，其特征在于，
根据设定的酒精检测时间间隔和酒精浓度阈值BAM进行循环酒精浓度的检测，得到空气酒精浓度Ax；
根据空气酒精浓度Ax计算使用者血液酒精浓度BAC：
计算公式为：BAC＝2.955e-13*(Ax-AAC)^6.094+3.395；
其中：BAC为血液酒精浓度(设置的酒精阈值)；AAC为平均环境酒精误差浓度(初始值为0)；Ax为空气酒精浓度；e为自然常数。
7.根据权利要求5所述的对医用显示器使用者阅片资质验证的装置，其特征在于，
若使用者血液酒精浓度值BAC超过了设定的酒精浓度阈值BAM，则进行阅片能力验证；若阅片能力验证通过则重复进行酒精浓度检测，若重复次数大于T，可判断环境酒精误差浓度较高；
并根据公式：AAC＝(BAC1+BAC2……+BACT)/T得出平均环境酒精误差浓度AAC；
其中AAC为平均环境酒精误差浓度；BAC1+BAC2……+BACT为第1～T次检测到的血液酒精浓度；T为测定次数。
再次根据公式计算使用者血液酒精浓度：
BAC＝2.955e-13*(Ax-AAC)^6.094+3.395；
其中：BAC为血液酒精浓度(设置的酒精阈值)；AAC为平均环境酒精误差浓度(初始值为0)；Ax为空气酒精浓度；e为自然常数。
8.根据权利要求1所述的对医用显示器使用者阅片资质验证的装置，其特征在于，所述阅片能力验证方法为：提供医用图像供医用显示器使用者识别；若识别正确则通过验证；所述医用图像包括背景灰阶图和与背景灰阶等级相近的不同灰阶等级的数字、字母、符号、图形。
9.根据权利要求1所述的对医用显示器使用者阅片资质验证的装置，其特征在于，阅片软件启动后，图像采集模块和酒精检测模块后台自动运行。
10.一种对医用显示器使用者阅片资质验证的方法，其特征在于，包括以下步骤：
预先采集医用显示器使用者的虹膜组建虹膜库；识别本次使用者虹膜，在虹膜库中检索，对比本次使用者的虹膜是否存在；
随机产生不同灰阶的专业医用图像对医用显示器使用者进行阅片能力验证；
对空气中的酒精浓度进行检测；
开启阅片软件。
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