CN111840040A - 利用移动平台的腿部理疗系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用移动平台的腿部理疗系统，包括：实时驱动平台，设置在理疗执行机构的下方，用于带动所述理疗执行机构在人体腿部上方移动，以实现对人体腿部的不同位置的按摩式理疗处理；理疗执行机构，基于接收到的现场腿部面积决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积，所述理疗执行机构对裸露皮肤的人体腿部的不同位置实现按摩式理疗处理。本发明还涉及一种利用移动平台的腿部理疗方法。本发明的利用移动平台的腿部理疗系统及方法逻辑紧凑、方便使用。由于能够基于待理疗的人体腿部面积的大小决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积，从而使得腿部理疗机制能够适应不同面积的人体腿部。
Description
技术领域
本发明涉及腿部理疗领域，尤其涉及一种利用移动平台的腿部理疗系统及方法。
背景技术
现代物理学促进了医学的发展，同时也使古老的物理疗法得以不断的完善，并充实了丰富的内容。远在17世纪产生了静电疗法；在18世纪产生了直流电疗法；在18世纪下半叶日光疗法有了进一步的发展；在19世纪产生了感应电疗法、直流－感应电诊断(古典式电诊断)、直流电药物导入疗法、达松伐电疗法(长波疗法)同时产生并迅速发展了现代光疗中的红外线疗法和紫外线疗法；本世纪以来由于科学技术的飞跃发展，理疗技术、理疗在医学中的应用和作用原理研究获得了全面的，显著的发展。
在本世纪上半叶产生了中波、短波、超短波、微波、超声等物理疗法；自本世纪50年代以来，低、中频电疗法有了新的发展，水疗、磁疗等进而受到重视，并在应用技术方面有了发展提高；特别是在60年代实现的激光技术对全部科学(包括医学在内)的发展正在发挥着日益重大作用，激光疗法已成为现代光疗学的重要组成部分。
此外，在70年代获得显著发展的射频治癌和光敏诊治癌症技术受到了世界上许多国家的重视。总之，现代理疗学正在迅速发展。其中，腿部理疗是现代理疗技术的一个重要分支。
发明内容
为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种利用移动平台的腿部理疗系统及方法，能够基于待理疗的人体腿部面积的大小决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积，从而使得腿部理疗机制能够适应不同面积的人体腿部，避免出现部分腿部未接受到理疗的情况发生。
为此，本发明需要具备以下两处关键的发明点：
(1)将当前待理疗的人体腿部面积作为参考面积，以基于所述参考面积决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积；
(2)当接收到的参考面积大于等于第一预设面积阈值时，将决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积维持在预设最大发射面积不变，当接收到的参考面积小于第二预设面积阈值时，将决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积维持在预设最小发射面积不变，所述第一预设面积阈值大于所述第二预设面积阈值。
根据本发明的一方面，提供了一种利用移动平台的腿部理疗系统，所述系统包括：
实时驱动平台，设置在理疗执行机构的下方，用于带动所述理疗执行机构在人体腿部上方移动，以实现对人体腿部的不同位置的按摩式理疗处理；
理疗执行机构，基于接收到的现场腿部面积决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积，所述理疗执行机构对裸露皮肤的人体腿部的不同位置实现按摩式理疗处理；
现场录影机构，设置在所述实时驱动平台上，用于面对待理疗的人体腿部所在环境执行录影操作，以获得当前录影帧；
谐波均值滤波设备，与所述现场录影机构连接，用于对接收到的图像执行谐波均值滤波处理，以获得并输出相应的谐波均值滤波图像；
最大值滤波设备，与所述谐波均值滤波设备连接，用于对接收到的谐波均值滤波图像执行最大值滤波处理，以获得并输出相应的最大值滤波图像；
三次插值设备，与所述最大值滤波设备连接，用于对接收到的最大值滤波图像执行三次多项式插值处理，以获得并输出相应的三次插值图像；
信号辨识设备，分别与所述三次插值设备和所述理疗执行机构连接，用于基于皮肤成像特征从识别出所述三次插值图像中的皮肤占据区域的几何外形；
数值鉴别设备，分别与所述理疗执行机构和所述信号辨识设备连接，用于基于接收到的几何外形的面积计算现场腿部面积；
其中，基于接收到的几何外形的面积计算现场腿部面积包括：基于接收到的几何外形的面积、现场录影机构的成像焦距以及皮肤占据区域的各个像素点的各个成像景深的均值计算现场腿部面积；
其中，在所述理疗执行机构中，决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系。
根据本发明的另一方面，还提供了一种利用移动平台的腿部理疗方法，所述方法包括：
使用实时驱动平台，设置在理疗执行机构的下方，用于带动所述理疗执行机构在人体腿部上方移动，以实现对人体腿部的不同位置的按摩式理疗处理；
使用理疗执行机构，基于接收到的现场腿部面积决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积，所述理疗执行机构对裸露皮肤的人体腿部的不同位置实现按摩式理疗处理；
使用现场录影机构，设置在所述实时驱动平台上，用于面对待理疗的人体腿部所在环境执行录影操作，以获得当前录影帧；
使用谐波均值滤波设备，与所述现场录影机构连接，用于对接收到的图像执行谐波均值滤波处理，以获得并输出相应的谐波均值滤波图像；
使用最大值滤波设备，与所述谐波均值滤波设备连接，用于对接收到的谐波均值滤波图像执行最大值滤波处理，以获得并输出相应的最大值滤波图像；
使用三次插值设备，与所述最大值滤波设备连接，用于对接收到的最大值滤波图像执行三次多项式插值处理，以获得并输出相应的三次插值图像；
使用信号辨识设备，分别与所述三次插值设备和所述理疗执行机构连接，用于基于皮肤成像特征从识别出所述三次插值图像中的皮肤占据区域的几何外形；
使用数值鉴别设备，分别与所述理疗执行机构和所述信号辨识设备连接，用于基于接收到的几何外形的面积计算现场腿部面积；
其中，基于接收到的几何外形的面积计算现场腿部面积包括：基于接收到的几何外形的面积、现场录影机构的成像焦距以及皮肤占据区域的各个像素点的各个成像景深的均值计算现场腿部面积；
其中，在所述理疗执行机构中，决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系。
本发明的利用移动平台的腿部理疗系统及方法逻辑紧凑、方便使用。由于能够基于待理疗的人体腿部面积的大小决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积，从而使得腿部理疗机制能够适应不同面积的人体腿部，避免出现部分腿部未接受到理疗的情况发生。
具体实施方式
下面将对本发明的利用移动平台的腿部理疗系统及方法的实施方案进行详细说明。
理疗技术存在以下共同性作用和特殊性作用：
(1)共同性作用：如充血、消炎、镇痛等；
(2)特殊性作用：如低频电流引起肌肉收缩；紫外线促进维生素D的形成；直流电流的电解、电泳，能将药物离子导入体内；超声波的振荡雾化；高频电可使组织内部产生“内生热”等；
理疗技术存在以下直接作用和反射作用：
(1)直接作用：如高能量激光治疗疣、胎痣、血管瘤；紫外线刺激皮肤细胞和杀菌；直流电场内的离子移动；超高频电场促使偶极分子振荡以及电解拔毛等。
(2)反射作用：是间接作用，是理疗的主要作用机制，是不同于其他疗法的主要特点，是借机体的反射作用和防御性反应，来保持和恢复生理平衡，从而消除病理过程。
当前在执行腿部理疗时，无法基于待理疗的人体腿部面积的大小决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积，从而无法使得腿部理疗机制能够适应不同面积的人体腿部。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种利用移动平台的腿部理疗系统及方法，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的利用移动平台的腿部理疗系统包括：
实时驱动平台，设置在理疗执行机构的下方，用于带动所述理疗执行机构在人体腿部上方移动，以实现对人体腿部的不同位置的按摩式理疗处理；
理疗执行机构，基于接收到的现场腿部面积决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积，所述理疗执行机构对裸露皮肤的人体腿部的不同位置实现按摩式理疗处理；
现场录影机构，设置在所述实时驱动平台上，用于面对待理疗的人体腿部所在环境执行录影操作，以获得当前录影帧；
谐波均值滤波设备，与所述现场录影机构连接，用于对接收到的图像执行谐波均值滤波处理，以获得并输出相应的谐波均值滤波图像；
最大值滤波设备，与所述谐波均值滤波设备连接，用于对接收到的谐波均值滤波图像执行最大值滤波处理，以获得并输出相应的最大值滤波图像；
三次插值设备，与所述最大值滤波设备连接，用于对接收到的最大值滤波图像执行三次多项式插值处理，以获得并输出相应的三次插值图像；
信号辨识设备，分别与所述三次插值设备和所述理疗执行机构连接，用于基于皮肤成像特征从识别出所述三次插值图像中的皮肤占据区域的几何外形；
数值鉴别设备，分别与所述理疗执行机构和所述信号辨识设备连接，用于基于接收到的几何外形的面积计算现场腿部面积；
其中，基于接收到的几何外形的面积计算现场腿部面积包括：基于接收到的几何外形的面积、现场录影机构的成像焦距以及皮肤占据区域的各个像素点的各个成像景深的均值计算现场腿部面积；
其中，在所述理疗执行机构中，决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系。
接着，继续对本发明的利用移动平台的腿部理疗系统的具体结构进行进一步的说明。
在所述利用移动平台的腿部理疗系统中：
所述几何外形的面积与所述现场腿部面积成正比，所述皮肤占据区域的各个像素点的各个成像景深的均值与所述现场腿部面积成正比。
所述利用移动平台的腿部理疗系统中：
决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系还包括：当接收到的现场腿部面积大于等于第一预设面积阈值时，将决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积维持在预设最大发射面积不变。
所述利用移动平台的腿部理疗系统中：
决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系还包括：当接收到的现场腿部面积小于第二预设面积阈值时，将决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积维持在预设最小发射面积不变。
所述利用移动平台的腿部理疗系统中：
在所述理疗执行机构中，所述第一预设面积阈值大于所述第二预设面积阈值。
根据本发明实施方案示出的利用移动平台的腿部理疗方法包括：
使用实时驱动平台，设置在理疗执行机构的下方，用于带动所述理疗执行机构在人体腿部上方移动，以实现对人体腿部的不同位置的按摩式理疗处理；
使用理疗执行机构，基于接收到的现场腿部面积决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积，所述理疗执行机构对裸露皮肤的人体腿部的不同位置实现按摩式理疗处理；
使用现场录影机构，设置在所述实时驱动平台上，用于面对待理疗的人体腿部所在环境执行录影操作，以获得当前录影帧；
使用谐波均值滤波设备，与所述现场录影机构连接，用于对接收到的图像执行谐波均值滤波处理，以获得并输出相应的谐波均值滤波图像；
使用最大值滤波设备，与所述谐波均值滤波设备连接，用于对接收到的谐波均值滤波图像执行最大值滤波处理，以获得并输出相应的最大值滤波图像；
使用三次插值设备，与所述最大值滤波设备连接，用于对接收到的最大值滤波图像执行三次多项式插值处理，以获得并输出相应的三次插值图像；
使用信号辨识设备，分别与所述三次插值设备和所述理疗执行机构连接，用于基于皮肤成像特征从识别出所述三次插值图像中的皮肤占据区域的几何外形；
使用数值鉴别设备，分别与所述理疗执行机构和所述信号辨识设备连接，用于基于接收到的几何外形的面积计算现场腿部面积；
其中，基于接收到的几何外形的面积计算现场腿部面积包括：基于接收到的几何外形的面积、现场录影机构的成像焦距以及皮肤占据区域的各个像素点的各个成像景深的均值计算现场腿部面积；
其中，在所述理疗执行机构中，决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系。
接着，继续对本发明的利用移动平台的腿部理疗方法的具体步骤进行进一步的说明。
所述利用移动平台的腿部理疗方法中：
所述几何外形的面积与所述现场腿部面积成正比，所述皮肤占据区域的各个像素点的各个成像景深的均值与所述现场腿部面积成正比。
所述利用移动平台的腿部理疗方法中：
决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系还包括：当接收到的现场腿部面积大于等于第一预设面积阈值时，将决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积维持在预设最大发射面积不变。
所述利用移动平台的腿部理疗方法中：
决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系还包括：当接收到的现场腿部面积小于第二预设面积阈值时，将决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积维持在预设最小发射面积不变。
所述利用移动平台的腿部理疗方法中：
在所述理疗执行机构中，所述第一预设面积阈值大于所述第二预设面积阈值。
另外，图像滤波，即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制，是图像预处理中不可缺少的操作，其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。
由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善，数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外，在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般，噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现，扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号，噪声表为或大或小的极值，这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上，对图像造成亮、暗点干扰，极大降低了图像质量，影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题：能有效地去除目标和背景中的噪声；同时，能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。
常用的图像滤波模式中的一种是，非线性滤波器，一般说来，当信号频谱与噪声频谱混叠时或者当信号中含有非叠加性噪声时如由系统非线性引起的噪声或存在非高斯噪声等)，传统的线性滤波技术，如傅立变换，在滤除噪声的同时，总会以某种方式模糊图像细节(如边缘等)进而导致像线性特征的定位精度及特征的可抽取性降低。而非线性滤波器是基于对输入信号的一种非线性映射关系，常可以把某一特定的噪声近似地映射为零而保留信号的要特征，因而其在一定程度上能克服线性滤波器的不足之处。
最后应注意到的是，在本发明各个实施例中的各功能设备可以集成在一个处理设备中，也可以是各个设备单独物理存在，也可以两个或两个以上设备集成在一个设备中。
所述功能如果以软件功能设备的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种利用移动平台的腿部理疗系统，其特征在于，所述系统包括：
实时驱动平台，设置在理疗执行机构的下方，用于带动所述理疗执行机构在人体腿部上方移动，以实现对人体腿部的不同位置的按摩式理疗处理；
理疗执行机构，基于接收到的现场腿部面积决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积，所述理疗执行机构对裸露皮肤的人体腿部的不同位置实现按摩式理疗处理；
现场录影机构，设置在所述实时驱动平台上，用于面对待理疗的人体腿部所在环境执行录影操作，以获得当前录影帧；
谐波均值滤波设备，与所述现场录影机构连接，用于对接收到的图像执行谐波均值滤波处理，以获得并输出相应的谐波均值滤波图像；
最大值滤波设备，与所述谐波均值滤波设备连接，用于对接收到的谐波均值滤波图像执行最大值滤波处理，以获得并输出相应的最大值滤波图像；
三次插值设备，与所述最大值滤波设备连接，用于对接收到的最大值滤波图像执行三次多项式插值处理，以获得并输出相应的三次插值图像；
信号辨识设备，分别与所述三次插值设备和所述理疗执行机构连接，用于基于皮肤成像特征从识别出所述三次插值图像中的皮肤占据区域的几何外形；
数值鉴别设备，分别与所述理疗执行机构和所述信号辨识设备连接，用于基于接收到的几何外形的面积计算现场腿部面积；
其中，基于接收到的几何外形的面积计算现场腿部面积包括：基于接收到的几何外形的面积、现场录影机构的成像焦距以及皮肤占据区域的各个像素点的各个成像景深的均值计算现场腿部面积；
其中，在所述理疗执行机构中，决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系。
2.如权利要求1所述的利用移动平台的腿部理疗系统，其特征在于：
所述几何外形的面积与所述现场腿部面积成正比，所述皮肤占据区域的各个像素点的各个成像景深的均值与所述现场腿部面积成正比。
3.如权利要求2所述的利用移动平台的腿部理疗系统，其特征在于：
决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系还包括：当接收到的现场腿部面积大于等于第一预设面积阈值时，将决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积维持在预设最大发射面积不变。
4.如权利要求3所述的利用移动平台的腿部理疗系统，其特征在于：
决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系还包括：当接收到的现场腿部面积小于第二预设面积阈值时，将决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积维持在预设最小发射面积不变。
5.如权利要求4所述的利用移动平台的腿部理疗系统，其特征在于：
在所述理疗执行机构中，所述第一预设面积阈值大于所述第二预设面积阈值。
6.一种利用移动平台的腿部理疗方法，其特征在于，所述方法包括：
使用实时驱动平台，设置在理疗执行机构的下方，用于带动所述理疗执行机构在人体腿部上方移动，以实现对人体腿部的不同位置的按摩式理疗处理；
使用理疗执行机构，基于接收到的现场腿部面积决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积，所述理疗执行机构对裸露皮肤的人体腿部的不同位置实现按摩式理疗处理；
使用现场录影机构，设置在所述实时驱动平台上，用于面对待理疗的人体腿部所在环境执行录影操作，以获得当前录影帧；
使用谐波均值滤波设备，与所述现场录影机构连接，用于对接收到的图像执行谐波均值滤波处理，以获得并输出相应的谐波均值滤波图像；
使用最大值滤波设备，与所述谐波均值滤波设备连接，用于对接收到的谐波均值滤波图像执行最大值滤波处理，以获得并输出相应的最大值滤波图像；
使用三次插值设备，与所述最大值滤波设备连接，用于对接收到的最大值滤波图像执行三次多项式插值处理，以获得并输出相应的三次插值图像；
使用信号辨识设备，分别与所述三次插值设备和所述理疗执行机构连接，用于基于皮肤成像特征从识别出所述三次插值图像中的皮肤占据区域的几何外形；
使用数值鉴别设备，分别与所述理疗执行机构和所述信号辨识设备连接，用于基于接收到的几何外形的面积计算现场腿部面积；
其中，基于接收到的几何外形的面积计算现场腿部面积包括：基于接收到的几何外形的面积、现场录影机构的成像焦距以及皮肤占据区域的各个像素点的各个成像景深的均值计算现场腿部面积；
其中，在所述理疗执行机构中，决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系。
7.如权利要求6所述的利用移动平台的腿部理疗方法，其特征在于：
所述几何外形的面积与所述现场腿部面积成正比，所述皮肤占据区域的各个像素点的各个成像景深的均值与所述现场腿部面积成正比。
8.如权利要求7所述的利用移动平台的腿部理疗方法，其特征在于：
决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系还包括：当接收到的现场腿部面积大于等于第一预设面积阈值时，将决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积维持在预设最大发射面积不变。
9.如权利要求8所述的利用移动平台的腿部理疗方法，其特征在于：
决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积与接收到的现场腿部面积成单调正相关的关系还包括：当接收到的现场腿部面积小于第二预设面积阈值时，将决定进行按摩式理疗处理的超声波波束的发射面积维持在预设最小发射面积不变。
10.如权利要求9所述的利用移动平台的腿部理疗方法，其特征在于：
在所述理疗执行机构中，所述第一预设面积阈值大于所述第二预设面积阈值。
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