CN112274096B - 信号反馈式器官底部辨识系统以及相应终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种信号反馈式器官底部辨识系统以及相应终端，所述系统包括：形状保存机构，用于预先保存人体幽门的几何形状，所述人体幽门的几何形状为类似椭圆的外观形状；即时抓拍设备，设置在探头的前端，用于在探头的不断深入胃部的过程中，以预设时间间隔对探头前方场景进行抓拍操作，以获得每一抓拍时刻对应的当前图像；实时滤波设备，用于对接收到的当前图像执行高斯高通滤波处理，以获得相应的实时滤波图像。本发明的信号反馈式器官底部辨识系统以及相应终端设计紧凑、逻辑可靠。由于能够基于对胃部幽门距离探头的远近的实时分析，判断探头当前是否位于胃部底部，进而为执行探头操控的医务人体提供具体、有效的操控参考数据。
Description
技术领域
本发明涉及幽门检测领域，尤其涉及一种信号反馈式器官底部辨识系统以及相应终端。
背景技术
幽门是是胃的下端移行于十二指肠的出口。其表面有一条缩窄的环行物，为幽门括约肌所在处。近幽门的部分，称幽门部或幽门窦。它位于第1腰椎内侧。其粘膜固有层含有粘液腺，可分泌粘液。环层肌在幽门处增厚，形成幽门括约肌。此部为溃疡多发部位，且易发生梗阻。幽门前面有一条幽门前静脉，手术时是识别幽门的重要标志。幽门的外面有一环状的窄沟，内面突成环形的幽门瓣(由幽门括约肌形成)。近幽门的部分，叫幽门部或幽门窦。幽门在第1腰椎内侧。幽门粘膜固有层有粘液腺，可分泌粘液。环层肌在幽门处增厚，形成幽门括约肌。此部是溃疡多发部位，且易发生梗阻，在临床上有重要意义。
幽门梗阻，指胃内容物经幽门排出受阻。可分功能性和器质性二种。前者多是由于幽门区黏膜水肿所致；后者多是由于消化性溃疡瘢痕形成所致。临床主要表现为恶心、呕吐，呕吐物为不消化或隔夜食物。X线钡餐和胃镜检查可做出诊断。功能性梗阻主要是内科治疗，器质性者多需手术治疗。幽门括约肌痉挛而引起的一组症状。因幽门狭窄、阻塞或见于十二指肠溃疡、临床表现为：上腹不适、呕吐，中上腹可见到胃扩张和蠕动波形，并常有振水音。治疗应针对病因而进行。
发明内容
为了解决现有技术中的相关技术问题，本发明提供了一种信号反馈式器官底部辨识系统，能够基于对胃部幽门距离探头的远近的实时分析，判断探头当前是否位于胃部底部，进而为执行探头操控的医务人体提供具体、有效的操控参考数据。
为此，本发明需要具备以下两处重要的发明点：
(1)对深入胃部的探头距离幽门的远近进行实时测量，以在探头距离幽门过近时，判断探头到达胃部底部，以便于医务人员及时收回探头，避免对幽门造成损伤；
(2)基于幽门的类似椭圆式的几何形状以及幽门的实时成像景深对幽门对象的识别和位置判断进行针对性分析。
根据本发明的一方面，提供了一种信号反馈式器官底部辨识系统，所述系统包括：
形状保存机构，用于预先保存人体幽门的几何形状，所述人体幽门的几何形状为类似椭圆的外观形状；
即时抓拍设备，设置在探头的前端，用于在探头的不断深入胃部的过程中，以预设时间间隔对探头前方场景进行抓拍操作，以获得每一抓拍时刻对应的当前图像；
实时滤波设备，设置在探头内部，与所述即时抓拍设备连接，用于对接收到的当前图像执行高斯高通滤波处理，以获得并输出相应的实时滤波图像；
形态学处理设备，与所述实时滤波设备连接，用于对接收到的实时滤波图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理，以获得并输出相应的形态学处理图像；
定向虚化设备，与所述形态学处理设备连接，用于对接收到的形态学处理图像执行定向虚化处理，以获得并输出相应的定向虚化图像；
幽门鉴别机构，设置在探头内部，分别与所述形状保存机构和所述定向虚化设备连接，用于在所述定向循环设备中识别各个具有类似椭圆的外观形状的对象，并将每一个对象的外观形状与所述人体幽门的几何形状进行对比，以将形状最相关的对象作为幽门对象；
WIFI上传设备，与所述幽门鉴别机构连接，用于在鉴别的幽门对象在所述定向虚化图像中的景深值浅于预设景深阈值时，向病床附近配置的无线终端发送胃部到底信号；
其中，所述WIFI上传设备还用于在鉴别的幽门对象在所述定向虚化图像中的景深值不浅于所述预设景深阈值时，向病床附近配置的无线终端发送继续下探信号；
其中，将每一个对象的外观形状与所述人体幽门的几何形状进行对比，以将形状最相关的对象作为幽门对象包括：将具有与所述人体幽门的几何形状的相似度最大的外观形状的对象作为幽门对象。
根据本发明的另一方面，还提供了一种信号反馈式器官底部辨识终端，其特征在于，所述终端包括：存储器和处理器，所述处理器与所述存储器连接；所述存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；所述处理器，用于调用所述存储器中的可执行指令，以实现使用如上所述的信号反馈式器官底部辨识系统以采用针对性识别机制对探头前方的幽门远近进行分析以判断探头是否达到胃部底部的方法。
本发明的信号反馈式器官底部辨识系统以及相应终端设计紧凑、逻辑可靠。由于能够基于对胃部幽门距离探头的远近的实时分析，判断探头当前是否位于胃部底部，进而为执行探头操控的医务人体提供具体、有效的操控参考数据。
具体实施方式
下面将对本发明的信号反馈式器官底部辨识系统以及相应终端的实施方案进行详细说明。
幽门部，处于胃的下部，角切迹右侧，靠近幽门的部分叫幽门部。幽门部包括近幽门的幽门管和幽门窦。此处为胃溃疡多发部位，亦可因肿物、病变瘢痕收缩造成梗阻，在临床上有重要意义。胃可分为4部，胃体与幽门之间的部分，称幽门部。
幽门窦，即在幽门部大弯侧常有一线沟，叫中间沟，此沟又将幽门部分为左、右两部，左部为幽门窦，右部为幽门管。指在幽门部的大弯侧有一不明显的浅沟称中间沟，将幽门部分为右侧的幽门管和左侧的幽门窦。幽门窦通常居胃的最底部，胃溃疡和胃癌多发生于胃的幽门窦近胃小弯处，临床上所称的“胃窦”即幽门窦，或是包括幽门窦在内的幽门部。
现有技术中，在对幽门进行诊断和治疗时，无法基于对胃部幽门距离探头的远近的实时分析，判断探头当前是否位于胃部底部，进而无法为执行探头操控的医务人体提供具体、有效的操控参考数据。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种信号反馈式器官底部辨识系统以及相应终端，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信号反馈式器官底部辨识系统包括：
形状保存机构，用于预先保存人体幽门的几何形状，所述人体幽门的几何形状为类似椭圆的外观形状；
即时抓拍设备，设置在探头的前端，用于在探头的不断深入胃部的过程中，以预设时间间隔对探头前方场景进行抓拍操作，以获得每一抓拍时刻对应的当前图像；
实时滤波设备，设置在探头内部，与所述即时抓拍设备连接，用于对接收到的当前图像执行高斯高通滤波处理，以获得并输出相应的实时滤波图像；
形态学处理设备，与所述实时滤波设备连接，用于对接收到的实时滤波图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理，以获得并输出相应的形态学处理图像；
定向虚化设备，与所述形态学处理设备连接，用于对接收到的形态学处理图像执行定向虚化处理，以获得并输出相应的定向虚化图像；
幽门鉴别机构，设置在探头内部，分别与所述形状保存机构和所述定向虚化设备连接，用于在所述定向循环设备中识别各个具有类似椭圆的外观形状的对象，并将每一个对象的外观形状与所述人体幽门的几何形状进行对比，以将形状最相关的对象作为幽门对象；
WIFI上传设备，与所述幽门鉴别机构连接，用于在鉴别的幽门对象在所述定向虚化图像中的景深值浅于预设景深阈值时，向病床附近配置的无线终端发送胃部到底信号；
其中，所述WIFI上传设备还用于在鉴别的幽门对象在所述定向虚化图像中的景深值不浅于所述预设景深阈值时，向病床附近配置的无线终端发送继续下探信号；
其中，将每一个对象的外观形状与所述人体幽门的几何形状进行对比，以将形状最相关的对象作为幽门对象包括：将具有与所述人体幽门的几何形状的相似度最大的外观形状的对象作为幽门对象。
接着，继续对本发明的信号反馈式器官底部辨识系统的具体结构进行进一步的说明。
所述信号反馈式器官底部辨识系统中：
所述形态学处理设备、所述实时滤波设备和所述定向虚化设备分置在所述幽门鉴别机构的周围；
所述信号反馈式器官底部辨识系统中还可以包括：
湿度测量设备，设置在所述形态学处理设备的外壳上，用于测量所述形态学处理设备的外壳位置上的湿度。
所述信号反馈式器官底部辨识系统中还可以包括：
即时加湿设备，与所述湿度测量设备连接，用于基于接收到的湿度实现相应的加湿动作。
所述信号反馈式器官底部辨识系统中：
所述幽门鉴别机构与所述形态学处理设备、所述定向虚化设备共用同一用户控制接口，所述用户控制接口由SOC芯片来实现。
所述信号反馈式器官底部辨识系统中：
所述幽门鉴别机构内置有计数器，用于实时累计所述幽门鉴别机构的加法级别的运算次数。
所述信号反馈式器官底部辨识系统中还可以包括：
金属散热片，设置在所述定向虚化设备的附近，用于与所述定向虚化设备的外壳连接，用于实现对所述定向虚化设备的散热处理。
所述信号反馈式器官底部辨识系统中：
所述形态学处理设备、所述定向虚化设备和所述幽门鉴别机构与同一石英振荡设备连接，用于获取所述石英振荡设备提供的时序数据；
其中，所述幽门鉴别机构设置有多个散热孔，所述多个散热孔均匀分布在所述幽门鉴别机构的外壳上。
所述信号反馈式器官底部辨识系统中：
所述定向虚化设备由现场可编程逻辑器件来实现，所述现场可编程逻辑器件基于VHDL语言设计。
同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种信号反馈式器官底部辨识终端，所述终端包括：存储器和处理器，所述处理器与所述存储器连接；
其中，所述存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
其中，所述处理器，用于调用所述存储器中的可执行指令，以实现使用如上所述的信号反馈式器官底部辨识系统以采用针对性识别机制对探头前方的幽门远近进行分析以判断探头是否达到胃部底部的方法。
另外，VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式、描述风格以及语法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体(可以是一个元件，一个电路模块或一个系统)分成外部(或称可视部分,及端口)和内部(或称不可视部分)，既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。VHDL具有功能强大的语言结构，可以用简洁明确的源代码来描述复杂的逻辑控制。它具有多层次的设计描述功能，层层细化，最后可直接生成电路级描述。VHDL支持同步电路、异步电路和随机电路的设计，这是其他硬件描述语言所不能比拟的。VHDL还支持各种设计方法，既支持自底向上的设计，又支持自顶向下的设计；既支持模块化设计，又支持层次化设计。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或他们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种信号反馈式器官底部辨识系统，其特征在于，包括：
形状保存机构，用于预先保存人体幽门的几何形状，所述人体幽门的几何形状为类似椭圆的外观形状；
即时抓拍设备，设置在探头的前端，用于在探头的不断深入胃部的过程中，以预设时间间隔对探头前方场景进行抓拍操作，以获得每一抓拍时刻对应的当前图像；
实时滤波设备，设置在探头内部，与所述即时抓拍设备连接，用于对接收到的当前图像执行高斯高通滤波处理，以获得并输出相应的实时滤波图像；
形态学处理设备，与所述实时滤波设备连接，用于对接收到的实时滤波图像依次执行先膨胀后腐蚀的形态学处理，以获得并输出相应的形态学处理图像；
定向虚化设备，与所述形态学处理设备连接，用于对接收到的形态学处理图像执行定向虚化处理，以获得并输出相应的定向虚化图像；
幽门鉴别机构，设置在探头内部，分别与所述形状保存机构和所述定向虚化设备连接，用于在所述定向虚化设备中识别各个具有类似椭圆的外观形状的对象，并将每一个对象的外观形状与所述人体幽门的几何形状进行对比，以将形状最相关的对象作为幽门对象；
WIFI上传设备，与所述幽门鉴别机构连接，用于在鉴别的幽门对象在所述定向虚化图像中的景深值浅于预设景深阈值时，向病床附近配置的无线终端发送胃部到底信号；
其中，所述WIFI上传设备还用于在鉴别的幽门对象在所述定向虚化图像中的景深值不浅于所述预设景深阈值时，向病床附近配置的无线终端发送继续下探信号；
其中，将每一个对象的外观形状与所述人体幽门的几何形状进行对比，以将形状最相关的对象作为幽门对象包括：将具有与所述人体幽门的几何形状的相似度最大的外观形状的对象作为幽门对象。
2.如权利要求1所述的信号反馈式器官底部辨识系统，其特征在于：
所述形态学处理设备、所述实时滤波设备和所述定向虚化设备分置在所述幽门鉴别机构的周围。
3.如权利要求2所述的信号反馈式器官底部辨识系统，其特征在于，还包括：
湿度测量设备，设置在所述形态学处理设备的外壳上，用于测量所述形态学处理设备的外壳位置上的湿度。
4.如权利要求3所述的信号反馈式器官底部辨识系统，其特征在于，还包括：
即时加湿设备，与所述湿度测量设备连接，用于基于接收到的湿度实现相应的加湿动作。
5.如权利要求4所述的信号反馈式器官底部辨识系统，其特征在于：
所述幽门鉴别机构与所述形态学处理设备、所述定向虚化设备共用同一用户控制接口，所述用户控制接口由SOC芯片来实现。
6.如权利要求5所述的信号反馈式器官底部辨识系统，其特征在于：
所述幽门鉴别机构内置有计数器，用于实时累计所述幽门鉴别机构的加法级别的运算次数。
7.如权利要求6所述的信号反馈式器官底部辨识系统，其特征在于，还包括：
金属散热片，设置在所述定向虚化设备的附近，用于与所述定向虚化设备的外壳连接，用于实现对所述定向虚化设备的散热处理。
8.如权利要求7所述的信号反馈式器官底部辨识系统，其特征在于：
所述形态学处理设备、所述定向虚化设备和所述幽门鉴别机构与同一石英振荡设备连接，用于获取所述石英振荡设备提供的时序数据；
其中，所述幽门鉴别机构设置有多个散热孔，所述多个散热孔均匀分布在所述幽门鉴别机构的外壳上。
9.如权利要求8所述的信号反馈式器官底部辨识系统，其特征在于：
所述定向虚化设备由现场可编程逻辑器件来实现，所述现场可编程逻辑器件基于VHDL语言设计。
10.一种信号反馈式器官底部辨识终端，其特征在于，所述终端包括：存储器和处理器，所述处理器与所述存储器连接；
所述存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；
所述处理器，用于调用所述存储器中的可执行指令，以实现使用如权利要求1-9任一所述的信号反馈式器官底部辨识系统以采用针对性识别机制对探头前方的幽门远近进行分析以判断探头是否达到胃部底部的方法。
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