CN112472008A - 一种ph胶囊定位装置、方法、设备及可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PH胶囊定位装置、方法、设备及可读存储介质，该装置包括：识别模块，用于在PH胶囊放置过程中，获取食管内的图像，并对图像进行目标识别；测距模块，用于在识别出目标组织的情况下，对目标组织进行测距；位置确定模块，用于利用测距结果确定出夹持PH胶囊的参考位置；显示模块，用于在可视化界面显示参考位置，以便夹持PH胶囊。该装置可清楚地确定夹持PH胶囊的位置，并进行显示，如此便可提高PH胶囊的夹持位置的准确率。

Description

一种PH胶囊定位装置、方法、设备及可读存储介质

技术领域

本发明涉及计算机应用技术领域，特别是涉及一种PH胶囊定位装置、方法、设备及可读存储介质。

背景技术

胃食管腔因过度接触(或暴露于)胃液而引起的临床胃食管反流症和食管黏膜损伤的疾病称为胃食管反流。胃食管反流及其并发症的发生是多因素的，其中包括食管本身抗反流机制的缺陷，如食管下括约肌功能障碍和食管体部运动异常等；也有食管外诸多机械因素的功能紊乱。胃食管反流临床表现复杂且缺乏特异性，仅凭临床表现难以区分生理性胃食管反流或病理性胃食管反流。一般来说，可以通过参照PH值，来进行诊断，PH值可通过位于食管内特定位置的PH胶囊采集得到。

当前的PH胶囊主要采用盲操作方式、可视化方式进行夹持固定。盲操作固定方式，以外部设备参数判断是否确定夹持，存在夹持失败、夹持位置不对的问题。可视化夹持操作人员可以借助可视化技术来确定是否夹持，虽然可以解决可以提高夹持成功率，但仍然存在夹持位置不对的问题。

综上所述，如何有效地提高PH胶囊夹持位置准确率等问题，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种PH胶囊定位装置、方法、设备及可读存储介质，以通过识别食管内的上括约肌，结合测距可以确定出并在可视化界面显示夹持PH胶囊的参考位置，可提高PH胶囊夹持位置准确率。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种PH胶囊定位显示装置，包括：

识别模块，用于在PH胶囊放置过程中，获取食管内的图像，并对所述图像进行目标识别；

测距模块，用于在识别出目标组织的情况下，对所述目标组织进行测距；

位置确定模块，用于利用测距结果确定出夹持所述PH胶囊的参考位置；

显示模块，用于在可视化界面显示所述参考位置，以便夹持所述PH胶囊。

优选地，所述识别模块，具体用于利用训练好的目标识别模型对所述图像进行目标识别。

优选地，所述测距模块，具体用于利用3D结构光或激光对所述目标组织进行测距。

优选地，还包括：

自动夹持模块，用于利用所述参考位置，生成夹持控制指令；利用夹持部件执行所述夹持控制指令，以便在所述参考位置对所述PH胶囊进行夹持。

优选地，所述显示模块，具体用于利用增强现实技术在所述可视化界面显示所述参考位置。

一种PH胶囊定位显示方法，包括：

放置PH胶囊过程中获取食管内的图像，并对所述图像进行目标识别；

在识别出目标组织的情况下，对所述目标组织进行测距；

利用测距结果确定出夹持所述PH胶囊的参考位置；

在可视化界面显示所述参考位置，以便夹持所述PH胶囊。

优选地，对所述图像进行目标识别，包括：

利用训练好的目标识别模型对所述图像进行目标识别。

优选地，对所述目标组织进行测距，包括：

利用3D结构光或激光对所述目标组织进行测距。

优选地，还包括：

利用所述参考位置，生成夹持控制指令；

利用夹持部件执行所述夹持控制指令，以便在所述参考位置对所述PH胶囊进行夹持。

优选地，所述在可视化界面显示所述参考位置，包括：

利用增强现实技术在所述可视化界面显示所述参考位置。

一种计算机设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述PH胶囊定位方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述PH胶囊定位方法的步骤。

应用本发明实施例所提供的装置，该装置包括：识别模块，用于在PH胶囊放置过程中，获取食管内的图像，并对图像进行目标识别；测距模块，用于在识别出目标组织的情况下，对目标组织进行测距；位置确定模块，用于利用测距结果确定出夹持PH胶囊的参考位置；显示模块，用于在可视化界面显示参考位置，以便夹持PH胶囊。

在本装置中，为了实现将PH胶囊放置在特定位置，首先识别模块在放置PH胶囊的过程中，获取食管内的图像，然后对图像进行目标识别，当识别模块识别到目标组织的情况下，测距模块对目标组织进行测距。如此，位置确定模块便可利用测距结果确定出夹持PH胶囊的参考位置，并通过显示模块将其在可视化界面进行显示。即，该装置便可清楚地确定夹持PH胶囊的位置，并进行输出显示，以便在准确的位置实现PH胶囊的夹持。进一步地，由于PH胶囊可准确地被夹持在准确位置，所测得的PH值参考价值更高。

相应地，本发明实施例还提供了与上述PH胶囊定位装置相对应的PH胶囊定位方法、设备和可读存储介质，具有上述技术效果，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种PH胶囊定位装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种PH胶囊定位方法的实施流程图；

图3为本发明实施例中一种PH胶囊夹持流程示意图；

图4为本发明实施例中一种计算机设备的结构示意图；

图5为本发明实施例中一种计算机设备的具体结构示意图。

具体实施方式

由于，胃食管反流临床表现复杂且缺乏特异性，仅凭临床表现难以区分生理性胃食管反流或病理性胃食管反流。目前须采用PH值进行综合诊断。一般地，临床发现不明原因反复呕吐、咽下困难、反复发作的慢性呼吸道感染、难治性哮喘、生长发育迟缓、反复出现窒息、呼吸暂停等症状时都应考虑到胃食管反流存在的可能性，必须针对不同情况，选择必要的辅助检查，以明确诊断。而PH胶囊检测食管中特定位置的PH值尤为重要。而现有的PH胶囊夹持方式中，往往会存在夹持位置不准确地问题，为了解决这一问题，在本发明实施例中提出了一种PH胶囊定位装置，提供夹持位置准确率。

相应地，本发明还提供了一种PH胶囊定位装置、计算机设备和可读存储介质，与PH胶囊定位方法的技术效果对应。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明实施例还提供了一种PH胶囊定位装置，该装置包括：

识别模块101，用于在PH胶囊放置过程中，获取食管内的图像，并对图像进行目标识别。

其中，PH胶囊中具有pH值检测传感器，该pH值检测传感器所处位置的PH值，该PH至可以通过PH胶囊内的信号发射装置，发射给接收设备。

食管为一肌性管，其直径平均为2cm(约25cm长)，起自咽续于胃。正常食管有4个生理性狭窄，由相邻结构压迫形成，具体包括：

第1狭窄位于食管的起始处，距中切牙约15cm，由环咽肌压迫而成，环咽肌在临床上称为食管上括约肌；第2狭窄位于食管与主动脉弓交叉处，距中切牙约22.5cm；第3狭窄位于食管与左主支气管交叉处，距中切牙约27.5cm；第4狭窄位于食管经膈处，距中切牙约40cm，围绕食管的膈肌纤维临床上称为食管下括约肌。

一般地，借助输送工具放置PH胶囊时，可通过该输送工具中的图像采集设备来拍摄食管内的图像。得到图像之后，便可对图像进行目标识别。即识别出当前拍摄的图像对应食管的哪个位置，如是否识别到上括约肌。

在本发明实施例中，可通过预先训练好的各类识别模型对图像进行目标识别，而对于识别模型的具体种类和原理均不做限定，仅需该模型能够对图像进行目标识别，能够在图像中包括目标组织时，准确识别出即可。

在本发明的一种具体实施方式中，识别模块，具体用于利用训练好的目标识别模型对图像进行目标识别。也就是说，可以预先采用训练样本对目标识别模型进行训练，使得该目标识别模块能够对图像进行目标识别。其中，目标识别模型可以具体为机器学习或神经网络算法对应的模型。

举例说明：可在使用该PH胶囊定位装置之前，利用机器学习或神经网络算法，对大量的上括约肌图片进行了机器学习后，得到目标识别模型。对于机器学习过程/训练目标识别模型的具体过程，可参照一般地模型训练过程，在此不再一一赘述。

测距模块102，用于在识别出目标组织的情况下，对目标组织进行测距。

由于PH胶囊监测数据的临床需求一般为食管的上括约肌上方5cm处。因而在本申请中目标组织可以具体为上括约机。当然，目标组织也可为食管内上括约肌之外的其他组织，目标组织具体为哪一个组织可根据实际测试需求而定。在本文中以目标组织为上括约肌为例进行说明，对于非上括约肌的情况，可参照与此，在此不再一一说明。

在所获得的图像中识别出上括约肌的情况下，便可对上括约肌进行测距。即，测量食管内各个位置距离上括约肌的距离。可用激光测距(采用脉冲法或相位法)，超声波测距或结构光测距。

在本发明的一种具体实施方式中，测距模块，具体用于利用3D结构光或激光对目标组织进行测距。举例说明：3D结构光测距实现过程包括：

第一步：由激光投射器根据测量需要投射可控制的光点、光条或光面结构光到物体表面形成特征点，并调节CCD摄像机与视频采集软件，拍摄关于特征点的图像。

第二步：建立合理的坐标系。然后由物体表面投射光图案的几何形态特征，通过滤噪，图像处理等步骤，提取得到特征点形成的像素坐标。再通过模式识别判断物体表面形状，利用激光器和CCD摄像机在空间中的位置等参数，利用三角法测量原理反求得原特征点的坐标。

位置确定模块103，用于利用测距结果确定出夹持PH胶囊的参考位置。

得到测距结果之后，位置确定模块便可基于测距结果确定出夹持PH胶囊的参考位置。该参考位置与实际测试需求相对应。

举例说明：由于PH胶囊监测数据的临床需求一般为食管的上括约肌上方5cm处，因而参考位置可具体为距离上括约肌5cm的位置。

显示模块104，用于在可视化界面显示参考位置，以便夹持PH胶囊。

确定出参考位置之后，显示模块便可在可视化界面显示该参考位置，如此操作人员便可清楚地知道在哪个位置夹持PH值。具体的，可直接在当前的显示的可视化操作图层上新添加以图层以标明参考位置，也可直接对当前显示的可视化操作图层对应的图像上标注参考位置。

在本发明的一种具体实施方式中，显示模块，具体用于利用增强现实技术在可视化界面显示参考位置。其中，增强现实(Augmented Reality，简称AR)为一种实时地计算摄影机影像的位置及角度并加上相应图像的技术。如此，用户便可快速直观地获知参考位置。

在本发明的一种具体实施方式中，该PH胶囊定位装置还包括：

自动夹持模块，用于利用参考位置，生成夹持控制指令；利用夹持部件执行夹持控制指令，以便在参考位置对PH胶囊进行夹持。

也就是说，在位置确定模块确定出参考位置之后，自动夹持模块可以利用该参考位置，生成夹持控制指令，利用夹持部件执行夹持控制指令，最终实现在参考位置夹持PH胶囊，使得PH胶囊在准确的位置进行PH值监测。具体的，该夹持控制指令可具体包括两部分内容，其一为位置移动部分，其二为夹持部分，即位置移动部分使得PH胶囊移动到参考位置，而夹持部分在PH胶囊达到参考位置时实现夹持。其中，夹持部件可以为输送工具中的一个部件，也可以为独立于输送工具之外的一个部件(或称器件)。

应用本发明实施例所提供的该装置包括：识别模块，用于在PH胶囊放置过程中，获取食管内的图像，并对图像进行目标识别；测距模块，用于在识别出目标组织的情况下，对目标组织进行测距；位置确定模块，用于利用测距结果确定出夹持PH胶囊的参考位置；显示模块，用于在可视化界面显示参考位置，以便夹持PH胶囊。

在本装置中，为了实现将PH胶囊放置在特定位置，首先识别模块在放置PH胶囊的过程中，获取食管内的图像，然后对图像进行目标识别，当识别模块识别到目标组织的情况下，测距模块对目标组织进行测距。如此，位置确定模块便可利用测距结果确定出夹持PH胶囊的参考位置，并通过显示模块将其在可视化界面进行显示。即，该装置便可清楚地确定夹持PH胶囊的位置，并进行输出显示，以便在准确的位置实现PH胶囊的夹持。进一步地，由于PH胶囊可准确地被夹持在准确位置，所测得的PH值参考价值更高。

相应于上面的装置实施例，本发明实施例还提供了一种PH胶囊定位方法，下文描述的一种PH胶囊定位方法与上文描述的一种PH胶囊定位装置可相互对应参照。

请参考图2，图2为本发明实施例中一种PH胶囊定位方法的流程图，该方法包括以下步骤：

S101、放置PH胶囊过程中获取食管内的图像，并对图像进行目标识别。

具体的，可利用训练好的目标识别模型对图像进行目标识别。

S102、在识别出目标组织的情况下，对目标组织进行测距。

其中，对目标组织进行测距，具体包括：利用3D结构光或激光对目标组织进行测距。对于3D结构光或激光进行测距，可参见3D结构光或激光的具体原理和实现，在此不再一一赘述。当然，在实际应用中，还可采用其他测距技术，如超声波测距。

S103、利用测距结果确定出夹持PH胶囊的参考位置。

在执行完S103之后，还可执行以下步骤：

步骤一、利用参考位置，生成夹持控制指令；

步骤二、利用夹持部件执行夹持控制指令，以便在参考位置对PH胶囊进行夹持。

S104、在可视化界面显示参考位置，以便夹持PH胶囊。

其中，在可视化界面显示参考位置，具体为利用增强现实技术在可视化界面显示参考位置。

应用本发明实施例所提供的方法，放置PH胶囊过程中获取食管内的图像，并对图像进行目标识别；在识别出目标组织的情况下，对目标组织进行测距；利用测距结果确定出夹持PH胶囊的参考位置；在可视化界面显示参考位置，以便夹持PH胶囊。

为了实现将PH胶囊放置在特定位置，首先在放置PH胶囊的过程中，获取食管内的图像，然后对图像进行目标识别，当识别到目标组织的情况下，对目标组织进行测距。如此，便可利用测距结果确定出夹持PH胶囊的参考位置，并通过将其在可视化界面进行显示。即，该方法便可清楚地确定夹持PH胶囊的位置，并进行输出显示，以便在准确的位置实现PH胶囊的夹持。进一步地，由于PH胶囊可准确地被夹持在准确位置，所测得的PH值参考价值更高。

为便于本领域技术人员更好地理解本发明实施例所提供的技术方案，下面结合具体场景为例，对本发明实施例所提供的PH胶囊定位装置和方法进行详细说明。

请参考图3，图3为本发明实施例中一种PH胶囊夹持流程示意图。从上文可知，本发明提供的一种做可视环境下对PH胶囊的定位进行显示的装置及方法，其显示的目的是为了告知操作者合适的PH胶囊固定位置，以该位置作为参考位置，即可精确定位。在具体实现过程中，可预先利用机器学习或神经网络算法，对大量的上括约肌图片进行了机器学习后，再进行PH胶囊定位。

在定位过程中，首先采集图像，并进行目标识别，在确定上括约肌的位置后，通过3D结构光或激光测距技术确定目标位置，再以增强现实技术的形式将PH胶囊的合理布置位置实时显示做屏幕上。该方式可便捷的告知医生参考位置，避免其在操作过程中做出不合理判断。可提高PH胶囊夹持位置的准确性，进一步可提高PH胶囊采集的PH值的参考价值。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种计算机设备，下文描述的一种计算机设备与上文描述的一种PH胶囊定位方法可相互对应参照。

参见图4所示，该计算机设备包括：

存储器332，用于存储计算机程序；

处理器322，用于执行计算机程序时实现上述方法实施例的PH胶囊定位方法的步骤。

具体的，请参考图5，图5为本实施例提供的一种计算机设备的具体结构示意图，该计算机设备可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)322(例如，一个或一个以上处理器)和存储器332，存储器332存储有一个或一个以上的计算机应用程序342或数据344。其中，存储器332可以是短暂存储或持久存储。存储在存储器332的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对数据处理设备中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器322可以设置为与存储器332通信，在计算机设备301上执行存储器332中的一系列指令操作。

计算机设备301还可以包括一个或一个以上电源326，一个或一个以上有线或无线网络接口350，一个或一个以上输入输出接口358，和/或，一个或一个以上操作系统341。

上文所描述的PH胶囊定位方法中的步骤可以由计算机设备的结构实现。

相应于上面的方法实施例，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，下文描述的一种计算机可读存储介质与上文描述的一种PH胶囊定位方法可相互对应参照。

一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述方法实施例的PH胶囊定位方法的步骤。

该计算机可读存储介质具体可以为U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可存储程序代码的计算机可读存储介质。

本领域技术人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

Claims (12)

1.一种PH胶囊定位装置，其特征在于，包括：

识别模块，用于在PH胶囊放置过程中，获取食管内的图像，并对所述图像进行目标识别；

测距模块，用于在识别出目标组织的情况下，对所述目标组织进行测距；

位置确定模块，用于利用测距结果确定出夹持所述PH胶囊的参考位置；

显示模块，用于在可视化界面显示所述参考位置，以便夹持所述PH胶囊。

2.根据权利要求1所述的PH胶囊定位装置，其特征在于，所述识别模块，具体用于利用训练好的目标识别模型对所述图像进行目标识别。

3.根据权利要求1所述的PH胶囊定位装置，其特征在于，所述测距模块，具体用于利用3D结构光或激光对所述目标组织进行测距。

4.根据权利要求1所述的PH胶囊定位装置，其特征在于，还包括：

自动夹持模块，用于利用所述参考位置，生成夹持控制指令；利用夹持部件执行所述夹持控制指令，以便在所述参考位置对所述PH胶囊进行夹持。

5.根据权利要求1至4任一项所述的PH胶囊定位装置，其特征在于，所述显示模块，具体用于利用增强现实技术在所述可视化界面显示所述参考位置。

6.一种PH胶囊定位显示方法，其特征在于，包括：

放置PH胶囊过程中获取食管内的图像，并对所述图像进行目标识别；

在识别出目标组织的情况下，对所述目标组织进行测距；

利用测距结果确定出夹持所述PH胶囊的参考位置；

在可视化界面显示所述参考位置，以便夹持所述PH胶囊。

7.根据权利要求6所述的PH胶囊定位方法，其特征在于，对所述图像进行目标识别，包括：

利用训练好的目标识别模型对所述图像进行目标识别。

8.根据权利要求6所述的PH胶囊定位方法，其特征在于，对所述目标组织进行测距，包括：

利用3D结构光或激光对所述目标组织进行测距。

9.根据权利要求6所述的PH胶囊定位方法，其特征在于，还包括：

利用所述参考位置，生成夹持控制指令；

利用夹持部件执行所述夹持控制指令，以便在所述参考位置对所述PH胶囊进行夹持。

10.根据权利要求6至9任一项所述的PH胶囊定位方法，其特征在于，所述在可视化界面显示所述参考位置，包括：

利用增强现实技术在所述可视化界面显示所述参考位置。

11.一种计算机设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求6至10任一项所述PH胶囊定位方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6至10任一项所述PH胶囊定位方法的步骤。

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