CN113488179A - 基于虚拟现实的急救系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及急救演示技术领域，具体涉及基于虚拟现实的急救系统，包括虚拟现实模块、显示模块和处理模块，虚拟现实模块用于生成急救模型并发送至处理模块，处理模块将急救模型发送至显示模块进行救治操作的引导；还包括通信模块，通信模块实时接收急救现场发生紧急情况时的图像信息并发送至处理模块，处理模块将图像信息形成急救现场的3D模型发送至虚拟现实模块，虚拟现实模块将3D模型生成急救现场的现场模型并反馈回处理模块，处理模块将现场模型发送至显示模块后再发送急救模型进行叠加显示。本发明能够及时了解急救现场发生时的实际情况，提高后续急救操作的准确性。

Description

基于虚拟现实的急救系统
技术领域
本发明涉及急救演示技术领域，具体涉及基于虚拟现实的急救系统。
背景技术
急救是对由发生突发事件引起人员健康危机进行抢救或治疗，急救过程中的急救操作对人员的生命健康至关重要。为了对目标人员施加准确的急救手段，需要对急救现场的目标人员的急救手段进行指导和演示，尤其是在户外对目标人员进行急救时，由于医疗条件和医务人员资源等的限制，急救手段的准确施加尤为重要。公开号为CN106529134A的专利公开了一种具有虚拟现实功能的移动式急救系统，包括急救车、远程监控中心平台和通信网络。急救车包括驾驶室和医疗舱，驾驶室内设置微处理器，医疗舱内设置环形播放厅。环形播放厅包括环形框架和环形投影幕布。医疗舱的顶部设置第一吊杆和第二吊杆，第一吊杆的末端固定摄像头，第二吊杆的末端固定投影机组。摄像头采集急救现场的急救情况和患者临床症状的急救场景影像，医疗舱的顶部设置信号收发器。投影机组包括立体视频融合器、视频均衡器和多个投影仪，投影机组用于将急救指导视频画面投影到环形投影幕布上以指导急救现场的医护人员为患者进行急救。达到能够使急救现场与远程监控中心平台之间形成虚拟现实的远程急救指导。
在使用上述急救系统时，通过视像信息对急救措施进行展示指导，但是，实际环境的变化信息难以追溯，在目的地进行救援指导时，需要现场了解相关的实地情况，耽搁时间，还无法准确了解环境的变化前和变化过程中的情况，导致现场指导后急救措施的局限性大的问题。
发明内容
本发明意在提供一种基于虚拟现实的急救系统，以解决急救现场无法了解环境变化信息导致急救措施局限性大的问题。
本方案中的基于虚拟现实的急救系统，包括虚拟现实模块、显示模块和处理模块，所述虚拟现实模块用于生成急救模型并发送至处理模块，所述处理模块将急救模型发送至显示模块进行救治操作的引导；
还包括通信模块，所述通信模块实时接收急救现场发生紧急情况时的图像信息并发送至处理模块，所述处理模块将图像信息形成急救现场的3D模型发送至虚拟现实模块，所述虚拟现实模块将3D模型生成急救现场的现场模型并反馈回处理模块，所述处理模块将现场模型发送至显示模块后再发送急救模型进行叠加显示。
本方案的有益效果是：
在进行紧急救援过程中，接收急救现场发生紧急情况时的图像信息，例如车祸发生现场的图像信息，让处理模块将图像信息形成急救现场的3D模型发送至虚拟现实模块，让虚拟现实模块将3D模型生成急救现场的现场模型，在显示模块上先显示现场模型后叠加显示急救模型，能够及时了解急救现场发生时的实际情况，提高后续急救操作的准确性。
进一步，所述通信模块接收急救车的实时位置并发送至处理模块，所述处理模块根据实时位置计算距离急救现场的距离值并与阈值进行对比，当距离值大于阈值时，所述处理模块将现场模型和急救模型顺序发送至显示模块进行重复显示，当距离值小于阈值时，所述处理模块将急救模型发送至显示模块进行重复显示。
有益效果是：获取急救车的实时位置，然后根据实时位置确定急救车距离急救现场的距离值，以距离值确定显示现场模型和急救模型的方式，以在到达急救现场前就准确了解到急救现场的情况，便于到达急救现场后进行准确救援。
进一步，还包括存储有急救现场的3D模型的存储模块，所述处理模块在收到图像信息时识别预设的场景要素并根据场景要素判断急救类型，所述处理模块根据急救类型判断存储模块中是否具有图像信息中急救类型的3D模型，当存储模块中未存储有急救类型的3D模型时，所述处理模块在形成3D模型同时将图像信息先发送至显示模块先进行一次性显示，所述处理模块在发送图像信息后将急救模型发送至显示模块进行重复显示，所示处理模块在形成3D模型后再将3D模型发送至虚拟现实模块生成现场模型。
有益效果是：根据收到的图像信息获取预存的3D模型，然后判断急救类型，例如地质类型、车祸类型等，并根据急救类型判断是否具有已存储的3D模型，若没有已存储的3D模型，则先一次性显示图像信息后再重复显示急救模型，以在没有3D模型可以供快速显示时，可以通过重复显示急救模型让急救人员熟悉急救操作过程。
进一步，所述处理模块实时识别图像信息上急救现场的临时急救措施，所述处理模块根据临时急救措施获取急救现场的修正信息并将修正信息添加至图像信息，所述处理模块将添加了修正信息后的图像信息发送至显示模块。
有益效果是：在未获取到3D模型时，通过识别临时急救措施，并根据临时急救措施获取急救现场的修正信息添加至图像信息上，在无法将急救模型添加至现场模型上时，可以让救援人员提前知晓准确的现场情况，以准确进行救援。
进一步，所述处理模块根据场景要素判断急救现场是否具有地质异常，所述处理模块识别图像信息上预设的环境信息，所述环境信息包括天气类型和天气程度，在急救现场具有地质异常时，所述处理模块判断天气类型是否为预设类型并判断天气程度是否为预设程度，当天气类型为预设类型且天气程度为预设程度时，所述处理模块获取预设的地质变化模型发送至显示模块叠加显示。
有益效果是：通过从图像信息上识别环境信息，无需接收天气数据，减少所需获取的数据量；将受到环境信息影响可能造成的地质变化模型在显示模块上叠加显示，提高救援操作的准确性。
进一步，所述处理模块识别图像信息上的预设目标，所述处理模块连续识别预设目标上的环境目标并记录时间点，所述处理模块根据多个时间点之间的差值是否小于预设差判断环境目标是否连续，当环境目标连续时，所述处理模块识别到环境信息，所述处理模块在差值小于预设差时判断天气类型为预设类型并判断天气程度为预设程度。
有益效果是：在雨较大时才能从图像信息上识别到，并且也只有雨较大时才能对地质环境产生较大的影响，通过识别图像信息上的预设目标以及识别预设目标上的环境目标，以环境目标的连续性识别环境信息，减少所需获取的数据量，同时，提高环境信息获取是实时性，提高准确性。
进一步，当天气类型为预设类型且天气程度为预设程度时，所述处理模块判断急救模型是否覆盖地质变化模型所需的救援方式，当急救模型未覆盖地质变化模型所需的救援方式时，所述处理模块获取存储模块中的急救模型并截取急救模型中的变化量，将变化量添加至显示模块进行补充显示。
有益效果是：当天气异常并会对地质环境产生影响时，判断所展示的急救模型是否覆盖地质变化模型，若否，则获取急救模型并截取其中的变化量，添加至显示模块进行补充显示，提高在显示模块上进行急救模型显示的完整度，在环境变化后也能及时显示相应的急救模型，提高急救模型指导内容的完整性。
进一步，所述处理模块根据功能信息将急救模型划分成多个功能子块，所述处理模块根据功能信息与地质变化模型的匹配性将功能子块作为变化量。
有益效果是：将急救模型划分成多个功能子块，然后根据功能信息与地质变化模型的匹配性，得到变化量，提高变化量截取的准确性。
附图说明
图1为本发明基于虚拟现实的急救系统实施例一的示意性框图；
图2为本发明基于虚拟现实的急救系统实施例二的示意性框图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明。
实施例一
基于虚拟现实的急救系统，如图1所示：包括虚拟现实模块、显示模块、通信模块和处理模块，虚拟现实模块用于生成急救模型并发送至处理模块，虚拟现实模块可通过现有的Cuberille算法和急救目标的属性信息形成立体的急救模型，急救模型为针对待救援目标进行急救的立体模型，例如急救过程中对人员的具体操作步骤，处理模块将急救模型发送至显示模块进行救治操作的引导，处理模块可用现有的微型主机；通信模块实时接收急救现场发生紧急情况时的图像信息并发送至处理模块，图像信息可以通过现有天眼监控系统传送至通信模块，处理模块将图像信息形成急救现场的3D模型发送至虚拟现实模块，处理模块可用现有的3DMAX软件或者blender应用程序形成3D模型，虚拟现实模块将3D模型生成急救现场的现场模型并反馈回处理模块，处理模块将现场模型发送至显示模块后再发送急救模型进行叠加显示。
通信模块接收急救车的实时位置并发送至处理模块，实时位置可以是急救车上的GPS定位形成的，处理模块根据实时位置计算距离急救现场的距离值并与阈值进行对比，距离值的计算可以通过两个点之间的经纬度进行，当距离值大于阈值时，处理模块将现场模型和急救模型顺序发送至显示模块进行重复显示，即先发送现场模型，再发送急救模型；当距离值小于阈值时，处理模块将急救模型发送至显示模块进行重复显示。
具体实施过程如下：
在进行紧急救援过程中，由虚拟现实模块生成急救模型，通过通信模块接收急救现场发生紧急情况时的图像信息，例如车祸发生现场或地震等的图像信息，让处理模块获取图像信息并将图像信息形成急救现场的3D模型发送至虚拟现实模块，让虚拟现实模块将3D模型生成急救现场的现场模型；通过通信模块获取急救车的实时位置，然后由处理模块根据实时位置确定急救车距离急救现场的距离值，并将距离值与阈值进行对比，当距离值大于阈值时，由处理模块将现场模型和急救模型顺序发送至显示模块进行重复显示，当距离值小于阈值时，由处理模块将急救模型发送至显示模块进行重复显示；本实施例一以距离值确定显示现场模型和急救模型的方式，以在到达急救现场前就准确了解到急救现场的情况，便于到达急救现场后进行准确救援。
实施例二
与实施例一的区别在于，如图2所示，还包括存储有急救现场的3D模型的存储模块，3D模型为人员救援的环境模型，存储模块可用现有的云端存储器，处理模块在收到图像信息时识别预设的场景要素并根据场景要素判断急救类型，处理模块使用现有OpenVC函数库中的函数对场景要素首先进行各种图像学方面的预处理，以使得到的图像符合要求,然后利用阈值调节进行颜色识别,最后在颜色识别的基础上进行边缘检测及轮廓识别得到场景要素，例如汽车损坏、泥石流、滑坡、地裂等场景要素的识别，汽车损坏场景要素对应的急救类型为车祸类型，泥石流场景要素对应的急救类型为地质类型；处理模块根据急救类型判断存储模块中是否具有图像信息中急救类型的3D模型，例如针对地质类型的受伤人员救援从相应地质环境中救出的环境模型，当存储模块中未存储有急救类型的3D模型时，处理模块在形成3D模型同时将图像信息先发送至显示模块先进行一次性显示，并将形成的3D模型发送至存储模块进行存储，处理模块在发送图像信息后将急救模型发送至显示模块进行重复显示，所示处理模块在形成3D模型后再将3D模型发送至虚拟现实模块生成现场模型。
在紧急救援过程中，先由处理模块识别图像信息中的场景要素判断急救类型，由处理模块根据收到的图像信息从存储模块中获取预存的3D模型，并判断存储模块中是否具有急救类型的3D模型，若存储模块中无急救类型对应的3D模型，则在形成3D模型的同时先一次性显示图像信息后再重复显示急救模型，以在没有3D模型可以供快速显示时，可以通过重复显示急救模型让急救人员熟悉急救操作过程，让急救人员能够快速熟悉急救场景，在生成3D模型后由虚拟现实模块生成现场模型，再与急救模型进行叠加显示，进一步让急救人员熟悉急救环境。
实施例三
与实施例二的区别在于，处理模块实时识别图像信息上急救现场的临时急救措施，例如针对骨折患者肢体所施加的固定急救措施、针对患者的创口施加的包扎急救措施，处理模块根据临时急救措施获取急救现场的修正信息并将修正信息添加至图像信息，修正信息可以通过预存进行，例如针对固定患者肢体的急救措施的修正信息是减少固定步骤，处理模块将添加了修正信息后的图像信息发送至显示模块。
在未获取到3D模型时，通过识别临时急救措施，并根据临时急救措施获取急救现场的修正信息添加至图像信息上，在无法将急救模型添加至现场模型上时，可以让救援人员提前知晓准确的现场情况，以准确进行救援，防止救援措施冗余造成救援速度降低。
实施例四
与实施例二的区别在于，处理模块根据场景要素判断急救现场是否具有地质异常，例如滑坡或地裂等的地质异常，处理模块识别图像信息上预设的环境信息，环境信息包括天气类型和天气程度，例如雨天类型和暴雨程度，具体为，处理模块识别图像信息上的预设目标，例如雨伞、树木、屋檐等的预设目标，处理模块连续识别预设目标上的环境目标并记录时间点，环境目标为流动雨滴，即针对所识别到的流动雨滴记录时间点，处理模块根据多个时间点之间的差值是否小于预设差判断环境目标是否连续，即判断流动雨滴滴下的间隔时长是否较小，差值小于预设差是即流动雨滴滴下的间隔时长较小，当环境目标连续时，处理模块识别到环境信息，处理模块在差值小于预设差时判断天气类型为预设类型并判断天气程度为预设程度；在急救现场具有地质异常时，处理模块判断天气类型是否为预设类型并判断天气程度是否为预设程度，预设程度为在地质异常前提下会引发进一步灾害或变化的天气程度，当天气类型为预设类型且天气程度为预设程度时，处理模块获取预设的地质变化模型发送至显示模块叠加显示，地质变化模型为在天气程度的影像下地质环境可能产生的变化模型。
通过从图像信息上识别环境信息，无需接收天气数据，减少所需获取的数据量；在雨较大时才能从图像信息上识别到，并且也只有雨较大时才能对地质环境产生较大的影响，通过识别图像信息上的预设目标以及识别预设目标上的环境目标，以环境目标的连续性识别环境信息，将受到环境信息影响可能造成的地质变化模型在显示模块上叠加显示，提高救援操作的准确性，提高环境信息获取是实时性，提高准确性。
实施例五
与实施例四的区别在于，当天气类型为预设类型且天气程度为预设程度时，处理模块判断急救模型是否覆盖地质变化模型所需的救援方式，例如针对发生掩埋人或物的地质变化模型，判断急救模型是否具有掩埋目标的救援指导学校；当急救模型未覆盖地质变化模型所需的救援方式时，处理模块获取存储模块中的急救模型并截取急救模型中的变化量，处理模块根据功能信息将急救模型划分成多个功能子块，例如急救模型包括救援环境搭建和后续人员救援，环境搭建部分和人员救援部分就是两个功能子块，处理模块根据功能信息与地质变化模型的匹配性将功能子块作为变化量，将变化量添加至显示模块进行补充显示。
本实施例中，由于在天气环境影响下，部分地质环境也会产生一定的变化，从而引起新的急救情况，若不对地质变化后的急救情况进行指导，容易耽搁现场救援时间，以及引起救援不准确的问题。当天气异常并会对地质环境产生影响时，判断所展示的急救模型是否覆盖地质变化模型，若否，则获取急救模型并截取其中的变化量，添加至显示模块进行补充显示，提高在显示模块上进行急救模型显示的完整度，在环境变化后也能及时显示相应的急救模型，提高急救模型指导内容的完整性。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.基于虚拟现实的急救系统，包括虚拟现实模块、显示模块和处理模块，所述虚拟现实模块用于生成急救模型并发送至处理模块，所述处理模块将急救模型发送至显示模块进行救治操作的引导；其特征在于：
还包括通信模块，所述通信模块实时接收急救现场发生紧急情况时的图像信息并发送至处理模块，所述处理模块将图像信息形成急救现场的3D模型发送至虚拟现实模块，所述虚拟现实模块将3D模型生成急救现场的现场模型并反馈回处理模块，所述处理模块将现场模型发送至显示模块后再发送急救模型进行叠加显示。
2.根据权利要求1所述的基于虚拟现实的急救系统，其特征在于：所述通信模块接收急救车的实时位置并发送至处理模块，所述处理模块根据实时位置计算距离急救现场的距离值并与阈值进行对比，当距离值大于阈值时，所述处理模块将现场模型和急救模型顺序发送至显示模块进行重复显示，当距离值小于阈值时，所述处理模块将急救模型发送至显示模块进行重复显示。
3.根据权利要求2所述的基于虚拟现实的急救系统，其特征在于：还包括存储有急救现场的3D模型的存储模块，所述处理模块在收到图像信息时识别预设的场景要素并根据场景要素判断急救类型，所述处理模块根据急救类型判断存储模块中是否具有图像信息中急救类型的3D模型，当存储模块中未存储有急救类型的3D模型时，所述处理模块在形成3D模型同时将图像信息先发送至显示模块先进行一次性显示，所述处理模块在发送图像信息后将急救模型发送至显示模块进行重复显示，所示处理模块在形成3D模型后再将3D模型发送至虚拟现实模块生成现场模型。
4.根据权利要求3所述的基于虚拟现实的急救系统，其特征在于：所述处理模块实时识别图像信息上急救现场的临时急救措施，所述处理模块根据临时急救措施获取急救现场的修正信息并将修正信息添加至图像信息，所述处理模块将添加了修正信息后的图像信息发送至显示模块。
5.根据权利要求3所述的基于虚拟现实的急救系统，其特征在于：所述处理模块根据场景要素判断急救现场是否具有地质异常，所述处理模块识别图像信息上预设的环境信息，所述环境信息包括天气类型和天气程度，在急救现场具有地质异常时，所述处理模块判断天气类型是否为预设类型并判断天气程度是否为预设程度，当天气类型为预设类型且天气程度为预设程度时，所述处理模块获取预设的地质变化模型发送至显示模块叠加显示。
6.根据权利要求5所述的基于虚拟现实的急救系统，其特征在于：所述处理模块识别图像信息上的预设目标，所述处理模块连续识别预设目标上的环境目标并记录时间点，所述处理模块根据多个时间点之间的差值是否小于预设差判断环境目标是否连续，当环境目标连续时，所述处理模块识别到环境信息，所述处理模块在差值小于预设差时判断天气类型为预设类型并判断天气程度为预设程度。
7.根据权利要求5所述的基于虚拟现实的急救系统，其特征在于：当天气类型为预设类型且天气程度为预设程度时，所述处理模块判断急救模型是否覆盖地质变化模型所需的救援方式，当急救模型未覆盖地质变化模型所需的救援方式时，所述处理模块获取存储模块中的急救模型并截取急救模型中的变化量，将变化量添加至显示模块进行补充显示。
8.根据权利要求7所述的基于虚拟现实的急救系统，其特征在于：所述处理模块根据功能信息将急救模型划分成多个功能子块，所述处理模块根据功能信息与地质变化模型的匹配性将功能子块作为变化量。
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