CN115736892A - 一种基于机器视觉技术的呼吸引导方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于机器视觉技术的呼吸引导方法及装置，该呼吸引导方法包括：通过具有机器视觉技术的摄像头采集患者呼吸时体部轮廓变化的数据，将数据传递给数据接收及处理单元，建立初始呼吸运动模型和目标呼吸运动模型，将控制信号发送给震动环，控制震动环按照一定周期和强度进行震动，引导患者的呼吸规律与目标呼吸运动模型一致，达到医疗影像设备扫描时对患者呼吸引导的目的。本发明通过提出了一种新的呼吸运动数据采集方式，采用了机器视觉、人体轮廓和震动相结合的方式，人体呼吸状况实时显示，避免了不同患者对于以往呼吸灯或声音提示的方式不敏感的问题，呼吸运动模型更精准。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体是一种基于机器视觉技术的呼吸引导方法及装置。
背景技术
在医疗影像设备应用领域，对于患者某些特殊部位进行扫描时，通常会需要患者配合进行特定的呼吸运动，例如多次闭气或深呼吸等。由于患者无法准确按照要求进行呼吸，经常导致成像模糊或产生运动伪影，影响图像质量，甚至可能要重新扫描，造成射线的多次累积。
在现有技术中，有通过语音提示命令或在设备上设置呼吸灯的方式来引导患者按照一定的周期和强度来进行呼吸或闭气。然而对于不同的患者，灯光和声音的辨别能力不同，往往达不到理想的效果，也避免了患者的视觉和听觉的不适。对于患者呼吸运动的数据采集上，现有技术也缺少有效的数据获得手段，无法建立较为精确的呼吸运动模型。
发明内容
本发明主要是解决现有技术存在的问题，提供一种通过识别人体轮廓曲线变化，从而引导人体进行呼吸运动的呼吸引导方法及装置。
本发明是通过以下技术来实现的：
设置一组监控摄像头，人体的所有部位均位于监控摄像头的视角覆盖内，通过监控摄像头对人体轮廓进行识别，记录人体轮廓曲线的变化情况，再将变化数据传输到数据接收及处理单元。
数据接收及处理单元优选为计算机，与监控摄像头电性连接，接收监控摄像头传送进来的数据；数据接收及处理单元在通过内置的深度学习算法，将数据进行识别和分析，获取人体正常呼吸状态下的呼吸周期和强度数据，建立初始呼吸运动模型。
设置红外摄像单元，红外摄像单元优选为NDI红外相机，与数据接收及处理单元电性连接；将治疗时特定的呼吸运动要求和初始呼吸运动模型进行对比，使用红外摄像单元对未达到要求的部位的轮廓进行重点扫描，将数据传输到数据接收及处理单元，在数据接收及处理单元内模拟治疗时人体的呼吸运动，建立目标呼吸运动模型。
将多个震动单元佩戴在人体上，震动单元优选为震动环，方便佩戴；震动单元接收数据接收及处理单元发出的信号，震动单元按照一定的强度和周期进行震动，引导人根据震动进行吸气和呼气。
本发明的有益效果是：
本发明通过提出了一种新的呼吸运动数据采集方式，采用了机器视觉、人体轮廓和震动相结合的方式，人体呼吸状况实时显示，避免了不同患者对于以往呼吸灯或声音提示的方式不敏感的问题，呼吸运动模型更精准。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案、目的及其优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进一步解释说明。
将一组监控摄像头布置在医疗影像设备周围，使人体的所有部位均位于监控摄像头的视角覆盖内，然后通过监控摄像头对人体轮廓进行识别，记录人体轮廓曲线的变化情况，再将变化数据传输到数据接收及处理单元。
数据接收及处理单元优选为计算机，与监控摄像头电性连接，接收监控摄像头传送进来的数据；数据接收及处理单元在通过内置的深度学习算法，将数据进行识别和分析，获取人体正常呼吸状态下的呼吸周期和强度数据，建立初始呼吸运动模型。
设置红外摄像单元，红外摄像单元优选为NDI红外相机，与数据接收及处理单元电性连接；将治疗时特定的呼吸运动要求和初始呼吸运动模型进行对比，使用红外摄像单元对未达到要求的部位的轮廓进行重点扫描，将数据传输到数据接收及处理单元，在数据接收及处理单元内模拟治疗时人体的呼吸运动，建立目标呼吸运动模型。
将多个震动单元佩戴在人体上，震动单元优选为震动环，方便佩戴；震动单元接收数据接收及处理单元发出的信号，然后按照一定的强度和周期进行震动，引导人根据震动进行吸气和呼气；具体为：将两只震动环佩戴在手腕处，当震动环一震动时开始吸气；随后震动环一停止震动，震动环二开始震动时表示闭气；震动环二停止震动时开始呼气；一直循环直至呼吸运动达到要求。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于机器视觉技术的呼吸引导方法，其特征在于：包括：
通过监控摄像单元实时监测人体轮廓曲线变化情况；
根据人体轮廓曲线变化情况，记录人体的呼吸周期和强度数据，并建立呼吸运动模型，记为初始呼吸运动模型；
根据初始呼吸运动模型，通过针对人体的不同部位进行扫描，模拟出治疗时人体的呼吸运动情况，建立呼吸运动模型，记为目标呼吸运动模型；
根据目标呼吸运动模型，控制佩戴在人体不同部位的震动单元的震动，引导人体按照目标呼吸运动模型进行呼吸运动。
2.如权利要求1所述的基于机器视觉技术的呼吸引导方法，其特征在于：通过红外摄像单元对人体的不同部位进行扫描。
3.如权利要求1所述的基于机器视觉技术的呼吸引导方法，其特征在于：控制震动单元的震动具体包括：控制震动单元的震动周期和震动强度。
4.一种呼吸引导装置，实现如权利要求1-3任一项所述的基于机器视觉技术的呼吸引导方法，其特征在于：包括一组监控摄像头、数据接收及处理单元、红外摄像单元和佩戴在人体不同部位的震动单元；所述数据接收及处理单元分别与监控摄像头、红外摄像单元、震动单元电性连接，接收监控摄像头、红外摄像单元传输的数据并进行处理，控制震动单元震动，从而引导人体跟随震动进行呼吸运动；所述监控摄像头监测人体轮廓曲线变化，并将数据传输到所述数据接收及处理单元；所述红外摄像单元对人体的不同部位进行扫描。
5.如权利要求4所述的基于机器视觉技术的呼吸引导方法，其特征在于：所述震动单元优选为震动环。
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