CN116086773A - 医用光学仪器性能检测软件系统及运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种医用光学仪器性能检测软件系统及运行方式。该系统包括用户管理模块、机械臂监控模块、相机控制模块、性能测试模块、报告生成模块和数据存储模块；该软件的运行方式包括以下步骤：S1.新建测试；S2.性能测试；S3.机械臂监控；S4.图像采集；S5.图像分析；S6.报告生成。本发明能够实现对小型医疗光学产品进行光学性能的测试、分析和处理，同时系统软件对测试数据的接收、显示与处理的准确性和实时性都满足实际工程要求的指标，具有一定的可操作性和实用性。
Description
【技术领域】
本发明涉及光学性能测试技术领域，尤其提出了医用光学仪器性能检测软件系统及运行方法。
【背景技术】
医用光学仪器属于诊断仪器的范畴，主要有眼科光学仪器、显微镜、医用内窥镜和医用激光仪器四大类。随着科技的不断进步，医用光学仪器已经成为医疗健康领域不可缺少的观察、测试、分析、控制、记录和传递的工具，特别是现代医用光学仪器的功能已成为人脑神经功能的延伸和拓展。
目前，光学仪器性能检测设备已经十分成熟，但专门针对医用光学仪器性能检测方面的设备和系统鲜少，尤其是医用光学仪器性能检测的系统。现提出的光学仪器检测设备基本只针对测试装置进行了阐述，并未提出完整的软件系统及运行方法，如：中国实用新型专利文献CN202121566258.X一种光学仪器自动测试装置，仅公开了光学仪器检测设备的测试操作技术，未提及系统；中国实用新型专利文献CN201320043396.9光学仪器检测装置，仅提及了基本光学性能指标检测的装置，未阐述其运行系统及方法。因此，提出一种医用光学仪器性能检测软件系统及运行方法具有重要的意义。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种医用光学仪器性能检测软件系统及运行方法，解决上述背景技术种提出的问题。
本发明目的通过下述方案实现：
第一方面，提供了一种医用光学仪器性能检测软件系统，包括用户管理模块、机械臂监控模块、相机控制模块、性能测试模块、报告生成模块和数据存储模块。
其中，用户管理模块包括用户分配模块、权限设置模块和测试记录模块，用于分配账号、配置权限和管理测试数据；机械臂监控模块包括机器状态显示模块和系统参数设置模块，用于配置系统和控制电机；相机控制模块包括相机预设模块、清晰度评价模块、图像采集模块，用于设置相机参数、评价图像质量、采集目标图像；报告生成模块，用于生成和导出检测报告；数据存储模块，用于存储系统中的所涉数据，并与各模块相互连通。
进一步地，用户分配模块通过设置不同的用户类型分配具有不同权限的账号，包括管理员和测试员两种类型，其中管理员可执行对系统所有账号、已提交的测试记录以及已完成的测试记录进行增删查改的操作；测试员可执行对该账户所属的测试记录进行增删改查的操作，同时接收管理员的消息通知。
进一步地，测试记录模块包括新建测试、查找记录、编辑记录和删除记录，其中新建测试包括新建产品信息、测试信息和审核信息。
进一步地，系统参数设置模块包括轴参数设置模块和速度设置模块，其中轴参数设置模块包括脉冲当量、行程距离、原点回退距离、反向间隙距离和使能反向间隙距离中的一种或多种参数的设置；速度设置模块包括回原点速度、系统加速度、回原点方向中的一种或多种参数的设置。
进一步地，相机预设模块包括参数预设模块和位置记忆模块，其中参数预设模块包括相机型号设置、分辨率设置和输出格式设置中的一种或多种；位置记忆模块包括位置传感器和位置存储模块，用于测试时快速调整位置。
进一步地，清晰度评价模块包括图像预处理模块、清晰度计算模块和结果反馈模块，其中图像预处理模块对所述图像采集模块采集的原始图像进行预处理得到待测图像；清晰度计算模块利用清晰度评价算法对待测图像进行清晰度计算得到待测图像的清晰度；结果反馈模块对所述清晰度计算模块输出的清晰度进行排序，得到最佳清晰度及其对应的最佳距离信息，并将距离信息传输至所述机械臂监控模块。
进一步地，性能测试模块包括分辨率测试模块、畸变测试模块、灰阶测试模块、亮度均匀性测试模块、色彩还原性测试模块以及其他测试模块中的一种或多种，用于光学仪器的基本指标测试及参数计算。
第二方面，提供了一种基于医用光学仪器性能检测的上位机软件运行方法，包括以下步骤：
S1.新建测试，登录所述性能测试软件，填写产品信息和测试信息；
S2.开始性能测试，选择分辨率测试、畸变测试、灰阶测试、亮度均匀性测试、色彩还原性测试以及其他测试中的一种或多种，对被测产品进行光学测试。
S3.机械臂监控，识别控制器并配置系统参数，调整机器状态直至符合测试要求；
S4.图像采集，通过清晰度评价模块评估成像效果，调整相机参数直至符合拍照要求；
S5.图像分析，根据测试项目设置图像分析参数，得出分析结果并保存；
S6.报告生成，根据预设报告模板，将被测产品信息、测试信息、分析结果和检测结论生成报告并提供打印功能。
进一步地，机械臂监控，识别控制器并配置系统参数，调整机器状态直至符合测试要求，包括以下步骤：
S31.识别机械臂控制器，判断是否连接成功；
S32.若连接成功则进行系统参数的配置，若未连接成功则检查硬件设备直至连接成功；
S33.调整机器状态，判断被测产品与测试屏之间的距离是否符合测试要求；
S34.若被测产品与测试屏之间的距离不符合测试要求则继续调整机器状态。
进一步地，图像采集，通过清晰度评价模块评估成像效果，调整相机参数直至符合拍照要求，包括以下步骤：
S41.连接相机，设置相机初始参数并实时接收图像信息；
S42.通过清晰度评价算法对图像进行计算和评估，得到最佳清晰度及其对应的位置信息；
S43.判断图像是否符合拍照要求，若不符合则调整相机参数并重复步骤S42直至满足拍照要求；
S44.通过图像采集模块进行目标图像的采集。
更进一步地，清晰度评价算法对图像进行计算和评估的方法如下：
第1步，输入图像进行遍历读取并对相应图像预处理；
第2步，采用第一级评价方法对图片进行判断，其中第一级评价方法评价图像清晰度的计算公式如下：
其中，f(x,y)、g(x,y)为像素点(x,y)处的卷积，T是给定的边缘测试阈值；
第3步，判断第一级评价方法结果，若ID1(f)＝ID(g)则输出图像，反之，ID1(f)≠ID(g)则采用第二级评价方法，其中第二级评价方法计算公式如下：
第4步，判断第二级评价方法结果，若ID1(f)＝ID2(f)则输出图像，反之，ID1(f)≠ID2(f)则输出最小局部极值因子fLEF图像，其中fLEF计算公式如下：
其中，ff-max和ff-min分别为平缓区的极大值和极小值。
进一步地，图像分析，根据测试项目设置图像分析参数，得出分析结果并保存，包括以下步骤：
S51.选择测试项目并导入目标图像；
S52.对目标图像进行调整得到有效分析区域；
S53.选择需要分析的数据类型并设置测试项目分析对应的参数；
S54.显示分析结果并保存于数据存储模块。
由上述技术方案可知，本发明的有益技术效果如下：
本发明通过清晰度算法对图像清晰度进行检测和评估，实现图像位置的精准调节，可对多种光学产品和设备进行光学性能的测试、分析和处理，在缺乏测试人员进行人工操作的情况下也能进行受测设备光学性能的检测，使相关光学仪器检测步骤与费用大大减少；同时系统软件能够检测包括像质、照度、视场角、景深等多种光学性能参数，对测试结果进行可视化，还具有检测结果分析功能，分析结果能够生成检测报告，对数据的接收、显示与处理的准确性和实时性都满足实际工程要求的指标，具有一定的可操作性和实用性，更适用于大批量的测试工作。
【附图说明】
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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是本发明软件系统总体框架示意图；
图2是本发明用户管理模块框架示意图；
图3是本发明机械臂监控模块框架示意图；
图4是本发明相机控制模块框架示意图；
图5是本发明系统参数设置模块框架示意图；
图6是本发明相机预设模块框架示意图；
图7是本发明清晰度评价模块框架示意图；
图8是本发明性能测试模块框架示意图；
图9是本发明系统运行方式流程图；
图10是本发明软件总体工作流程图；
图11是本发明机械臂监控工作流程图；
图12是本发明相机控制工作流程图；
图13是本发明性能测试工作流程图。
附图标记说明：
100-用户管理模块；110用户分配模块；120-权限设置模块；130-测试记录模块
200-机械臂监控模块；210-机器状态显示模块；220-系统参数设置模块
300-相机控制模块；310-相机预设模块；320-清晰度评价模块，321-图像预处理模块，322-清晰度计算模块，323-结果反馈模块；330-图像采集模块，311-参数预设模块，312-位置记忆模块
400-性能测试模块；410-分辨率测试模块；420-畸变测试模块；430-灰阶测试模块；440-亮度均匀性测试模块；450-色彩还原性测试模块；460-其他测试模块
500-报告生成模块
600-数据存储模块
【具体实施方式】
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例
本实施例提供了一种医用光学仪器性能检测软件系统及运行方法，具体如下：
如图1-7所示，医用光学仪器性能检测软件系统包括用户管理模块、机械臂监控模块、相机控制模块、性能测试模块、报告生成模块和数据存储模块；该软件系统主要配合光学仪器检测硬装装置进行测试，下面对软件系统主要模块的用途进行详细说明。
具体的，用户管理模块用于分配账号、配置权限和管理测试数据，主要包括用户分配模块、权限设置模块和测试记录模块。
更具体的，用户分配模块分为管理员端和测试员端，用于设置不同的用户类型并分配具有不同权限的账号，其中系统实行指定分配方式，即管理员端为指定人员且测试员端无法申请成为管理员。
更具体的，权限设置模块用于根据不同的角色配置不同的权限，其中管理员端执行管理用户数据和检测数据的操作，具体表现为对系统所有账号、已提交的测试记录、所有测试记录进行增删改查；测试员端执行被测产品性能测试的操作，可执行权限为对该账户所属的测试记录进行增删改查。
更具体的，测试记录模块中测试记录的展示字段包括产品编号、产品名称、测试员、测试状态、更新时间并提供编辑和删除功能，其中“测试状态”字段包括测试中、审核中、已完成和驳回四个状态，测试中代表未完成全部测试项目或未提交审核，审核中代表已提交但未完成审核，已完成代表已提交且审核通过，驳回代表已提交但审核未通过。
具体的，机械臂监控模块包括机器状态显示模块和系统参数设置模块，用于配置系统和控制电机。
更具体的，机器状态显示模块主要显示目前运动控制器的相关信息，其中包括连接状态、X/Y/Z轴位置、输入口状态、控制按钮、归零按钮。连接状态显示电脑和控制器是否连接上；X/Y/Z轴位置显示当前控制器记录的位置；输入口状态用于指示原点状态，若机械臂到达原点则对应的位置自动选中；控制按钮对控制器进行运动控制，一种模式是连续运动，另一种是距离运动；归零按钮每个轴都对应一个回零按钮，点击此按钮对应的轴会根据系统参数中的回零配置进行回零动作，直到找到机器的零点，使用归零功能时要求对应轴的零点传感器信号进入到控制其中。
更具体的，系统参数设置模块包括轴参数设置模块和速度设置模块，其中轴参数设置模块包括脉冲当量、行程距离、原点回退距离、反向间隙距离和使能反向间隙距离中的一种或多种参数的设置；速度设置模块包括回原点速度、系统加速度、回原点方向中的一种或多种参数的设置。
具体的，相机控制模块包括相机预设模块、清晰度评价模块、图像采集模块，用于设置相机参数、评价图像质量、采集目标图像；
更具体的，相机预设模块用于设置相机各项参数，包括但不限于不同类型的相机、预览分辨率以及图像的输出格式；图像采集模块用于提供图像预览和拍照功能。
具体的，性能测试模块包括分辨率测试模块、畸变测试模块、灰阶测试模块、亮度均匀性测试模块、色彩还原性测试模块以及其他测试模块中的一种或多种，用于光学仪器的基本指标测试及参数计算；报告生成模块用于下载测试完成后的报告，并将报告传输至数据存储模块，以PDF文档形式保存至用户数据库，便于下次用户登录查看历史记录；数据存储模块与各模块互相连通，用于存储系统中的所涉数据。
如图8-11所示，运行方法主要包括以下步骤：
新建测试，登录所述性能测试软件，填写产品信息和测试信息。确定硬件装置是否连接成功，若显示硬件装置未连接，需重新检查，再次连接硬件，直到提示硬件连接成功可继续后续操作。连接成功后，可对坐标位置、输入口状态和机器速度进行调整：首先对X，Y，Z进行回零，通过选择步进器可以调整坐标值，可直接输入数值进行粗调，通过选择不同的步进长度对坐标进行细调，“归零”按钮可快速回零。机器速度也可以进行粗调和细调，默认只进行粗调，若要细调需选中“精调距离”，可输入相关数值进行机器速度的调整。产品信息包括但不限于产品名称、产品编号、生产单位、生产型号、送检单位、送检样机图；测试信息包括但不限于送检编号、测试及编号、测试员、开始检测时间、完成检测时间及检测耗时时长。
开始性能测试，选择分辨率测试、畸变测试、灰阶测试、亮度均匀性测试、色彩还原性测试以及其他测试中的一种或多种，对被测产品进行光学测试。分辨率测试可得到边缘过渡像素数、锐化程度指标、解析度、横向色差等参数；畸变测试可得到TV畸变、k1系数、h1系数、h2系数、畸变矫正系数、比例因子等参数；灰阶测试可得到对比度、动态范围等参数；亮度均匀性测试可得到亮度最大值、亮度最小值、暗角平均值等参数。
机械臂监控，识别控制器并配置系统参数，调整机器状态直至符合测试要求。主要包括以下步骤：第1步，识别机械臂控制器，判断是否连接成功；第2步，若连接成功则进行系统参数的配置，若未连接成功则检查硬件设备直至连接成功；第3步，调整机器状态，判断被测产品与测试屏之间的距离是否符合测试要求；第4步，若被测产品与测试屏之间的距离不符合测试要求则继续调整机器状态。
图像采集，通过清晰度评价模块评估成像效果，调整相机参数直至符合拍照要求。主要包括以下步骤：第1步，连接相机，设置相机初始参数并实时接收图像信息；第2步，通过清晰度评价算法对图像进行计算和评估，得到最佳清晰度及其对应的位置信息；第3步，判断图像是否符合拍照要求，若不符合则调整相机参数并重复第2步直至满足拍照要求；第4步，通过图像采集模块进行目标图像的采集。
图像分析，根据测试项目设置图像分析参数，得出分析结果并保存。包括以下步骤：第1步，选择测试项目并导入目标图像；第2步，对目标图像进行调整得到有效分析区域；第3步，选择需要分析的数据类型并设置测试项目分析对应的参数；第4步，显示分析结果并保存于数据存储模块。
报告生成，根据预设报告模板，将被测产品信息、测试信息、分析结果和检测结论生成报告并提供打印功能。测试完成后生成测试报告，并自动保存至数据存储模块，用户可在测试记录中查看报告。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (10)
1.一种医用光学仪器性能检测软件系统，其特征在于，包括用户管理模块、机械臂监控模块、相机控制模块、性能测试模块、报告生成模块和数据存储模块；
所述用户管理模块，包括用户分配模块、权限设置模块和测试记录模块，用于分配账号、配置权限和管理测试数据；
所述机械臂监控模块，包括机器状态显示模块和系统参数设置模块，用于配置系统和控制电机；所述相机控制模块，包括相机预设模块、清晰度评价模块、图像采集模块，用于设置相机参数、评价图像质量、采集目标图像；
所述报告生成模块，用于生成和导出检测报告；所述数据存储模块，用于存储系统中的所涉数据，并与各模块相互连通。
2.根据权利要求1所述的医用光学仪器性能检测软件系统，其特征在于，所述系统参数设置模块包括轴参数设置模块和速度设置模块；
所述轴参数设置模块包括脉冲当量、行程距离、原点回退距离、反向间隙距离和使能反向间隙距离中的一种或多种参数的设置；所述速度设置模块包括回原点速度、系统加速度、回原点方向中的一种或多种参数的设置。
3.根据权利要求1所述的医用光学仪器性能检测软件系统，其特征在于，所述相机预设模块包括参数预设模块和位置记忆模块；
所述参数预设模块包括相机型号设置、分辨率设置和输出格式设置中的一种或多种；所述位置记忆模块能够记录机械臂监控模块调节过程中的最佳位置信息，便于测试时快速调整位置。
4.根据权利要求1所述的医用光学仪器性能检测软件系统，其特征在于，所述清晰度评价模块包括图像预处理模块、清晰度计算模块和结果反馈模块；
所述图像预处理模块对所述图像采集模块采集的原始图像进行预处理得到待测图像；所述清晰度计算模块利用清晰度评价算法对待测图像进行清晰度计算得到待测图像的清晰度；
所述结果反馈模块对所述清晰度计算模块输出的清晰度进行排序，得到最佳清晰度及其对应的最佳距离信息，并将距离信息传输至所述机械臂监控模块。
5.根据权利要求1所述的医用光学仪器性能检测软件系统，其特征在于，所述性能测试模块，包括分辨率测试模块、畸变测试模块、灰阶测试模块、亮度均匀性测试模块、色彩还原性测试模块以及其他测试模块中的一种或多种，用于光学仪器的基本指标测试及参数计算。
6.一种医用光学仪器性能检测软件系统的运行方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.新建测试，登录所述性能测试软件，填写产品信息和测试信息；
S2.开始性能测试，选择分辨率测试、畸变测试、灰阶测试、亮度均匀性测试、色彩还原性测试以及其他测试中的一种或多种，对被测产品进行光学测试；
S3.机械臂监控，识别控制器并配置系统参数，调整机器状态直至符合测试要求；
S4.图像采集，通过清晰度评价模块评估成像效果，调整相机参数直至符合拍照要求；
S5.图像分析，根据测试项目设置图像分析参数，得出分析结果并保存；
S6.报告生成，根据预设报告模板，将被测产品信息、测试信息、分析结果和检测结论生成报告并提供打印功能。
7.根据权利要求5所述的医用光学仪器性能检测软件系统的运行方法，其特征在于，所述机械臂监控，识别控制器并配置系统参数，调整机器状态直至符合测试要求，包括以下步骤：
S31.识别机械臂控制器，判断是否连接成功；
S32.若连接成功则进行系统参数的配置，若未连接成功则检查硬件设备直至连接成功；
S33.调整机器状态，判断被测产品与测试屏之间的距离是否符合测试要求；
S34.若被测产品与测试屏之间的距离不符合测试要求则继续调整机器状态。
8.根据权利要求5所述的医用光学仪器性能检测软件系统的运行方法，其特征在于，所述图像采集，通过清晰度评价模块评估成像效果，调整相机参数直至符合拍照要求，包括以下步骤：
S41.连接相机，设置相机初始参数并实时接收图像信息；
S42.通过清晰度评价算法对图像进行计算和评估，得到最佳清晰度及其对应的位置信息；
S43.判断图像是否符合拍照要求，若不符合则调整相机参数并重复步骤S42直至满足拍照要求；
S44.通过图像采集模块进行目标图像的采集。
9.根据权利要求5和6所述的医用光学仪器性能检测软件系统的运行方法，其特征在于，所述清晰度评价算法对图像进行计算和评估的方法如下：
第1步，输入图像进行遍历读取并对相应图像进行预处理；
第2步，采用第一级评价方法对图片进行判断，其中第一级评价方法评价图像清晰度的计算公式如下：
其中，f(x,y)、g(x,y)为像素点(x,y)处的卷积，T是给定的边缘测试阈值；
第3步，判断第一级评价方法结果，若ID1(f)＝ID(g)则输出图像，反之，ID1(f)≠ID(g)则采用第二级评价方法，其中第二级评价方法计算公式如下：
第4步，判断第二级评价方法结果，若ID1(f)＝ID2(f)则输出图像，反之，f1(f)≠ID2(f)则输出最小局部极值因子fLEF图像，其中fLEF计算公式如下：
其中，ff_max和ff_min分别为平缓区的极大值和极小值。
10.根据权利要求5所述的医用光学仪器性能检测软件系统的运行方法，其特征在于，所述图像分析，根据测试项目设置图像分析参数，得出分析结果并保存，包括以下步骤：
S51.选择测试项目并导入目标图像；
S52.对目标图像进行调整得到有效分析区域；
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S54.显示分析结果并保存于数据存储模块。
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| CN202211624827.0A CN116086773A (zh) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | 医用光学仪器性能检测软件系统及运行方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116086773A true CN116086773A (zh) | 2023-05-09 |
Family
ID=86187741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211624827.0A Pending CN116086773A (zh) | 2022-12-16 | 2022-12-16 | 医用光学仪器性能检测软件系统及运行方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117387909A (zh) * | 2023-10-30 | 2024-01-12 | 南通康盛医疗器械有限公司 | 一种医用光学仪器性能检测系统 |
| CN117387909B (zh) * | 2023-10-30 | 2024-05-17 | 南通康盛医疗器械有限公司 | 一种医用光学仪器性能检测系统 |
-
2022
- 2022-12-16 CN CN202211624827.0A patent/CN116086773A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117387909A (zh) * | 2023-10-30 | 2024-01-12 | 南通康盛医疗器械有限公司 | 一种医用光学仪器性能检测系统 |
| CN117387909B (zh) * | 2023-10-30 | 2024-05-17 | 南通康盛医疗器械有限公司 | 一种医用光学仪器性能检测系统 |
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