CN218978935U - 一种心电图波形参数测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于医用设备技术领域，特指一种心电图波形参数测量装置，包括有机座、以及设置在机座上的图纸放置平台，图纸放置平台上设有用于固定待测心电图纸张的固定组件，位于图纸放置平台正上方的机座上设有工业相机，且该工业相机能对图纸放置平台上的待测心电图纸张进行拍摄，工业相机与控制总成电性连接，由控制总成接收并识别工业相机所采集的图片信息、以获得心电图测量信息。本实用新型采用机器视觉手段2D图像处理技术应用在纸质心电图的心电图波形提取和测量中，提取波形中波峰、波谷、水平线。相对于人工手动测量的方法，本实用新型提高了心电图机指标检定的效率、鲁棒性和可靠性。

Description

一种心电图波形参数测量装置

技术领域：

本实用新型属于医用设备技术领域，特指一种心电图波形参数测量装置。

背景技术：

心电图可记录心脏中的电信号，是一项常见的无痛检查，用于快速检查心脏问题和监测心脏健康状况，其也称为ECG或EKG，通常在医生诊室、诊所或医院的房间进行。其中，对于带有心电波形的心电图打印图纸，需要识别心跳波形、识别等值线位置，提取波峰、波谷、水平线；而打印用的心电图坐标纸往往是成卷安装在心电图仪中，故心电图仪输出的心电图纸张是自然弯曲的长条。传统测量方式都是通过计量人员进行手工量测操作，即需要依靠人工来展开心电图机所输出的心电图纸张、再进行纸张摆放与量测，对心电图纸上的结果进行心电特征波峰间距离等检定指标的测量，并且是依靠人眼和经验选取测量点，效率低且测量结果高度依赖操作人员经验及操作规范，存在测量数据不稳定和精度低的问题。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种心电图波形参数测量装置，其所要解决的技术问题是如何替代人工测量心电图纸张上的结果、以提高测量效率并确保测量数据的稳定与精度。

借助工业相机。

本实用新型是这样实现的：

一种心电图波形参数测量装置，包括有机座、以及设置在机座上的图纸放置平台，图纸放置平台上设有用于固定待测心电图纸张的固定组件，位于图纸放置平台正上方的机座上设有工业相机，且该工业相机能对图纸放置平台上的待测心电图纸张进行拍摄，工业相机与控制总成电性连接，由控制总成接收并识别工业相机所采集的图片信息、以获得心电图测量信息。

在上述的一种心电图波形参数测量装置中，所述固定组件包括有用于抵压在待测心电图纸张上的回形扣板，回形扣板的回形内环口为工业相机对待检测心电图纸张进行拍摄的检测区域。

在上述的一种心电图波形参数测量装置中，所述回形扣板一端固定连接在图纸放置平台上、另一端为自由端且其与图纸放置平台之间形成供待测心电图纸张插入的抵压空间，回形扣板的回形内环口开设在回形扣板的自由端上。

在上述的一种心电图波形参数测量装置中，所述机座上设置有光源，位于所述回形扣板的回形内环口正下方的图纸放置平台上开设有补光窗口，且该补光窗口为光源照射在待测心电图纸张上的补光通道。

在上述的一种心电图波形参数测量装置中，所述机座上沿竖向设置有竖向滑轨，竖向滑轨上滑动连接有升降支架，且升降支架与竖向滑轨之间通过锁紧组件实现位置相对定位，所述工业相机设置在升降支架上。

在上述的一种心电图波形参数测量装置中，所述锁紧组件包括有内端螺接在升降支架上的锁紧螺杆，且锁紧螺杆的内端面能与竖向滑轨相抵靠，锁紧螺杆的外端设有锁紧把手。

在上述的一种心电图波形参数测量装置中，还包括有显示屏，所述控制总成与显示屏电性连接，由控制总成控制显示屏显示参数设置模块信息、程序控制模块信息以及报告生成模块信息。

在上述的一种心电图波形参数测量装置中，所述参数设置模块信息包括有相机参数、图像格式、光源亮度、图像处理算法相关特征阈值参数；所述程序控制模块信息包括有测量报告种类选择、图像采集启停、测量程序启停、待测心电图目标测量区间选定；所述报告生成模块信息包括有征点提取结果标记输出、加权系数误差、内标定电压、幅度时间、距离测量。

在上述的一种心电图波形参数测量装置中，所述机座上倾斜开设有观测倾斜平面，所述显示屏嵌设在观测倾斜平面上。

本实用新型相比现有技术突出的优点是：

1、本实用新型通过将待测心电图纸张平铺在图纸放置平台上，借助固定组件固定待测心电图纸张，由工业相机对待测心电图纸张进行拍摄采集图片、并传输给控制总成，控制总成上可搭配AI算法，自动识别、检测、计算所拍摄图片中的心电图波形，提取视野范围内的波峰、波谷、水平线，自动标记测量点，识别等值线位置，识别心跳波形，识别电压图形、获得测量数据结果；从而可有效替代人工测量心电图纸张、以提高测量效率并可确保测量数据的稳定与精度；

2、本实用新型采用机器视觉手段2D图像处理技术应用在纸质心电图的心电图波形提取和测量中，提取波形中波峰、波谷、水平线。相对于人工手动测量的方法，本实用新型提高了心电图机指标检定的效率、鲁棒性和可靠性。

附图说明：

图1是本实用新型的整体立体图；

图2是本实用新型的整体侧视图；

图3是本实用新型的整体正视图。

图中：1、机座；2、图纸放置平台；3、工业相机；4、回形扣板；5、补光窗口；6、竖向滑轨；7、升降支架；8、锁紧把手；9、显示屏；10、观测倾斜平面。

具体实施方式：

下面以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1—3：

一种心电图波形参数测量装置，包括有机座1、以及设置在机座1上的图纸放置平台2，图纸放置平台2上设有用于固定待测心电图纸张的固定组件，位于图纸放置平台2正上方的机座1上设有工业相机3，且该工业相机3能对图纸放置平台2上的待测心电图纸张进行拍摄，工业相机3与控制总成电性连接，由控制总成接收并识别工业相机3所采集的图片信息、以获得心电图测量信息。

即本实用新型通过将待测心电图纸张平铺在图纸放置平台2上，借助固定组件固定待测心电图纸张，由工业相机3对待测心电图纸张进行拍摄采集图片、并传输给控制总成，控制总成上可搭配AI算法，自动识别、检测、计算所拍摄图片中的心电图波形，提取视野范围内的波峰、波谷、水平线，自动标记测量点，识别等值线位置，识别心跳波形，识别电压图形、获得测量数据结果；从而可有效替代人工测量心电图纸张、以提高测量效率并可确保测量数据的稳定与精度。

其中，固定组件可以为常见的磁铁吸附固定或者是图钉下压扎固等方式，而在本实施例中，为了能够使得工业相机3能够拍摄待测心电图纸张上的指定区域的内容、以通过控制总成识别获得该指定区域内的心电图测量信息，故固定组件所采用的具体结构为：所述固定组件包括有用于抵压在待测心电图纸张上的回形扣板4，回形扣板4的回形内环口为工业相机3对待检测心电图纸张进行拍摄的检测区域。

并且，回形扣板4与图纸放置平台2之间的具体配合结构为：所述回形扣板4一端固定连接在图纸放置平台2上、另一端为自由端且其与图纸放置平台2之间形成供待测心电图纸张插入的抵压空间，回形扣板4的回形内环口开设在回形扣板4的自由端上。

而为了确保工业相机3拍摄所采集到的图片的清晰度和有效性，所述机座1上设置有光源，位于所述回形扣板4的回形内环口正下方的图纸放置平台2上开设有补光窗口5，且该补光窗口5为光源照射在待测心电图纸张上的补光通道。

同时，为了能够调节工业相机3的拍摄高度，所述机座1上沿竖向设置有竖向滑轨6，竖向滑轨6上滑动连接有升降支架7，且升降支架7与竖向滑轨6之间通过锁紧组件实现位置相对定位，所述工业相机3设置在升降支架7上。并且，在本实施例中，竖向滑轨6为燕尾滑轨，且在竖向滑轨6上沿竖向设置有调节刻度、以便于精准调节工业相机3的拍摄高度。

更进一步，锁紧组件可以采用常见的插销的插接固定，而在本实施例中，所述锁紧组件包括有内端螺接在升降支架7上的锁紧螺杆，且锁紧螺杆的内端面能与竖向滑轨6相抵靠，锁紧螺杆的外端设有锁紧把手8。即通过锁紧把手8向内拧进锁紧螺杆，使得锁紧螺杆的内端面能够抵靠在竖向滑轨6上、以实现升降支架7的相对固定。

此外，为了便于测量人员控制以及调节对心电图的测量方式、以获得所需的测量数据，提高本实用新型的人机交互，故还包括有显示屏9，所述控制总成与显示屏9电性连接，由控制总成控制显示屏9显示参数设置模块信息、程序控制模块信息以及报告生成模块信息。其中，需要说明的是，显示屏9内所显示的信息内容均可根据实际需求而后期通过编程实现显示，本实用新型所提供的显示屏9与控制总成之间的电性配合，本质上是为后续研发人员提供编程设计以及实现功能的设备平台，而上述中所述参数设置模块信息包括有相机参数、图像格式、光源亮度、图像处理算法相关特征阈值参数；所述程序控制模块信息包括有测量报告种类选择、图像采集启停、测量程序启停、待测心电图目标测量区间选定；所述报告生成模块信息包括有征点提取结果标记输出、加权系数误差、内标定电压、幅度时间、距离测量。而为了便于测量人员观察显示屏9中所显示的测量结果，所述机座1上倾斜开设有观测倾斜平面10，所述显示屏9嵌设在观测倾斜平面10上。

更进一步，在本实施例中，控制总成所采用的是工控机，其作为本装置的运算单位，负责光源、工业相机3等模块的触发和控制。并且，利用高分辨率工业相机3进行指定尺寸区域的图像采集，再进行图像中心电图波形的提取。心电图提取流程一共有五个步骤，分别心电图扫描数据预处理、心电图倾斜检测及矫正、心电图去除网格特征、心电图波形提取及心电图数据提取。

一、心电图扫描数据预处理

将纸质心电图扫描为心电图图像，并进行增亮、降噪和颜色空间转换等预处理操作。

二、心电图倾斜检测及矫正

扫描心电图获得的图像通常是倾斜的，需要对其进行倾斜矫正。通过Hough变换，将图像空间中直线的检测问题转化为参数空间中对点的检测问题。

三、心电图去除网格特征

心电图由于其背景与网格特征差异明显，先用阈值分割法将网格去除，再进行水平投影。

四、心电图波形提取

考虑到心电图机定期检定测量目标为心电图机输出的标准波形，以心电图机标准输出波形作为模板，采用模板匹配的方法对纸质心电图波形进行提取。采用阈值分割法提取波形线条轮廓主体，采用包括但不限于Harris算法在内的角点检测算法对原始图像的拐点等特征点进行检测，同时兼容手动标记特征点的方式，再将这些特征点与阈值法提取的断点重新排列并连接，拟合心电图波形。

五、心电图数据计算

采用高精度圆点阵列标定板对视觉测量系统进行标定，指定距离多位置多次对标定板进行拍摄，通过计算求解图像尺寸与物理尺寸的对应关系，根据拟合的心电图波形数据，依据系统设定参数计算出测量点的数据。

上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例之一，并非以此限制本实用新型的实施范围，故：凡依本实用新型的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种心电图波形参数测量装置，其特征在于：包括有机座(1)、以及设置在机座(1)上的图纸放置平台(2)，图纸放置平台(2)上设有用于固定待测心电图纸张的固定组件，位于图纸放置平台(2)正上方的机座(1)上设有工业相机(3)，且该工业相机(3)能对图纸放置平台(2)上的待测心电图纸张进行拍摄，工业相机(3)与控制总成电性连接，由控制总成接收并识别工业相机(3)所采集的图片信息、以获得心电图测量信息。

2.根据权利要求1所述的一种心电图波形参数测量装置，其特征在于：所述固定组件包括有用于抵压在待测心电图纸张上的回形扣板(4)，回形扣板(4)的回形内环口为工业相机(3)对待检测心电图纸张进行拍摄的检测区域。

3.根据权利要求2所述的一种心电图波形参数测量装置，其特征在于：所述回形扣板(4)一端固定连接在图纸放置平台(2)上、另一端为自由端且其与图纸放置平台(2)之间形成供待测心电图纸张插入的抵压空间，回形扣板(4)的回形内环口开设在回形扣板(4)的自由端上。

4.根据权利要求2所述的一种心电图波形参数测量装置，其特征在于：所述机座(1)上设置有光源，位于位于所述回形扣板(4)的回形内环口正下方的图纸放置平台(2)上开设有补光窗口(5)，且该补光窗口(5)为光源照射在待测心电图纸张上的补光通道。

5.根据权利要求1所述的一种心电图波形参数测量装置，其特征在于：所述机座(1)上沿竖向设置有竖向滑轨(6)，竖向滑轨(6)上滑动连接有升降支架(7)，且升降支架(7)与竖向滑轨(6)之间通过锁紧组件实现位置相对定位，所述工业相机(3)设置在升降支架(7)上。

6.根据权利要求5所述的一种心电图波形参数测量装置，其特征在于：所述锁紧组件包括有内端螺接在升降支架(7)上的锁紧螺杆，且锁紧螺杆的内端面能与竖向滑轨(6)相抵靠，锁紧螺杆的外端设有锁紧把手(8)。

7.根据权利要求1所述的一种心电图波形参数测量装置，其特征在于：还包括有显示屏(9)，所述控制总成与显示屏(9)电性连接，由控制总成控制显示屏(9)显示参数设置模块信息、程序控制模块信息以及报告生成模块信息。

8.根据权利要求7所述的一种心电图波形参数测量装置，其特征在于：所述参数设置模块信息包括有相机参数、图像格式、光源亮度、图像处理算法相关特征阈值参数；所述程序控制模块信息包括有测量报告种类选择、图像采集启停、测量程序启停、待测心电图目标测量区间选定；所述报告生成模块信息包括有征点提取结果标记输出、加权系数误差、内标定电压、幅度时间、距离测量。

9.根据权利要求7所述的一种心电图波形参数测量装置，其特征在于：所述机座(1)上倾斜开设有观测倾斜平面(10)，所述显示屏(9)嵌设在观测倾斜平面(10)上。

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