TW201542171A - 診療設備之人體選定部位自動辨識及調節裝置 - Google Patents

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Abstract

一種診療設備之人體選定部位自動辨識及調節裝置，係以一人體選定部位自動辨識及調節裝置結合一診療設備，該人體選定部位自動辨識及調節裝置中包括有一深度攝影機、一影像特徵辨識單元、一X光感測器位置調節機構，其中該影像特徵辨識單元將深度攝影機所取得的影像像素深度信號與一預定人體部位的影像像素深度信號進行影像特徵比對辨識，並據以產生一X光感測器位置調節信號，再由X光感測器位置調節機構驅動該X光感測器進行位移，以調節該X光感測器對應於該標的人體的預定人體選定部位。

Description

診療設備之人體選定部位自動辨識及調節裝置
本發明係關於一種診療設備的控制裝置，特別是指一種結合診療設備之人體選定部位自動辨識及調節裝置，用以控制該診療設備中的X光感測器的動作，進而調節該X光感測器對準於該標的人體的預定人體選定部位。
現今醫療常規檢查經常性使用X光攝影。X光機攝影是利用調整遮光片來決定照射區域。在傳統設計中，需要放射師手動或半自動來進行遮光片調整，透過上下及左右調整而選定所需照射之部位及區域大小，而X光感測器普遍設計為固定式，另一設計則為人工手持X光感測器擺放至人體需照射部位。
目前技術X光感測器設計中，放射師及護理人員需先至X光機台輔助患者調整擺放姿勢及位置，或需安排放射師外另一名人力手持X光感測器，放射師再至準直儀進行遮光片調整，因此有操作簡便性不佳的問題。且，放射師或護理人員在進行調整之操作時，常常會因為個人經驗值、專業度、習慣、個人情緒等因素而有所不同，而導致每次所調整之精準度、照射範圍大小、照射區域不同等問題。
如拍攝出照射範圍或照射區域錯誤的X光片，除了治療者用肉眼判讀分辨容易失真外，更有導致誤診的可能。也經常因為操作誤差值大而導致患者需再次檢驗之機會大幅度提升。因此如何解決上述習知技術之缺失，即為從事此行業相關業者所亟欲研發之課題。
緣此，為了解決上述問題，本發明的一目的即是提供一種診療設備之人體選定部位自動辨識及調節裝置，藉由影像特徵辨識 單元接收深度攝影機所擷取的該影像像素深度信號，並將該影像像素深度信號與該預定人體部位的影像像素深度信號進行影像特徵比對辨識，並據以產生一X光感測器位置調節信號，由該X光感測器位置調節機構驅動該診療設備之X光感測器沿著一導引機構移動，以調節該X光感測器對應於該標的人體的預定人體選定部位。
本發明為達到上述目的所採用之技術手段係在一診療設備中結合一X光感測器自動調節裝置，其係以一人體選定部位自動辨識及調節裝置結合一診療設備，該人體選定部位自動辨識及調節裝置中包括有一深度攝影機、一影像特徵辨識單元、一X光感測器位置調節機構，其中該影像特徵辨識單元將深度攝影機所取得的影像像素深度信號與一預定人體部位的影像像素深度信號進行影像特徵比對辨識，並據以產生一X光感測器位置調節信號，再由X光感測器位置調節機構驅動該X光感測器進行位移，以調節該X光感測器對應於該標的人體的預定人體選定部位。
其中，該人體選定部位自動辨識及調節裝置更包括有一影像攝取裝置，用以取得該標的人體的至少一即時影像。
其中該X光感測器位置調節機構包括一立式承架，該導引機構係配置在該立式承架。
其中該X光源產生器亦可結合於一橫式承架。該導引機構包括有：一第一方向導引機構，以一第一方向配置在該橫式承架；一第二方向導引機構，以一第二方向配置在該橫式承架。該X光感測器位置調節機構包括一第一方向驅動單元，用以驅動該X光感測器沿著該第一方向導引機構進行位移；一第二方向驅動單元，用以驅動該X光感測器沿著該第二方向導引機構進行位移。
其中該X光感測器位置調節機構更可包括一旋轉軸向驅動單元，用以驅動該X光感測器沿著一旋轉軸向旋轉。
其中，該人體選定部位自動辨識及調節裝置更更包括有一顯示裝置。
在效果方面，經由本發明所採用之上述技術手段，醫護人員在操作X光診療設備中的X光感測器時，藉由本發明的X光感測器自動調節裝置可自動地感測一標的人體的預定人體選定部位，相對減少技術放射師經驗不足或習慣等產生誤差值外，亦大大地減少技術放射師手動調整X光感測器不便與時間，除此之外也免去患者需以自行變換姿勢之方式對準X光感測器之困難度。此外，本發明的人體選定部位自動辨識及調節裝置亦可配合準直儀控制裝置調節準直儀對人體選定區域進行調節。
本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。
100‧‧‧診療設備
200、200a‧‧‧人體選定部位自動辨識及調節裝置
1‧‧‧X光源產生器
11‧‧‧準直儀
11a、11b、12‧‧‧遮光片
13‧‧‧濾光鏡
14‧‧‧準直儀控制裝置
14a‧‧‧垂直方向驅動馬達
14b‧‧‧水平方向驅動馬達
14c‧‧‧旋轉軸向驅動馬達
15‧‧‧X光束
2‧‧‧X光感測器
21‧‧‧立式承架
22‧‧‧導引機構
22a‧‧‧第一方向導引機構
22b‧‧‧第二方向導引機構
23‧‧‧橫式承架
3‧‧‧人體
31‧‧‧預定人體選定部位
4‧‧‧處理單元
5‧‧‧深度攝影機
51‧‧‧影像攝取裝置
6‧‧‧預定人體部位影像資料儲存裝置
61‧‧‧預定人體部位的影像像素深度信號
7‧‧‧顯示裝置
8‧‧‧影像特徵辨識單元
9、9a‧‧‧X光感測器位置調節機構
91a‧‧‧第一方向驅動單元
91b‧‧‧第二方向驅動單元
91c‧‧‧旋轉軸向驅動單元
A1‧‧‧第一方向
A2‧‧‧第二方向
A3‧‧‧旋轉軸向
M1‧‧‧垂直方向
M2‧‧‧水平方向
M3‧‧‧旋轉軸向
M41‧‧‧第一方向
M42‧‧‧第二方向
M43‧‧‧旋轉軸向
S1‧‧‧影像像素深度信號
S11‧‧‧即時影像
S2‧‧‧X光感測器位置調節信號
S21‧‧‧X光感測器第一方向調節信號
S22‧‧‧X光感測器第二方向調節信號
S23‧‧‧X光感測器旋轉軸向調節信號
S3‧‧‧位移驅動信號
S31‧‧‧第一方向驅動信號
S32‧‧‧第二方向驅動信號
S33‧‧‧旋轉軸向驅動信號
圖1顯示本發明第一實施例電路系統示意圖。
圖2顯示準直儀控制裝置與準直儀的進一步電路示意圖。
圖3顯示圖1中X光感測器位置調節機構與X光感測器間結合關係的進一步示意圖。
圖4顯示本發明第二實施例電路系統示意圖。
圖5顯示圖4中X光感測器位置調節機構與X光感測器間結合關係的進一步示意圖。
請參閱圖1所示，其顯示本發明第一實施例中係在一診療設備100中配置有一X光源產生器1、一準直儀11、一X光感測器2。該X光源產生器1結合該準直儀11，而X光感測器2係配置在相距X光源產生器1一預定距離位置處。X光源產生器1所發射出的X 光束15經該準直儀11中所配置的遮光片12與濾光鏡13後，投射向一標的人體3，由該X光感測器2予以感測。
準直儀11可連接有一準直儀控制裝置14，藉由該準直儀控制裝置14可控制準直儀11中所配置的遮光片12，而進行標的人體3的人體選定區域31的調節。
在本發明中，包括有一人體選定部位自動辨識及調節裝置200結合於該診療設備100，用以控制該診療設備100中X光感測器2的動作，進而執行人體選定部位辨識及調節至標的人體3的預定人體選定部位31。
本發明的人體選定部位自動辨識及調節裝置200包括一處理單元4、一深度攝影機5、一影像攝取裝置51、一預定人體部位影像資料儲存裝置6、一顯示裝置7、一影像特徵辨識單元8以及一X光感測器位置調節機構9。
其中該深度攝影機5設置於對應於該標的人體3的位置，以取得該標的人體3的至少一影像像素深度信號S1。該深度攝影機5連接於處理單元4，以將取得的影像像素深度信號S1傳送至處理單元4。
除了配置該深度攝影機5之外，亦可另配置一影像攝取裝置51連接於處理單元4，以攝取標的人體3的至少一即時影像S11，並將該即時影像S11傳送至處理單元4。
預定人體部位影像資料儲存裝置6連接於該處理單元4，該預定人體部位影像資料儲存裝置6可儲存至少一筆預定人體部位的影像像素深度信號61。
顯示裝置7連接於該處理單元4，可顯示深度攝影機5所取得的標的人體3之影像像素深度信號S1及影像攝取裝置51所取得的的標的人體3之即時影像S11。
而影像特徵辨識單元8連接於該處理單元4，用以進行特徵比對辨識時。該處理單元4將該該深度攝影機5所擷取的該影像像素深度信號S1與該預定人體部位影像資料儲存裝置6中的該預定人體部位的影像像素深度信號61進行比對辨識。
比對辨識結果，若該影像像素深度信號S1與該預定人體部位的影像像素深度信號61不同時，該處理單元4即依據該影像像素深度信號S1與該預定人體部位的影像像素深度信號61兩者的差異值產生至少一X光感測器位置調節信號S2送至該X光感測器位置調節機構9。該X光感測器位置調節機構9將於接收該X光感測器調節信號S2後產生一位移驅動信號S3，用以驅動X光感測器2進行位移，進而調節該X光感測器2對應於該標的人體3的預定人體選定部位31。
如圖2所示，本發明實施例中，準直儀控制裝置14中包括有一垂直方向驅動馬達14a、一水平方向驅動馬達14b、一旋轉軸向驅動馬達14c。其中，垂直方向驅動馬達14a用以驅動該準直儀11的一對第一方向配置的遮光片11a、11b沿著一垂直方向M1位移。水平方向驅動馬達14b用以驅動該準直儀11的一對水平方向配置的遮光片11c、11d沿著一水平方向M2位移。旋轉軸向驅動馬達14c用以驅動該準直儀11沿著一旋轉軸向M3旋轉。藉由以上的控制，即可配合前述X光感測器位置調節機構9而達到控制準直儀11調節X光束15對準於該標的人體3的預定人體選定部位31的目的。
如圖3所示，其顯示圖1中X光感測器位置調節機構與X光感測器間結合關係的進一步示意圖。X光感測器2是結合在一立式承架21，且在該立式承架21中配置有一導引機構22。該X光感測器位置調節機構9經接收該X光感測器調節信號S2後所產生該位移驅動信號S3來驅動該X光感測器2，使該X光感測器2沿著該導引機構22進行一垂直方向M1位移。在實施時，導引機構22可採用一 般習知的導軌、導槽等結構予以實現，而該X光感測器位置調節機構9可為一般馬達、油壓缸或氣壓缸等組件。
請參閱圖4，其顯示本發明第二實施例電路系統示意圖。本實施例的組成構件與前述的第一實施例大致相同，故相同元件乃標示相同的元件編號，以資對應。在本實施例中，診療設備100中同樣配置有一X光源產生器1、一準直儀11、一X光感測器2，但準直儀11與X光感測器2係呈垂直方面配置的關係，故標的人體3是以水平方向躺在診療床上。
藉由本發明的人體選定部位自動辨識及調節裝置200a同樣可以控制該診療設備100中的X光感測器2的動作，進而調節至選定標的人體3的預定人體選定部位31。
本實施例的人體選定部位自動辨識及調節裝置200a包括一處理單元4、一深度攝影機5、一影像攝取裝置51、一預定人體部位影像資料儲存裝置6、一顯示裝置7、一影像特徵辨識單元8以及一X光感測器位置調節機構9a。
在進行比對辨識時，若該影像像素深度信號S1與該預定人體部位的影像像素深度信號61不同時，該處理單元4即依據該影像像素深度信號S1與該預定人體部位的影像像素深度信號61兩者的差異值產生一X光感測器第一方向調節信號S21、一X光感測器第二方向調節信號S22、一X光感測器旋轉軸向調節信號S23至X光感測器位置調節機構9a。
如圖5所示，其顯示圖4中X光感測器位置調節機構與X光感測器間結合關係的進一步示意圖。如圖所示，一橫式承架23中配置有一第一方向導引機構22a、一第二方向導引機構22b。第一方向導引機構22a係以一第一方向M41配置在該橫式承架23，而該第二方向導引機構22b係以一第二方向M42配置在該橫式承架23。
該X光感測器位置調節機構9a在接收到該X光感測器第一方向調節信號S21、X光感測器第二方向調節信號S22、X光感測器旋轉軸向調節信號S23之後，其動作包括：(a)產生一第一方向驅動信號S31，以一第一方向驅動單元91a驅動該X光感測器2沿著第一方向導引機構22a進行第一方向M41之位移；(b)產生一第二方向驅動信號S32，以一第二方向驅動單元91b驅動該X光感測器2沿著第二方向導引機構22b進行第二方向M42之位移；(c)產生一旋轉軸向驅動信號S33，以一旋轉軸向驅動單元91c驅動該橫式承架23沿著一旋轉軸向M43旋轉。
以上實施例僅為例示性說明本發明之結構設計，而非用於限制本發明。任何熟於此項技藝之人士均可在本發明之結構設計及精神下，對上述實施例進行修改及變化，唯這些改變仍屬本發明之精神及以下所界定之專利範圍中。因此本發明之權利保護範圍應如後述之申請專利範圍所列。
100‧‧‧診療設備
200‧‧‧人體選定部位自動辨識及調節裝置
1‧‧‧X光源產生器
11‧‧‧準直儀
12‧‧‧遮光片
13‧‧‧濾光鏡
14‧‧‧準直儀控制裝置
15‧‧‧X光束
2‧‧‧X光感測器
21‧‧‧立式承架
22‧‧‧導引機構
3‧‧‧人體
31‧‧‧預定人體選定部位
4‧‧‧處理單元
5‧‧‧深度攝影機
51‧‧‧影像攝取裝置
6‧‧‧預定人體部位影像資料儲存裝置
61‧‧‧預定人體部位的影像像素深度信號
7‧‧‧顯示裝置
8‧‧‧影像特徵辨識單元
9‧‧‧X光感測器位置調節機構
S1‧‧‧影像像素深度信號
S11‧‧‧即時影像
S2‧‧‧X光感測器位置調節信號
S3‧‧‧位移驅動信號

Claims (6)

  1. 一種診療設備之人體選定部位自動辨識及調節裝置，係在一診療設備中配置有一X光源產生器、一準直儀、一X光感測器以及一準直儀控制裝置，該X光源產生器所發射出的X光束經該準直儀投射向一標的人體，由該X光感測器予以感測，該人體選定部位自動辨識及調節裝置包括：一處理單元，連接於該影像攝取裝置，以接收該影像攝取裝置所擷取的該即時影像；一預定人體部位影像資料儲存裝置，連接於該處理單元，儲存有至少一筆預定人體部位的影像像素深度信號；一深度攝影機，位在對應於該標的人體的位置，用以取得該標的人體的至少一影像像素深度信號；一影像特徵辨識單元，用以接收該深度攝影機所擷取的該影像像素深度信號，並將該影像像素深度信號與該預定人體部位的影像像素深度信號進行影像特徵比對辨識，並據以產生一X光感測器位置調節信號；一X光感測器位置調節機構，結合於該X光感測器，用以調節該X光感測器相對應於該X光源產生器的位置；其中該處理單元接收該X光感測器位置調節信號送至該X光感測器位置調節機構，由該X光感測器位置調節機構驅動該X光感測器沿著一導引機構移動，以調節該X光感測器對應於該標的人體的預定人體選定部位。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之診療設備之人體選定部位自動辨識及調節裝置，更包括有一影像攝取裝置，用以取得該標的人體的至少一即時影像。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之診療設備之人體選定部位自動辨識及 調節裝置，其中該X光源產生器係結合於一立式承架，而該導引機構係配置在該立式承架；該X光感測器位置調節機構驅動該X光感測器沿著該導引機構以一垂直方向位移。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之診療設備之人體選定部位自動辨識及調節裝置，其中：該X光源產生器係結合於一橫式承架；該導引機構包括有：一第一方向導引機構，以一第一方向配置在該橫式承架；一第二方向導引機構，以一第二方向配置在該橫式承架；該X光感測器位置調節機構包括：一第一方向驅動單元，用以驅動該X光感測器沿著該第一方向導引機構進行位移；一第二方向驅動單元，用以驅動該X光感測器沿著該第二方向導引機構進行位移。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之診療設備之人體選定部位自動辨識及調節裝置，其中該X光感測器位置調節機構更包括：一旋轉軸向驅動單元，用以驅動該X光感測器沿著一旋轉軸向旋轉。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之診療設備之人體選定部位自動辨識及調節裝置，更包括有一顯示裝置。
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