TWM640769U

TWM640769U - 防護衣穿脫人工智慧引導系統

Info

Publication number: TWM640769U
Application number: TW111209245U
Authority: TW
Inventors: 趙中理
Original assignee: 慧德科技股份有限公司
Priority date: 2022-08-25
Filing date: 2022-08-25
Publication date: 2023-05-11

Abstract

一種防護衣穿脫人工智慧引導系統，包含一電子鏡、一攝影機、一資料庫以及一控制裝置，其中，電子鏡包括一透光反射面與一顯示器，顯示器用以顯示畫面且所顯示的畫面經由透光反射面透出；攝影機用以拍攝該使用者並產生一即時影像；資料庫儲存有一步驟模型資料、一引導影片資料；控制裝置包含一人工智慧辨識模組，並電性連接顯示器、攝影機與資料庫。於使用者進行穿脫防護衣之過程，可依據電子鏡對應撥放之步驟模型資料與引導影片資料的引導，並且透過該人工智慧辨識模組辨識即時影像，讓使用者能夠即時修正及加強留意未確實執行之步驟。

Description

防護衣穿脫人工智慧引導系統

本創作係與防護衣穿脫有關；特別是指一種防護衣穿脫人工智慧引導系統。

依據衛生福利部疾病管制署對醫療機構感染管制的相關規範，其建議個人防護裝備(personal protective equipment,PPE)之穿脫順序，主要目的在於降低自我汙染之可能性，不僅可提高醫護人員照顧病人之安全性，也可大幅降低院內感染的發生率，故正確地穿脫個人防護裝備對於各種傳染病之防護具有關鍵的重要性。

另外，特別在於脫除個人防護裝備之過程中，相較之下更易存在一定程度感染自身的風險，其中感染最大的風險可能與使用者不正確的脫除導致有關。因此，醫療機構應確認工作人員熟知如何正確使用係為重要課題。

目前醫療機構定期提供個人防護裝備穿脫之教育訓練，係以文字搭配圖片或是錄製影片等形式呈現與傳達。於個人防護裝備穿脫的實際過程中，欠缺了訊息傳達的即時性，以及與使用者的互動性，其效果因此受到了侷限。

有鑑於此，本創作之目的在於提供一種防護衣穿脫人工智慧引導系統，在使用者穿脫防護衣之當下，引導使用者正確地穿脫。

本創作之另一目的可讓使用者得知未被確實執行之著裝或脫除步驟在於提供一種防護衣穿脫人工智慧引導系統。

緣以達成上述目的，本創作提供的一種防護衣穿脫人工智慧引導系統，其包含一電子鏡、一攝影機、一資料庫，以及一控制裝置；其中該電子鏡包括一透光反射面與一顯示器；該透光反射面結合於該顯示器外側，該透光反射面用以反射一使用者的影像，該顯示器用以顯示畫面且所顯示的畫面經由該透光反射面透出；該攝影機用以拍攝該使用者，並產生一即時影像；該資料庫儲存有一步驟模型資料與一引導影片資料，該步驟模型資料包括有複數個著裝步驟特徵與複數個脫除步驟特徵，該引導影片資料包括有複數個著裝引導影片與複數個脫除引導影片；該控制裝置電性連接該顯示器、該攝影機與該資料庫，該控制裝置包含一人工智慧辨識模組；該控制裝置於該顯示器顯示一操作介面，其中，該操作介面包括至少一著裝選項與至少一脫除選項供使用者選擇，當使用者選擇該至少一著裝選項時，該控制裝置執行至少一著裝模式，當使用者選擇該至少一脫除選項時，該控制裝置執行至少一脫除模式。

其中，該至少一著裝模式為，於使用者穿著防護衣的過程中，該控制裝置於該顯示器上依序播放該引導影片資料的該些著裝引導影片，並且該人工智慧辨識模組依序依據該步驟模型資料的該些著裝步驟特徵辨識該即時影像，其中，若該人工智慧辨識模組辨識該即時影像不符合任一該著裝步驟特徵時產生一第一錯誤提示，並將該第一錯誤提示顯示於該電子鏡的顯示器上。

其中，該至少一脫除模式為，於使用者脫除防護衣的過程中，該控制裝置於該顯示器上依序播放該引導影片資料的該些脫除引導影片，並且該人工智慧辨識模組依序依據該步驟模型資料的該些脫除步驟特徵辨識該即時影像，其中，若該人工智慧辨識模組辨識該即時影像不符合任一該脫除步驟特徵時產生一第二錯誤提示，並將該第二錯誤提示顯示於該電子鏡的顯示器上。

本創作之效果在於，藉由透光反射面反射使用者的影像，再配合著裝引導影片或脫除引導影片，在使用者穿脫防護衣之當下，可引導使用者正確地穿脫防護衣。並且，該人工智慧辨識模組辨識該即時影像不符合任一該著裝步驟特徵或是任一該脫除步驟特徵時並將該第一錯誤提示與該第二錯誤提示顯示於顯示器上，更能讓使用者得知未被確實執行之著裝或脫除步驟。

〔本創作〕

100:防護衣穿脫人工智慧引導系統

10:電子鏡

12:透光反射面

14:顯示器

14a:操作介面

20:攝影機

30:資料庫

32:身分資料

34:引導影片資料

34A:著裝引導影片

36:步驟模型資料

38:手勢控制資料

40:控制裝置

42:身分辨識模組

44:人工智慧辨識模組

46:通訊單元

48:計時單元

50:聲音收發裝置

60:電子裝置

F1:第一手勢圖示

F2:第二手勢圖示

F3:第三手勢圖示

F4:第四手勢圖示

P:使用者的影像

O1:第一著裝選項

O2:第二著裝選項

O3:第一脫除選項

O4:第二脫除選項

T:計時圖示

S11,S12,S15:著裝步驟

S21~S24:脫除步驟

圖1為本創作一較佳實施例之防護衣穿脫人工智慧引導系統之電子鏡的示意圖。

圖2為本創作上述較佳實施例之防護衣穿脫人工智慧引導系統的方塊圖。

圖3為本創作上述較佳實施例之防護衣穿脫人工智慧引導系統之操作介面，其中省略透光反射面反射之使用者的影像。

圖4為本創作上述較佳實施例之防護衣穿脫人工智慧引導系統於著裝教學版的流程圖。

圖5為本創作上述較佳實施例之該著裝教學版之著裝步驟的示意圖，其中省略透光反射面反射之使用者的影像。

圖6為本創作上述較佳實施例之防護衣穿脫人工智慧引導系統於脫除教學版的流程圖。

圖7為本創作上述較佳實施例之防護衣穿脫人工智慧引導系統於著裝完整版的流程圖。

圖8為本創作上述較佳實施例之該著裝完整版之著裝步驟的示意圖，其中省略透光反射面反射之使用者的影像。

圖9為本創作上述較佳實施例之防護衣穿脫人工智慧引導系統於脫除完整版的流程圖。

為能更清楚地說明本創作，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參圖1至圖3所示，為本創作一較佳實施例之防護衣穿脫人工智慧引導系統100，其包括有一電子鏡10、一攝影機20、一資料庫30，以及一控制裝置40。

該電子鏡10包括有一透光反射面12與一顯示器14；該透光反射面12結合於該顯示器14外側，該透光反射面12用以反射一使用者的影像P；該顯示器14用以顯示畫面，且顯示畫面經由該透光反射面12透出。

該攝影機20可設置於該電子鏡10之機體內部，以符合感染控制的要求，該攝影機20避免受污染。該攝影機20用以對機體外持續拍攝並擷取使用者之一即時動作，並產生一即時影像。實務上，該攝影機20可架設於電子鏡10的外部。

該資料庫儲30存有一身分資料32、一引導影片資料34，以及一步驟模型資料36。該身分資料32包括有複數個使用者的身分及其穿脫防護衣之紀錄。該引導影片資料34包括有複數個著裝引導影片34A與複數個脫除引導影片；該步驟模型資料36包括有複數個著裝步驟特徵與複數個脫除步驟特徵。此外，該資料庫30還儲存有一手勢控制資料38，其包括一第一手勢控制模型、一第二手勢控制模型、一第三手勢控制模型，以及一第四手勢控制模型。

該控制裝置40包含有一身分辨識模組42、一人工智慧辨識模組44。該控制裝置40電性連接該顯示器14、該攝影機20與該資料庫30；該控制裝置40於該顯示器14顯示一操作介面14a，該操作介面14a包括至少一著裝選項與至少一脫除選項供使用者選擇。

當使用者選擇該至少一著裝選項時，該控制裝置40執行至少一著裝模式；當使用者選擇該至少一脫除選項時，該控制裝置40執行至少一脫除模式。於本實施例中，該至少一著裝選項包含有一第一著裝選項O1(著裝教學版)與一第二著裝選項O2(著裝完整版)，而該至少一脫除選項含有一第一脫除選項O3(脫除教學版)與一第二脫除選項O4(脫除完整版)。其中，該至少一著裝模式包括有一第一著裝模式與一第二著裝模式；該至少一脫除模式包括有一第一脫除模式與一第二脫除模式。

該身分辨識模組42於本實施例中係使用近距離無線通信技術(Near Field Communication，NFC)來非接觸讀取使用者的識別證，但不以此為限，亦可透過RFID、WiFi、或如磁條讀取、條碼讀取之有線感應技術來達到相同之目的，上述已為習知，於此不再贅述。

該人工智慧辨識模組44係用以判斷該即時影像中具有一該著裝步驟特徵或一該脫除步驟特徵。在至少一著裝模式中，其中該至少一著裝模式包括有複數個著裝步驟，若該人工智慧辨識模組44辨識該即時影像不符合任一該著裝步驟特徵時產生一第一錯誤提示；在至少一脫除模式中，其中該至少一脫除模式包括有複數個脫除步驟，該人工智慧辨識模組44辨識該即時影像不符合任一該脫除步驟特徵時產生一第二錯誤提示。於該些著裝步驟或該些脫除步驟執行完畢，該控制裝置40會對應將每一該第一錯誤提示或每一該第二錯誤提示顯示於該電子鏡10上。於實施上，該人工智慧辨識模組44可採用人體骨幹影像分析，其中，人體骨幹影像分析為開發混和了多種成熟演算法(RCNN、SSD、SVM等)之多層次hybrid設計，確保分析可兼容不同演算法之優點，並優化不同演算法之限制，以在不同環境與背景下提供高精準與穩定的人體骨幹影像分析，但不於此限。演算法經過訓練後，得到該些著裝步驟特徵、脫除步驟特徵並儲存於該資料庫30中。

另外，該防護衣穿脫人工智慧引導系統100還包含有一聲音收發裝置50與一電子裝置60。該控制裝置40包含有一通訊單元46。該聲音收發裝置50與該控制裝置40電性連接；該通訊單元46與該電子裝置60通訊連接；於本實施例中，該電子裝置60可為智慧型手機或平板電腦等可以進行影音通話功能的裝置，但不以此為限，亦可為桌上型電腦或筆記型電腦，該電子裝置60設置於護理站；該聲音收發裝置50可為麥克風與揚聲器，以設置於該電子鏡上為例，且收取使用者的聲音，並且於該引導影片資料34之該些著裝引導影片與該些脫除引導影片撥放時，可同時播放對應上述引導影片之語音導引。另外，於該電子裝置60與該聲音收發裝置50通訊連接時，該聲音收發裝置50也可以播出於護理站之支援者的引導指示的聲音，配合顯示器14可顯示護理站之支援者的影像，藉此可和護理站之支援者以影音的方式即時通話。

於準備進行操作介面14a選擇之前，於本實施例中，使用者會先利用識別證供該身分辨識模組42進行使用者之身分讀取，並且與該資料庫30的身分資料32比對無誤後完成後登入，接著進入一主選單畫面，於該主選單畫面可見該操作介面14a，參照圖3所示，該顯示器14顯示該操作介面14a為該第一著裝選項O1、該第二著裝選項O2、該第一脫除選項O3與該第二脫除選項O4，藉由人工智慧辨識模組44識別使用者之動作以選擇該操作介面14a其中一者之選項，其中，使用者之動作包含肢體之動作，例如手或腳的動作，以手部為例，可以是以揮動手部來選擇選項，或是移動手部相對於該顯示器14上的選項之對應位置進行選擇其中之一選項，以供該人工智慧辨識模組44判斷使用者揮動手部之動作或是手部的位置而選擇對應的一個選項。另外，於該操作界面14a上更顯示一第一手勢圖示F1、一第二手勢圖示F2與一第三手勢圖示F3，以供提示使用者比出第一手勢、第二手勢或第三手勢。該人工智慧辨識模組44在辨識該即時影像中使用者比出的第一手勢符合該第一手勢控制模型時，該控制裝置40開始執行所選擇的該第一著裝選項O1、該第二著裝選項O2、該第一脫除選項O3或該第二脫除選項O4。

以下分別說明於該至少一著裝模式與該至少一脫除模式之運作。

該至少一著裝模式為，於使用者穿著防護衣的過程中，該控制裝置40於該顯示器14上依序播放該引導影片資料34的該些著裝引導影片34A，並且該人工智慧辨識模組44依序依據該步驟模型資料36的該些著裝步驟特徵辨識該即時影像。

該至少一脫除模式為，於使用者脫除防護衣的過程中，該控制裝置40於該顯示器14上依序播放該引導影片資料34的該些脫除引導影片，並且該人工智慧辨識模組44依序依據該步驟模型資料36的該些脫除步驟特徵辨識該即時影像。

參照圖4至圖9所示，以下分別說明該第一著裝選項O1、該第一脫除選項O3、該第二著裝選項O2，以及該第二脫除選項O4之操作流程。

於後，配合圖4說明該第一著裝選項O1操作流程。

〔第一著裝選項O1(著裝教學版)〕

於該第一著裝選項O1時，於該第一著裝模式準備動作之前，會先完整撥放該引導影片資料34之該著裝引導影片34A進行教學，接著待該些著裝引導影片34A撥放完畢後，該控制裝置40執行的該第一著裝模式為，在每個該著裝步驟中，該控制裝置40於該顯示器14上依序播放該引導影片資料34的該些著裝引導影片34A，其中，該些著裝步驟依序為下列：

S11、穿著防護衣。

S12、將手套與防護衣之袖口包覆。

S13、將口罩戴上後，並按壓鼻樑處確保密合。

S14、配戴好護目鏡或防護面罩。

S15、再將隔離衣穿上。

上述步驟只是舉例說明，非用以限定本創作，可依實調整。

參照圖5所示，以上述S13步驟為例，該控制裝置40於該顯示器14上播放一該著裝引導影片34A以及與該著裝引導影片34A相對應之一該著裝步驟，而該人工智慧辨識模組44依據一該著裝步驟特徵辨識該即時影像，若於過程中使用者比出第二手勢，該人工智慧辨識模組44辨識該即時影像符合該第二手勢控制模型時，判斷該即時影像具有一下一步指令，且於該控制裝置40接收該下一步指令後，為再執行下一該著裝步驟，直到所有的著裝步驟皆執行完畢，且對應顯示每一該第一錯誤提示。之後，將使用者登出。

在接續的操作過程中，若須返回上一步驟，使用者可比出第三手勢，透過該人工智慧辨識模組44在辨識該即時影像符合該第三手勢控制模型時，判斷該即時影像具有一上一步指令，會依照當下執行的一該著裝步驟而使該控制裝置40返回執行上一該著裝步驟，且該控制裝置40接收該上一步指令後，為再執行上一該著裝步驟，直到所有的著裝步驟皆執行完畢，且對應顯示每一該第一錯誤提示，其中，於顯示每一該第一錯誤提示時，該聲音收發裝置50亦同時播出對應每一該第一錯誤提示之語音提醒的聲音，讓使用者可以看到及聽到第一錯誤提示。之後，將使用者登出。

另外，顯示的畫面中更具有一第四手勢圖示F4，提示使用者可以比出第四手勢。在操作步驟的過程中，使用者遇到操作步驟的問題需要請求支援時，使用者可以比出第四手勢，於該人工智慧辨識模組44在辨識該即時影像符合該第四手勢控制模型時，該控制裝置40會啟動該通訊單元46與該聲音收發裝置50，並將使用者之該即時影像與聲音透過該通訊單元46傳遞至該電子裝置60，以及透過該聲音收發裝置50與該電子裝置60通話。即於護理站的人員可即時與使用者互動並給予正確的指引。在完成請求支援後，即返回該第一著裝模式中，由當下的著裝步驟接續進行，直到所有的著裝步驟皆執行完畢，且對應顯示每一該第一錯誤提示。之後，將使用者登出。

另外，該控制裝置40將使用者於每個著裝步驟的錯誤記錄於資料庫30的身份資料32中對應的穿脫防護衣之紀錄，以供後續查詢。

於後，配合圖6說明該第一脫除選項O3操作流程。

〔第一脫除選項O3(脫除教學版)〕

該第一脫除選項O3時，於該第一脫除模式準備動作之前，會先完整撥放該脫除引導影片教學，待該些脫除引導影片撥放完畢後，該控制裝置40執行該第一脫除模式為，在每個該脫除步驟中，該控制裝置40於該顯示器14上依序播放該引導影片資料34的該些脫除引導影片，其中，該些脫除步驟依序為下列：

S21、將隔離衣脫除。

S22、脫除手套並洗手。

S23、將護目鏡或防護面罩脫除並洗手。

S24、將口罩脫除。

上述步驟只是舉例說明，非用以限定本創作，可依實調整。

於上述每一該脫除步驟中，該控制裝置40於該顯示器14上播放一該脫除引導影片以及該人工智慧辨識模組44依據一該脫除步驟特徵辨識該即時影像，該人工智慧辨識模組44依序依據該步驟模型資料36的該些脫除步驟特徵辨識該即時影像，於使用者比出如該第二手勢且符合該第二手勢控制模型時，判斷該即時影像具有該下一步指令；如使用者比出第三手勢，且符合該第三手勢控制模型時，判斷該即時影像具有該上一步指令；如使用者比出第四手勢，且符合該第四手勢控制模型時，判斷使用者需要請求支援，即啟動該通訊單元46與護理站通訊連接；直到所有的脫除步驟皆執行完畢，且對應顯示每一該第二錯誤提示，其中，於顯示每一該第二錯誤提示時，該聲音收發裝置50亦同時播出對應每一該第二錯誤提示之語音提醒的聲音，讓使用者可以看到及聽到第二錯誤提示。之後，將使用者登出。

另外，該控制裝置40將使用者於每個脫除步驟的錯誤記錄於資料庫30的身份資料32中對應的穿脫防護衣之紀錄，以供後續查詢。

該第一著裝選項O1與該第一脫除選項O3為教學版，係於準備動作之前，透過撥放對應之完整的該著裝引導影片或是該脫除引導影片，可加深使用者在接下來進行的過程之印象；另外，於進行每一該著裝步驟或每一該脫除步驟時，係透過該控制裝置40接收該攝影機20之該即時影像，並透過該人工智慧辨識模組44辨識到符合該第一手勢控制模型、該第二手勢控制模型、該第三手勢控制模型，以及該第四手勢控制模型，而因應執行不同步驟。

於後，配合圖7說明該第二著裝選項O2操作流程。

〔第二著裝選項O2(著裝完整版)〕

選擇該第二著裝選項O2時，該控制裝置40直接執行的該第二著裝模式為，參照圖8所示，在每一該著裝步驟中，該控制裝置40於該顯示器14上播放該引導影片資料34之一該著裝引導影片34A以及該人工智慧辨識模組44依據一該著裝步驟特徵辨識該即時影像。該控制裝置40還包含有一計時單元48，其中，該計時單元48之時間計時以一計時圖示T呈現於該電子鏡10上；於該控制裝置40執行該第二著裝模式時，該控制裝置40於該計時單元48計時一第一預定時間後自動執行該步驟模型資料36之下一該著裝步驟，於本實施例中，該第一預定時間預設為15秒，於15秒倒數完畢後會自動跳轉至下一該著裝步驟，並且自動依序再播放下一該著裝引導影片以及該人工智慧辨識模組44依據下一該著裝步驟特徵辨識該即時影像，其中，該些著裝步驟與該第一著裝模式之步驟相似，於此不在贅述，直到所有的該著裝步驟皆執行完畢，且對應顯示每一該第一錯誤提示。之後，將使用者登出。

於後，配合圖9說明該第二脫除選項O4操作流程。

〔第二脫除選項O4(脫除完整版)〕

選擇該第二脫除選項O4時，該控制裝置40執行的該第二脫除模式為，該控制裝置40於該顯示器14上播放一該脫除引導影片以及該人工智慧辨識模組44依據一該脫除步驟特徵辨識該即時影像。該控制裝置40於該計時單元48計時一第二預定時間後，自動執行下一該著裝步驟，於本實施例中，該第二預定時間預設為15秒，於15秒倒數完畢後會自動跳轉至下一該脫除步驟，並且自動依序再播放下一該脫除引導影片以及該人工智慧辨識模組44依據下一該脫除步驟特徵辨識該即時影像，其中，該些脫除步驟與該第一脫除模式之步驟相似，於此不在贅述，直到所有的該脫除步驟皆執行完畢，且對應顯示每一該第二錯誤提示。之後，將使用者登出。

該第二著裝選項O2與該第二脫除選項O4為完整版，係提供給熟悉該些著裝步驟與該些脫裝步驟之使用者，於一步驟結束後可直接進行至下一步驟，無須再待該控制裝置40接收該上一步指令或該下一步指令，即可快速且準確完成。另外，若於該第一預定時間及該第二預定時間內提前完成，使用者也可以比出第二手勢且符合該第二手勢控制模型，使該人工智慧辨識模組44判斷該即時影像具有該下一步指令；若於該第一預定時間與該該第二預定時間內，有需要返回至上一步驟即可比出第三手勢，或是有需要請求護理站協助亦可比出第四手勢。

如上所述，使用者執行穿脫防護衣時，一方面可以透過該透光反射面12觀看該即時動作，即將該透光反射面12可當作鏡子將該即時動作反射而呈現該使用者的影像P，另一方面該顯示器14也可同時對應撥放該引導影片資料34之該些著裝引導影片34A或該些脫除引導影片，並且透過該透光反射面12透出，用以供使用者於穿脫防護衣的同時也能夠依循上述引導影片之指引而順利進行。

藉此，使用者可根據顯示器14所見到的該引導影片資料34之該些著裝引導影片34A與該些脫除引導影片的指引，並且同時對應審視穿著或脫除防護衣的步驟是否確實無誤；另外，使用者可從該顯示器14上所見的該第一錯誤提示或是該第二錯誤提示，進而了解穿著或脫除防護衣哪些步驟尚未被確實執行，讓使用者可即時改正並能夠加強留意未確實執行之步驟。

以上所述僅為本創作較佳可行實施例而已，舉凡應用本創作說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本創作之專利範圍內。