專利名稱：：一種基于機器視覺的醫(yī)療輸液速度監(jiān)測與控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領域，具體涉及一種基于機器視覺的醫(yī)療輸液速度監(jiān)測與控制系統(tǒng)，該裝置可以配合醫(yī)療輸液器械使用，是一種用于醫(yī)院輸液的輔助醫(yī)療設備。
背景技術(shù)：
：靜脈輸液是臨床治療的一項常用給藥治療技術(shù)，是利用輸液管內(nèi)的液體壓強比人體靜脈血管內(nèi)液體壓強大的原理，將藥液通過導管直接輸入到人體靜脈。在輸液過程中，液體進入病患靜脈的速度直接影響到藥物對病患的治療效果，速度過快，可能會導致病患中毒，嚴重時可至心力衰竭；速度過慢則可能發(fā)生藥量不夠或無謂地延長輸液時間，使治療效果受影響，增加醫(yī)務人員的工作量，同時給患者帶來不便。目前，醫(yī)院中常規(guī)臨床輸液普遍釆用傳統(tǒng)的掛瓶輸液的方式。掛瓶輸液需要醫(yī)護人員用眼睛觀察，同時，需要醫(yī)護人員憑經(jīng)驗和直覺根據(jù)醫(yī)囑和病患的情況手工來調(diào)整液滴速度。在傳統(tǒng)的手動調(diào)節(jié)方式下，輸液速度不易精確控制，調(diào)整誤差大，并且在輸液過程中速度還可能會出現(xiàn)波動。此外，傳統(tǒng)的輸液方式需要醫(yī)護人員人工觀測藥物的剩余量，以便在藥物用完時及時結(jié)束輸液過程。若醫(yī)務人員疏忽，沒有在藥物用完時及時停止，極有可能造成病人出現(xiàn)回血現(xiàn)象，而且，在傳統(tǒng)的輸液方式下，為避免在輸液過程中因意外情況造成輸液異常(如針頭脫出或堵塞)，往往需要病人自己或者陪同人員或者醫(yī)護人員時刻進行監(jiān)視，這無疑會給病人增加痛苦，給病人家屬以及醫(yī)護人員增加負擔。為克服手工輸液方式存在的上述缺陷，市面上出現(xiàn)了一些檢測和控制輸液速度的裝置，但是這些裝置都不十全十美，要么技術(shù)上還有欠缺，要么是成本偏高。輸液速度的檢測和控制從實現(xiàn)的技術(shù)手段上需要考慮一些因素，其中包括(1)輸液流速的有效檢測。由于輸液的速度受藥液的濃度，導管材料特性及管壁光滑程度的影響，如何有效地檢測流速是一個需考慮的因素。(2)輸液流量精度的控制。如何達到控制流速的精度要求又能適當?shù)乜刂圃O備的成本，也是一個需考慮的因素。(3)輸液流量裝置尺寸的控制。目前普遍采用的裝置尺寸略微偏大，有些甚至采用分離裝置實現(xiàn)，如何能改變結(jié)構(gòu)，縮小裝置尺寸也是一個值得考慮的因素。目前，關(guān)于醫(yī)用輸液速度檢測和流量控制的專利也有很多，如公開號為CN2875460的專利文獻采用了紅外光收發(fā)器件，利用液體內(nèi)對光具有折射的原理來對液體進行檢測，這樣的檢測方法具有易實現(xiàn)的優(yōu)點，但紅外光收發(fā)裝置容易受外界輻射源的干擾，且在莫非氏滴管上的安裝紅外檢測設備工藝要求高，并對安裝精確度有很高的要求。一旦滴管處于歪斜狀態(tài)，傳感器就不能準確地檢測到下落的液滴。此外，還有部分專利文獻中采用了稱重原理作為限流裝置，雖然該方法原理簡單，易實現(xiàn)，但由于不同廠家生產(chǎn)的輸液瓶和輸液袋所采用的材料和工藝的不同，其重量存在著差異，從而對測量精度產(chǎn)生了一定的影響。如果每次設置時需要對重量參數(shù)做初始化處理，則增加了操作的復雜性。另外市場上也存在一些輸液泵之類的設備，但因價格昂貴，大多僅限于在高端重癥監(jiān)護室(ICU)或手術(shù)室(OR)使用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種基于機器視覺的醫(yī)療輸液速度監(jiān)測與控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)能較準確地檢測和控制輸液的速度，并能對無藥液狀態(tài)等輸液過程中可能出現(xiàn)的異常情況做出報警提示，有助于病人對藥物的吸收和減少醫(yī)護人員的護理工作量。本發(fā)明提供的基于機器視覺的醫(yī)療輸液速度監(jiān)測與控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括圖像采集裝置、參數(shù)輸入裝置、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)顯示裝置、滴速控制裝置和報警提示裝置；數(shù)據(jù)處理器包括圖像處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、報警提示模塊以及滴速控制模塊；參數(shù)輸入裝置、數(shù)據(jù)顯示裝置和報警提示裝置安裝在殼體的面板上，圖像采集裝置、數(shù)據(jù)處理器和滴速控制裝置固定在殼體內(nèi)部，殼體上設置有通孔，圖像采集裝置位于滴速控制裝置的上方；圖像采集裝置用于采集輸液管的滴筒內(nèi)滴液的圖像數(shù)據(jù)，將采集的圖像數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理器中的圖像處理模塊；參數(shù)輸入裝置用于接收用戶的輸入，并將接收的信息分別傳送給數(shù)據(jù)處理器中的數(shù)據(jù)顯示模塊和數(shù)據(jù)分析模塊；圖像處理模塊用于接收圖像采集裝置傳送來的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的圖像數(shù)據(jù)計算藥液的實時滴速，并將計算的實時滴速信息傳送給數(shù)據(jù)顯示模塊和數(shù)據(jù)分析模塊；數(shù)據(jù)顯示模塊用于接收參數(shù)輸入裝置和圖像處理模塊傳送來的數(shù)據(jù)，并將其傳輸給數(shù)據(jù)顯示裝置，同時向數(shù)據(jù)顯示裝置傳送要求將其顯示給用戶的控制指令；數(shù)據(jù)分析模塊用于接收參數(shù)輸入裝置傳送來的期望滴速數(shù)據(jù)和圖像處理模塊傳送來的實測滴速數(shù)據(jù)，并對兩者進行比較和分析，得出兩者之間的大小關(guān)系的信息，并將該信息傳送給滴速控制模塊，同時將實測滴速與某些事先設定的參數(shù)進行比較，得出實測滴速與這些參數(shù)的大小關(guān)系的信息，并將該信息傳送給報警提示模塊；報警提示模塊用于接收數(shù)據(jù)分析模塊傳送來的實測滴速與某些事先設定的參數(shù)的大小關(guān)系的信息，并根據(jù)該信息產(chǎn)生相應的報警提示的控制指令，將該控制指令發(fā)送給報警提示裝置；滴速控制模塊用于接收數(shù)據(jù)分析模塊傳送來的實測滴速與期望滴速的大小關(guān)系的信息，并根據(jù)該信息產(chǎn)生是否要求改變滴速的控制指令，并將控制指令傳送給滴速控制裝置；數(shù)據(jù)顯示裝置用于接收數(shù)據(jù)顯示模塊傳送來的控制指令以及數(shù)據(jù)信息等，并按照控制指令將接收到的數(shù)據(jù)信息顯示給用戶；滴速控制裝置通過驅(qū)動電路與數(shù)據(jù)處理器相連，用于接收滴速控制模塊傳送來的控制指令，并按照該指令對滴速進行調(diào)整；報警提示裝置用于接收報警提示模塊傳送來的控制指令，并按照該控制指令產(chǎn)生相應的報警提示信息。本發(fā)明裝置使用時，將輸液滴管卡在采集罩背板和含有圖像采集裝置的采集罩中間，這樣可保證圖像采集裝置和滴管的距離和角度不變，同時將采集罩背板正對圖像采集裝置的一面涂成單一顏色，使攝像頭采集的圖像具有單色的背景，可以減少復雜的背景噪音對采集信息的干擾。通過數(shù)據(jù)采集模塊的快速地連續(xù)采集含液滴信息的圖像數(shù)據(jù)，用以避免液滴漏檢問題。單色的背景便于從圖像數(shù)據(jù)中分析液滴形態(tài)從而進行準確計數(shù)，即便滴筒發(fā)生了傾斜，藥液的密度和顏色發(fā)生了變化都不會對計數(shù)系統(tǒng)的計數(shù)精度產(chǎn)生影響。此系統(tǒng)設計上采用單側(cè)采樣的方式進行圖像采樣，以便于使用時的安裝。本發(fā)明能較普遍采用的紅外傳感器有更高的點滴輸液計數(shù)準確性和可靠性，從而提高輸液流量的控制精度，在一定程度上解決了紅外傳感器的不足。圖1為本發(fā)明基于機器視覺的醫(yī)療輸液速度監(jiān)測與控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明系統(tǒng)裝置配合輸液滴管使用的示意圖；圖3為本發(fā)明實施例所使用的圖像采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例所使用的滴速控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例的工作流程圖。具體實施例方式如圖1和圖2所示，本發(fā)明一種基于機器視覺的醫(yī)療輸液速度監(jiān)測與控制系統(tǒng)包括圖像采集裝置l、參數(shù)輸入裝置2、數(shù)據(jù)處理器3、數(shù)據(jù)顯示裝置4、滴速控制裝置5、報警提示裝置6、以及用于將上述裝置與數(shù)據(jù)處理器集成在一起的殼體7。參數(shù)輸入裝置2、數(shù)據(jù)顯示裝置4和報警提示裝置6安裝在殼體7上。殼體7上設置有通孔，用于輸液管8從中穿過。圖像采集裝置l、數(shù)據(jù)處理器3和滴速控制裝置5固定在殼體7內(nèi)部，圖像采集裝置1位于輸液管的滴筒的一側(cè)，滴速控制裝置5位于滴筒下方。圖像采集裝置1用于采集輸液管8的滴筒內(nèi)滴液82的圖像數(shù)據(jù)，將采集的圖像數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理器3中的圖像處理模塊31。參數(shù)輸入裝置2用于接收用戶的輸入，并將接收的信息分別傳送給數(shù)據(jù)處理器3中的數(shù)據(jù)顯示模塊32和數(shù)據(jù)分析模塊33。其中，用戶輸入的參數(shù)包括用戶期望的藥液滴速(期望滴速)，還可以包括其他用戶感興趣的信息。參數(shù)輸入裝置2可以是鍵盤或按鍵輸入電路或其他能接收用戶輸入信息的設備，該裝置通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)處理器3相連。數(shù)據(jù)處理器3用于接收圖像采集裝置1傳送來的圖像數(shù)據(jù)信息以及參數(shù)輸入裝置2傳送來的數(shù)據(jù)信息(期望滴速)，并對圖像數(shù)據(jù)信息進行處理計算出藥液的實時滴速，通過對這兩個滴速進行分析，產(chǎn)生相應的數(shù)據(jù)顯示信息、滴速控制信息以及報警提示信息，并將這些控制信息分別傳送給數(shù)據(jù)顯示裝置4、滴速控制裝置5以及報警提示裝置6。數(shù)據(jù)處理器3包括圖像處理模塊31、數(shù)據(jù)顯示模塊32、數(shù)據(jù)分析模塊33、報警提示模塊34以及滴速控制模塊35，該數(shù)據(jù)處理器3可以是微控制器芯片或DSP處理器或其它能夠運行上述各模塊的數(shù)據(jù)處理設備。其中，圖像處理模塊31用于接收圖像采集裝置1傳送來的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的圖像數(shù)據(jù)計算藥液的實時滴速，并將計算的實時滴速信息傳送給數(shù)據(jù)顯示模塊32和數(shù)據(jù)分析模塊33，其中，計算藥液的實時滴速的方法如下首先，根據(jù)圖像處理的方法檢測出運動的滴液，可用到的檢測的方法有幀間差法、背景差法以及光流法等，然后，對檢測到的當前滴液和前一滴滴液之間的時間間隔進行記錄，最后，根據(jù)記錄的時間間隔計算出當前滴液的實時滴速。數(shù)據(jù)顯示模塊32用于接收參數(shù)輸入裝置2和圖像處理模塊31傳送來的數(shù)據(jù)，并將其傳輸給數(shù)據(jù)顯示裝置4，同時向數(shù)據(jù)顯示裝置4傳送要求將其顯示給用戶的控制指令。數(shù)據(jù)分析模塊33用于接收參數(shù)輸入裝置2傳送來的數(shù)據(jù)(期望滴速)和圖像處理模塊31傳送來的數(shù)據(jù)(實測滴速)，并對兩者進行比較和分析，得出兩者之間的大小關(guān)系的信息，并將該信息傳送給滴速控制模塊35，同時將實測滴速與某些事先設定的參數(shù)進行比較，得出實測滴速與這些參數(shù)的大小關(guān)系的信息，并將該信息傳送給報警提示模塊34，其中，事先設定的參數(shù)可代表如下意義醫(yī)護人員期望的滴速、藥液快滴完了的滴速、出現(xiàn)針頭脫出的滴速、出現(xiàn)針頭堵塞的滴速或其他可能對病人身體造成傷害或造成醫(yī)療事故的一些滴速值。報警提示模塊34用于接收數(shù)據(jù)分析模塊33傳送來的實測滴速與某些事先設定的參數(shù)的大小關(guān)系的信息，并根據(jù)該信息產(chǎn)生相應的報警提示的控制指令，將該控制指令發(fā)送給報警提示裝置6，如若接收到數(shù)據(jù)分析模塊33傳送來的信息為實測滴速大于醫(yī)護人員期望的滴速，則向報警提示裝置6發(fā)送要求以蜂鳴聲來進行報警提示的控制指令，其中，蜂鳴聲代表的信息為實測滴速超過了醫(yī)護人員期望的滴速。滴速控制模塊35用于接收數(shù)據(jù)分析模塊33傳送來的實測滴速與期望滴速的大小關(guān)系的信息，并根據(jù)該信息產(chǎn)生是否要求改變滴速的控制指令，并將控制指令傳送給滴速控制裝置5。產(chǎn)生控制指令的方法可以優(yōu)選如下方式若接收到的是實測滴速比期望滴速小的信息，則產(chǎn)生要求使滴速增快的控制指令，若接收到的是實測滴速比期望滴速大的信息，則產(chǎn)生要求使滴速減慢的控制指令，若接收到的是實測滴速與期望滴速相等的信息，則產(chǎn)生不必改變滴速的控制指令。數(shù)據(jù)顯示裝置4用于接收數(shù)據(jù)顯示模塊32傳送來的控制指令以及數(shù)據(jù)信息等，并按照控制指令將接收到的數(shù)據(jù)信息等顯示給用戶。數(shù)據(jù)顯示裝置4可以是LED數(shù)碼管或液晶顯示屏或其他能顯示數(shù)據(jù)的設備，該裝置通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)處理器3相連。'滴速控制裝置5與數(shù)據(jù)處理器3通過驅(qū)動電路相連，滴速控制裝置5用于接收滴速控制模塊35傳送來的控制指令，并按照該指令來控制電機的動作，最終實現(xiàn)對滴速進行調(diào)整，達到使實測滴速和期望滴速相同或接近的目的。報警提示裝置6用于接收報警提示模塊34傳送來的控制指令，并按照該控制指令產(chǎn)生相應的報警提示信息。報警提示裝置6采用可以發(fā)聲/可以發(fā)光/可以產(chǎn)生電信號，或其他能直接/間接引起人們注意力的設備，其中，發(fā)聲的設備可以是蜂鳴器，也可以是揚聲器等；發(fā)光設備可以是LED燈，也可以是普通燈等;可以產(chǎn)生電信號的設備可以是無線電發(fā)射裝置，這種電信號可以被安裝在護士室的無線電接收裝置接收，并以一定的形式提醒值班的護士，該報警提示裝置6通過數(shù)據(jù)線與數(shù)據(jù)處理器3相連。下面再分別舉例對圖像采集裝置1、以及滴速控制裝置5的具體構(gòu)成作更詳細的描述。如圖3所示，圖像采集裝置l包括攝像頭ll、采集罩12、采集罩背板13以及光源14。采集罩背板13與采集罩12分別位于輸液管的兩側(cè)的位置。攝像頭11固定于采集罩12內(nèi)，用于攝取感興趣滴管內(nèi)圖像數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理器3中的圖像處理模塊31中；采集罩12用于固定攝像頭ll，在攝像頭采集輸液滴筒內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)時，采集罩保持攝像頭到滴筒的距離不變；采集罩背板13涂成單色(涂成黑色效果會更好)，使攝像頭采集的有用的信息內(nèi)容不受或少受背景的干擾，提高采集內(nèi)容的有用性。光源14安裝在采集罩12的一側(cè)，用于調(diào)節(jié)攝像頭ll拍攝畫面的亮度，以保證拍攝圖像的清晰度，根據(jù)具體情況也可以不使用光源。如圖4所示，滴速控制裝置5包括電機51、連軸器52、滾珠絲杠53、絲杠螺母54、調(diào)速棒55以及滴管固定架56。滴管固定架56用于固定滴管81，使得滴管81受調(diào)速棒55的擠壓時不會發(fā)生傾斜。電機51和滾珠絲杠53通過連軸器52相連，絲杠螺母54固定在滾珠絲杠53上，絲杠螺母54和調(diào)速棒55相連。電機51運動時，通過連軸器52帶動滾珠絲杠53旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠53的旋轉(zhuǎn)又帶動絲杠螺母54向左/右運動，絲杠螺母54向左/右運動促使調(diào)速棒55相應地向左/右移動，達到使藥液滴速減小/增大的目的。在使用該系統(tǒng)時，首先將本系統(tǒng)通過殼體7上方的固定支架72固定在輸液支架合適的位置上，同時將輸液管8也固定在輸液支架上，醫(yī)護人員設置初始滴速為極小值，并開始給病人輸液，同時，啟動本系統(tǒng)裝置，通過參數(shù)輸入裝置2輸入期望滴速值，系統(tǒng)即可開始對輸液過程中的輸液滴速進行自動計算、顯示，同時，還能對輸液滴速進行精確控制/調(diào)整，此外，系統(tǒng)在監(jiān)測到可能有危險情況發(fā)生時，可以自動報警。實施例下面對本發(fā)明的實施作進一步具體的說明，本發(fā)明適用于具有莫非氏滴管的普通輸液醫(yī)療器具。該實施例中，使用該系統(tǒng)對一個患有心臟病的兒童進行輸液治療，用戶的要求包括期望輸液滴速為20滴/分鐘，同時，在輸液的過程中可以利用該系統(tǒng)對輸液滴速進行檢測，若實際測量到的輸液滴速與期望的滴速(20滴/分鐘)不同時，該系統(tǒng)可以自動對滴速進行調(diào)整，以和期望的滴速(20滴/分鐘)達到相同或接近。此外，用戶認為在輸液過程中滴速為4-20滴/分鐘為正常狀態(tài)，貝l」，若在輸液過程中，出現(xiàn)下表表l中所列情況之一時，該系統(tǒng)可以通過發(fā)出不同的聲音來向用戶進行報警提示，其中，每種聲音類型代表了不同的意義(不同的報警內(nèi)容)表1各種不同的需要進行報警提示的情況<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>如圖3所示，利用塑料加工采集罩12和采集罩背板13，采集罩背板13與采集罩12分別位于輸液管8的兩側(cè)的位置，攝像頭11和光源14固定在采集罩12的內(nèi)部，可調(diào)焦鏡頭從采集罩12的圓孔露出朝向輸液滴筒，光源14采用白色光源，可根據(jù)需要放置在采集罩12內(nèi)部的合適的位置。攝像頭ll連有數(shù)據(jù)線，數(shù)據(jù)線的另一端與圖像處理器3相連接。采集罩背板13正對著輸液滴筒的一面涂成黑色。如圖4所示，利用塑料加工滴管固定架56，使得輸液管8下端的滴管81受調(diào)速棒55的擠壓時不會發(fā)生傾斜。電機51和滾珠絲杠53通過連軸器52相連，絲杠螺母54固定在滾珠絲杠53上，絲杠螺母54和調(diào)速棒55相連。電機51運動時，通過連軸器52帶動滾珠絲杠53旋轉(zhuǎn)，滾珠絲杠53的旋轉(zhuǎn)又帶動絲杠螺母54向左/右運動，絲杠螺母54向左/右運動促使調(diào)速棒55相應地向左/右移動，從而增加/減小對輸液管壁的壓力，以此進行輸液流量/滴速的控制。電機51通過驅(qū)動電路與數(shù)據(jù)處理器3相連。本實施例中，步進電機51順時針/逆時針旋轉(zhuǎn)1圈代表使調(diào)速棒55向左/右移動1厘米，相應地，滴速1分鐘內(nèi)減小/增大1滴。如圖5所示，輸液速度監(jiān)測與控制系統(tǒng)的工作流程為(1)輸液設備以及本系統(tǒng)裝置的安裝以及初始化設置。將本系統(tǒng)裝置通過固定支架72固定在輸液支架的合適位置，輸液管8也固定在輸液支架上，同時，設置初始滴速為極小值。(2)醫(yī)護人員通過參數(shù)輸入裝置2輸入藥液的期望滴速20滴/分鐘，并將該期望滴速傳送給數(shù)據(jù)顯示模塊32和數(shù)據(jù)分析模塊33;(3)攝取滴筒內(nèi)的圖像。利用攝像頭12對滴筒內(nèi)的圖像進行實時拍攝，將拍攝的實時圖像數(shù)據(jù)傳輸給圖像處理模塊31;(4)利用圖像處理的方法計算藥液的實時滴速。計算滴速的具體步驟和方法如下(4.1)圖像預處理。預處理包括對每幀圖像進行對比度增強以及降噪等一系列處理，處理的方法可用一般的對比度增強以及降噪的圖像處理方法；(4.2)提取背景圖像。使用幀間差分以及二值幀差掩膜的方法得到標準(穩(wěn)定不變)的背景圖像；(4.3)分割出運動的滴液。所用到的方法為背景消減法，即用當前幀圖像減去步驟(4.2)提取的背景圖像；(4.4)計算實時滴速。根據(jù)記錄得到用上述方法檢測到當前滴液和前一滴滴液之間的時間間隔為12秒(0.2分鐘)，則計算出滴液的實時滴速(實測滴速)為5滴/分鐘。(5)顯示實時滴速和期望滴速等信息。數(shù)據(jù)顯示模塊32接收步驟2和步驟(4.4)分別傳送來的期望滴速20滴/分鐘和實測滴速5滴/分鐘后，將這兩個數(shù)據(jù)以及要求顯示這兩個數(shù)據(jù)的控制指令傳送給數(shù)據(jù)顯示裝置4，數(shù)據(jù)顯示裝置4將這兩個數(shù)據(jù)顯示給用戶。(6)分析期望滴速和實測滴速，產(chǎn)生并發(fā)送控制指令(包括報警提示指令和滴速控制指令)和數(shù)據(jù)信息。具體步驟和方法如下(6.1)數(shù)據(jù)分析模塊33接收步驟2和步驟(4.4)分別傳送來的期望滴速20滴/分鐘和實測滴速5滴/分鐘；(6.2)分析實測滴速5滴/分鐘與幾個事先設定的參數(shù)(0、4滴/分鐘、20滴/分鐘、40滴/分鐘)的大小關(guān)系，發(fā)現(xiàn)5滴/分鐘在輸液的正常狀態(tài)(20-40滴/分鐘)范圍之內(nèi)，則產(chǎn)生并向報警提示裝置6發(fā)送不要求產(chǎn)生報警提示的控制指令。(6.3)經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)實測滴速5滴/分鐘小于期望滴速20滴/分鐘后，產(chǎn)生要求增大滴速的控制指令，并將該指令以及實測滴速5滴/分鐘與期望滴速20滴/分鐘差的絕對值15發(fā)送給滴速控制裝置5。(7)產(chǎn)生報警提示信息，調(diào)整藥液滴速。報警提示裝置執(zhí)行步驟(6.2)產(chǎn)生的指令，不向用戶發(fā)出報警提示信息；滴速控制裝置5執(zhí)行步驟(6.3)產(chǎn)生的指令，驅(qū)動電機51逆時針旋轉(zhuǎn)一定的圈數(shù)(如15圈，)，電機51的運動最終使得調(diào)速棒向右運動15厘米，減小了調(diào)速棒55對滴管81的擠壓，從而達到使1分鐘內(nèi)通過滴管81的流量增大15滴左右的目的。(8)若醫(yī)護人員想改變期望滴速，則重復上述步驟(2)-(7)，否則，重復上述步驟(3)-(7)。在約1小時后，步驟(4)計算出藥液的實時滴速為0，此后，步驟(6)分析得到這一實時滴速0不在正常滴速4-20滴/分鐘的范圍之內(nèi)，得出可能是藥液快滴完了的結(jié)論，則報警提示裝置以蜂鳴聲產(chǎn)生報警提示信息，以引起醫(yī)護人員的注意，提醒醫(yī)護人員此位病人需要拔針了或需要換藥液了。權(quán)利要求1、一種基于機器視覺的醫(yī)療輸液速度監(jiān)測與控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括圖像采集裝置(1)、參數(shù)輸入裝置(2)、數(shù)據(jù)處理器(3)、數(shù)據(jù)顯示裝置(4)、滴速控制裝置(5)和報警提示裝置(6)；數(shù)據(jù)處理器(3)包括圖像處理模塊(31)、數(shù)據(jù)顯示模塊(32)、數(shù)據(jù)分析模塊(33)、報警提示模塊(34)以及滴速控制模塊(35)；參數(shù)輸入裝置(2)、數(shù)據(jù)顯示裝置(4)和報警提示裝置(6)安裝在殼體(7)的面板上，圖像采集裝置(1)、數(shù)據(jù)處理器(3)和滴速控制裝置(5)固定在殼體(7)內(nèi)部，殼體(7)上設置有通孔，圖像采集裝置(1)位于滴速控制裝置(5)的上方；圖像采集裝置(1)用于采集輸液管的滴筒內(nèi)滴液的圖像數(shù)據(jù)，將采集的圖像數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理器(3)中的圖像處理模塊(31)；參數(shù)輸入裝置(2)用于接收用戶的輸入，并將接收的信息分別傳送給數(shù)據(jù)處理器(3)中的數(shù)據(jù)顯示模塊(32)和數(shù)據(jù)分析模塊(33)；圖像處理模塊(31)用于接收圖像采集裝置(1)傳送來的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)接收到的圖像數(shù)據(jù)計算藥液的實時滴速，并將計算的實時滴速信息傳送給數(shù)據(jù)顯示模塊(32)和數(shù)據(jù)分析模塊(33)；數(shù)據(jù)顯示模塊(32)用于接收參數(shù)輸入裝置(2)和圖像處理模塊(31)傳送來的數(shù)據(jù)，并將其傳輸給數(shù)據(jù)顯示裝置(4)，同時向數(shù)據(jù)顯示裝置(4)傳送要求將其顯示給用戶的控制指令；數(shù)據(jù)分析模塊(33)用于接收參數(shù)輸入裝置(2)傳送來的期望滴速數(shù)據(jù)和圖像處理模塊(31)傳送來的實測滴速數(shù)據(jù)，并對兩者進行比較和分析，得出兩者之間的大小關(guān)系的信息，并將該信息傳送給滴速控制模塊(35)，同時將實測滴速與某些事先設定的參數(shù)進行比較，得出實測滴速與這些參數(shù)的大小關(guān)系的信息，并將該信息傳送給報警提示模塊(34)；報警提示模塊(34)用于接收數(shù)據(jù)分析模塊(33)傳送來的實測滴速與某些事先設定的參數(shù)的大小關(guān)系的信息，并根據(jù)該信息產(chǎn)生相應的報警提示的控制指令，將該控制指令發(fā)送給報警提示裝置(6)；滴速控制模塊(35)用于接收數(shù)據(jù)分析模塊(33)傳送來的實測滴速與期望滴速的大小關(guān)系的信息，并根據(jù)該信息產(chǎn)生是否要求改變滴速的控制指令，并將控制指令傳送給滴速控制裝置(5)；數(shù)據(jù)顯示裝置(4)用于接收數(shù)據(jù)顯示模塊(32)傳送來的控制指令以及數(shù)據(jù)信息等，并按照控制指令將接收到的數(shù)據(jù)信息顯示給用戶；滴速控制裝置(5)通過驅(qū)動電路與數(shù)據(jù)處理器(3)相連，用于接收滴速控制模塊(35)傳送來的控制指令，并按照該指令對滴速進行調(diào)整；報警提示裝置(6)用于接收報警提示模塊(34)傳送來的控制指令，并按照該控制指令產(chǎn)生相應的報警提示信息。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于圖像采集裝置(1)包括攝像頭(11)、采集罩(12)、采集罩背板(13)以及光源(14);采集罩背板(13)與采集罩(12)分別位于殼體通孔兩側(cè)的位置；攝像頭(11)固定于采集罩(12)內(nèi)，采集罩背板(13)為單色，光源(14)安裝在采集罩(12)的一側(cè)。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于滴速控制裝置(5)包括電機(51)、連軸器(52)、滾珠絲杠(53)、絲杠螺母(54)、調(diào)速棒(55)以及滴管固定架(56);電機(51)和滾珠絲杠(53)通過連軸器(52)相連，絲杠螺母(54)固定在滾珠絲杠(53)上，絲杠螺母(54)和調(diào)速棒(55)相連，滴管固定架(56)和調(diào)速棒(55)分別位于殼體通孔的二側(cè)，并且位置相對。全文摘要本發(fā)明屬于醫(yī)療器械領域，為一種基于機器視覺的醫(yī)療輸液速度監(jiān)測與控制系統(tǒng)，包括圖像采集裝置、參數(shù)輸入裝置、數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)顯示裝置、滴速控制裝置和報警提示裝置；數(shù)據(jù)處理器包括圖像處理模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、報警提示模塊和滴速控制模塊。本發(fā)明采用圖像處理的方法計算輸液的速度，穩(wěn)定可靠，解決了目前普遍應用的紅外光檢測方法存在的易受外界輻射源干擾和利用稱重原理檢測時由于輸液瓶/袋重量不一造成的檢測不精確、操作復雜的問題。該系統(tǒng)能自動調(diào)整輸液速度使之和輸入的期望滴速相同/相近，還能對無藥液或/和其他輸液過程中出現(xiàn)的異常情況發(fā)出報警，為病人減輕痛苦，為醫(yī)護人員減輕工作量，可減少醫(yī)療事故的發(fā)生。文檔編號G05B19/048GK101201605SQ20071016867公開日2008年6月18日申請日期2007年12月7日優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日發(fā)明者代四廣,宏劉,宋恩民,寧潘申請人:華中科技大學