一種用于病房數(shù)據(jù)采集方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于病房數(shù)據(jù)采集方法，包括：1)提供一種用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)，所述機(jī)器人系統(tǒng)包括定位設(shè)備、電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備和主控制器，以及2)使用所述機(jī)器人來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
【專利說明】一種用于病房數(shù)據(jù)采集方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)院監(jiān)護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于病房數(shù)據(jù)采集方法。

【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于具有住院部的醫(yī)院來說，對(duì)住院部收留住院的病人的日常監(jiān)護(hù)是最為繁瑣的工作之一。這項(xiàng)工作要求醫(yī)生和護(hù)士定期前往各個(gè)病人的病床前進(jìn)行病人身體狀況的檢查和詢問，并查看安裝在病人身旁的各種監(jiān)護(hù)儀器的讀數(shù)情況，以在病人出現(xiàn)異常狀況或監(jiān)護(hù)儀器讀數(shù)超出預(yù)定范圍時(shí)，積極采取救護(hù)措施，幫助病人脫離危險(xiǎn)。
[0003]然而，現(xiàn)有技術(shù)中的這種人工數(shù)據(jù)監(jiān)控模式存在以下弊端:(1)耗費(fèi)了醫(yī)院大量的人力資源，醫(yī)院的醫(yī)生和護(hù)士人數(shù)相對(duì)病人數(shù)量來說相對(duì)有限，如果在住院部門使用大量的醫(yī)護(hù)人員，在其他部門例如門診部門的人員就會(huì)較少，影響醫(yī)院的正常就診秩序；(2)即時(shí)是使用大量的醫(yī)護(hù)人員，也做不到24小時(shí)無間斷數(shù)據(jù)采集和監(jiān)護(hù)，在一些時(shí)間段，例如凌晨，大部分病人仍會(huì)處于無人監(jiān)護(hù)的困境。
[0004]因此，需要一種用于病房數(shù)據(jù)采集方法，能夠24小時(shí)無間斷對(duì)病人身體狀況和監(jiān)護(hù)儀器讀數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，解決醫(yī)院人手不足的問題的同時(shí)，提高病人監(jiān)護(hù)的效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于病房數(shù)據(jù)采集方法，將監(jiān)護(hù)儀器讀數(shù)采集設(shè)備和病人身體狀況檢測(cè)設(shè)備移植到可靈活移動(dòng)且能夠做到全時(shí)段監(jiān)護(hù)的機(jī)器人結(jié)構(gòu)上，而且在出現(xiàn)異常狀況進(jìn)行本地報(bào)警的同時(shí)，通過無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程報(bào)警。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于病房數(shù)據(jù)采集方法，該方法包括下列步驟:I)提供一種用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)，所述機(jī)器人系統(tǒng)包括定位設(shè)備、電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備和主控制器，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集病房內(nèi)各個(gè)醫(yī)療儀器的儀器圖像和各個(gè)病人的人員圖像，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備與所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接，基于所述儀器圖像確定對(duì)應(yīng)儀器的讀數(shù)，根據(jù)所述人員圖像確定對(duì)應(yīng)病人的身體狀況，所述主控制器與所述定位設(shè)備、所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備和所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備分別連接，根據(jù)預(yù)存的多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位置和所述定位設(shè)備確定的所述機(jī)器人的當(dāng)前位置，確定所述機(jī)器人系統(tǒng)前往所述多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集路徑，根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集路徑向所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備發(fā)送電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，還用于分別根據(jù)所述對(duì)應(yīng)儀器的讀數(shù)和所述病人的身體狀況確定是否發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信號(hào)；以及2)使用所述機(jī)器人來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
[0007]更具體地，在所述用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)中，還包括:靜態(tài)存儲(chǔ)器，用于預(yù)先存儲(chǔ)了各種醫(yī)療儀器的圖像模板、各種醫(yī)療儀器的指針閾值和病人的各種醫(yī)療特征閾值，還用于預(yù)先存儲(chǔ)儀器上限灰度閾值、儀器下限灰度閾值、人員上限灰度閾值和人員下限灰度閾值，所述各種醫(yī)療特征閾值包括膚色閾值和姿態(tài)不規(guī)范度閾值，所述儀器上限灰度閾值和所述儀器下限灰度閾值用于將圖像中的儀器和背景分離，所述人員上限灰度閾值和所述人員下限灰度閾值用于將圖像中的人員和背景分離；電力供應(yīng)設(shè)備，用于為所述機(jī)器人系統(tǒng)提供除了電力供應(yīng)設(shè)備以外的各個(gè)用電設(shè)備的電力供應(yīng)；無線通信設(shè)備，用于與遠(yuǎn)端的護(hù)士監(jiān)控平臺(tái)建立雙向通信鏈路連接，以接收所述護(hù)士監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送的控制指令；控制電機(jī)，為直流電機(jī)，與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備連接，基于所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)整自身的運(yùn)行數(shù)據(jù)；所述定位設(shè)備通過檢測(cè)病房內(nèi)預(yù)設(shè)在地面上的巡視線，確定所述機(jī)器人系統(tǒng)的當(dāng)前位置；所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備為CCD云臺(tái)高清攝像機(jī)，鏡頭轉(zhuǎn)角為0-240度，采集的圖像分辨率為1920X 1080 ;所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括圖像先期處理單元、儀器讀數(shù)分析單元和病人狀況分析單元，所述圖像先期處理單元、所述儀器讀數(shù)分析單元和所述病人狀況分析單元分別采用獨(dú)立的FPGA芯片來實(shí)現(xiàn)，所述圖像先期處理單元與所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接，對(duì)所述儀器圖像或所述人員圖像依次執(zhí)行邊緣增強(qiáng)處理、小波濾波處理和灰度化處理，以生成儀器灰度圖像或人員灰度圖像，所述儀器讀數(shù)分析單元與所述靜態(tài)存儲(chǔ)器和所述圖像先期處理單元分別連接，將所述儀器灰度圖像中灰度值在所述儀器上限灰度閾值和所述儀器下限灰度閾值之間的像素識(shí)別并組成儀器子圖案，將所述儀器子圖像與所述各種醫(yī)療儀器的圖像模板逐一匹配以獲得所述儀器子圖像對(duì)應(yīng)的圖像模板和對(duì)應(yīng)的種類，基于所述儀器子圖像和所述對(duì)應(yīng)的圖像模板的比較結(jié)果，獲得所述儀器子圖像中指針位置所對(duì)應(yīng)的讀數(shù)，所述病人狀況分析單元與所述靜態(tài)存儲(chǔ)器和所述圖像先期處理單元分別連接，將所述人員灰度圖像中灰度值在所述人員上限灰度閾值和所述人員下限灰度閾值之間的像素識(shí)別并組成人員子圖案，識(shí)別所述人員子圖案中的人員的各種醫(yī)療特征；所述主控制器與所述靜態(tài)存儲(chǔ)器、所述儀器讀數(shù)分析單元和所述病人狀況分析單元分別連接，將所述儀器子圖像中指針位置所對(duì)應(yīng)的讀數(shù)與所述儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類的指針閾值比較，在超出所述儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類的指針閾值時(shí)，輸出儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類并輸出儀器讀數(shù)報(bào)警信號(hào)，將所述人員子圖案中的人員的各種醫(yī)療特征與所述病人的各種醫(yī)療特征閾值按種類逐一對(duì)比，當(dāng)存在病人的一種醫(yī)療特征，其對(duì)應(yīng)的所述人員子圖案中的人員的醫(yī)療特征超出其對(duì)應(yīng)的醫(yī)療特征閾值時(shí)，輸出病人的醫(yī)療特征種類并輸出身體狀況異常報(bào)警信號(hào)；其中，所述無線通信設(shè)備還與所述主控制器連接，用于將所述主控制器輸出的儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類和儀器讀數(shù)報(bào)警信號(hào)無線發(fā)送給所述護(hù)士監(jiān)控平臺(tái)，用于將所述主控制器輸出的病人的醫(yī)療特征種類和身體狀況異常報(bào)警信號(hào)無線發(fā)送給所述護(hù)士監(jiān)控平臺(tái)。
[0008]更具體地，在所述用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)中，所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括:顯示設(shè)備，與所述主控制器連接，用于實(shí)時(shí)顯示與所述主控制器輸出的儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類和儀器讀數(shù)報(bào)警信號(hào)分別對(duì)應(yīng)的提示文字信息，還用于實(shí)時(shí)顯示與所述主控制器輸出的病人的醫(yī)療特征種類和身體狀況異常報(bào)警信號(hào)分別對(duì)應(yīng)的提示文字信息。
[0009]更具體地，在所述用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)中，所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括:語音播放設(shè)備，與所述主控制器連接，用于實(shí)時(shí)播放與所述主控制器輸出的儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類和儀器讀數(shù)報(bào)警信號(hào)分別對(duì)應(yīng)的語音提示文件，還用于實(shí)時(shí)播放與所述主控制器輸出的病人的醫(yī)療特征種類和身體狀況異常報(bào)警信號(hào)分別對(duì)應(yīng)的語音提示文件。
[0010]更具體地，在所述用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)中，將所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備和所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備集成在一塊電路板上。
[0011]更具體地，在所述用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)中，所述顯示設(shè)備為液晶顯示器。
[0012]更具體地，在所述用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)中，所述語音播放設(shè)備為雙聲道揚(yáng)聲器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0014]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0015]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)方框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0017]需要到病房被護(hù)理的病人一般病情較重，他們的身體狀況需要被實(shí)時(shí)監(jiān)控，例如膚色變化情況和身體姿態(tài)情況，同時(shí)，需要安裝一些監(jiān)護(hù)儀器對(duì)病人的生理指數(shù)進(jìn)行采集。
[0018]醫(yī)院為了完成病人身體狀況檢查和監(jiān)護(hù)儀器數(shù)據(jù)讀取兩項(xiàng)任務(wù)，通常是采取護(hù)士長期巡視、主治醫(yī)生定期查看的方法，然而主治醫(yī)生都會(huì)被安排出診任務(wù)，護(hù)士也不能做到24小時(shí)無間斷監(jiān)護(hù)，因此，仍沒有實(shí)現(xiàn)全時(shí)段的病人監(jiān)護(hù)，病人還是會(huì)在某些時(shí)段陷入無人照應(yīng)的尷尬局面，這一問題，即時(shí)醫(yī)院投入再多人力，也是無法得到實(shí)際解決的。
[0019]為了脫離這一困境，一些醫(yī)院從設(shè)備上下功夫，例如建設(shè)更多的病人護(hù)士交互的硬件平臺(tái)，用于在病人感覺身體不適時(shí)，及時(shí)呼叫護(hù)士前來護(hù)理，這種方式雖然起到一定的積極作用，然而，對(duì)于重病患者，由于無法自理，還是無法執(zhí)行與護(hù)士交互的動(dòng)作。
[0020]針對(duì)上述不足，本發(fā)明搭建了一種用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)，采用高精度的圖像采集和識(shí)別技術(shù)完成病人身體狀況檢查和監(jiān)護(hù)儀器數(shù)據(jù)讀取這兩項(xiàng)任務(wù)，采用無線通信技術(shù)以保證機(jī)器人系統(tǒng)與護(hù)士監(jiān)護(hù)平臺(tái)的雙向通信，采用巡視線技術(shù)確保機(jī)器人系統(tǒng)準(zhǔn)確移動(dòng)到病房內(nèi)的各個(gè)采集數(shù)據(jù)點(diǎn)處，從而以機(jī)器人設(shè)備自動(dòng)監(jiān)護(hù)的方式，減輕醫(yī)護(hù)人員的任務(wù)量，提高病人的監(jiān)護(hù)質(zhì)量和效率。
[0021]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案示出的用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖，所述機(jī)器人系統(tǒng)包括:定位設(shè)備1、電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2、數(shù)據(jù)采集設(shè)備4、數(shù)據(jù)處理設(shè)備5和主控制器3，所述主控制器3與所述定位設(shè)備1、所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2、所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備4和所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備5分別連接，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備4和所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備5連接。
[0022]其中，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備4用于采集病房內(nèi)各個(gè)醫(yī)療儀器的儀器圖像和各個(gè)病人的人員圖像，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備5基于所述儀器圖像確定對(duì)應(yīng)儀器的讀數(shù)，根據(jù)所述人員圖像確定對(duì)應(yīng)病人的身體狀況，所述主控制器3根據(jù)預(yù)存的多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位置和所述定位設(shè)備確定的所述機(jī)器人的當(dāng)前位置，確定所述機(jī)器人系統(tǒng)前往所述多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集路徑，根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集路徑向所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2發(fā)送電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，還用于分別根據(jù)所述對(duì)應(yīng)儀器的讀數(shù)和所述病人的身體狀況確定是否發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信號(hào)。
[0023]接著，繼續(xù)對(duì)本發(fā)明的用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0024]所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括:靜態(tài)存儲(chǔ)器，用于預(yù)先存儲(chǔ)了各種醫(yī)療儀器的圖像模板、各種醫(yī)療儀器的指針閾值和病人的各種醫(yī)療特征閾值，還用于預(yù)先存儲(chǔ)儀器上限灰度閾值、儀器下限灰度閾值、人員上限灰度閾值和人員下限灰度閾值，所述各種醫(yī)療特征閾值包括膚色閾值和姿態(tài)不規(guī)范度閾值，所述儀器上限灰度閾值和所述儀器下限灰度閾值用于將圖像中的儀器和背景分離，所述人員上限灰度閾值和所述人員下限灰度閾值用于將圖像中的人員和背景分離。
[0025]所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括:電力供應(yīng)設(shè)備，用于為所述機(jī)器人系統(tǒng)提供除了電力供應(yīng)設(shè)備以外的各個(gè)用電設(shè)備的電力供應(yīng)。
[0026]所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括:無線通信設(shè)備，用于與遠(yuǎn)端的護(hù)士監(jiān)控平臺(tái)建立雙向通信鏈路連接，以接收所述護(hù)士監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送的控制指令。
[0027]所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括:控制電機(jī)，為直流電機(jī)，與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備2連接，基于所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)整自身的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
[0028]所述定位設(shè)備I通過檢測(cè)病房內(nèi)預(yù)設(shè)在地面上的巡視線，確定所述機(jī)器人系統(tǒng)的當(dāng)前位置。
[0029]所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備4為CCD云臺(tái)高清攝像機(jī)，鏡頭轉(zhuǎn)角為0-240度，采集的圖像分辨率為 1920X1080。
[0030]如圖2所示，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備5包括圖像先期處理單元51、儀器讀數(shù)分析單元52和病人狀況分析單元53，所述圖像先期處理單元51、所述儀器讀數(shù)分析單元52和所述病人狀況分析單元53分別采用獨(dú)立的FPGA芯片來實(shí)現(xiàn)。
[0031]所述圖像先期處理單元51與所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備4連接，對(duì)所述儀器圖像或所述人員圖像依次執(zhí)行邊緣增強(qiáng)處理、小波濾波處理和灰度化處理，以生成儀器灰度圖像或人員灰度圖像，所述儀器讀數(shù)分析單元52與所述靜態(tài)存儲(chǔ)器和所述圖像先期處理單元51分別連接，將所述儀器灰度圖像中灰度值在所述儀器上限灰度閾值和所述儀器下限灰度閾值之間的像素識(shí)別并組成儀器子圖案，將所述儀器子圖像與所述各種醫(yī)療儀器的圖像模板逐一匹配以獲得所述儀器子圖像對(duì)應(yīng)的圖像模板和對(duì)應(yīng)的種類，基于所述儀器子圖像和所述對(duì)應(yīng)的圖像模板的比較結(jié)果，獲得所述儀器子圖像中指針位置所對(duì)應(yīng)的讀數(shù)。
[0032]所述病人狀況分析單元53與所述靜態(tài)存儲(chǔ)器和所述圖像先期處理單元51分別連接，將所述人員灰度圖像中灰度值在所述人員上限灰度閾值和所述人員下限灰度閾值之間的像素識(shí)別并組成人員子圖案，識(shí)別所述人員子圖案中的人員的各種醫(yī)療特征。
[0033]所述主控制器3與所述靜態(tài)存儲(chǔ)器、所述儀器讀數(shù)分析單元52和所述病人狀況分析單元53分別連接，將所述儀器子圖像中指針位置所對(duì)應(yīng)的讀數(shù)與所述儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類的指針閾值比較，在超出所述儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類的指針閾值時(shí)，輸出儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類并輸出儀器讀數(shù)報(bào)警信號(hào)，將所述人員子圖案中的人員的各種醫(yī)療特征與所述病人的各種醫(yī)療特征閾值按種類逐一對(duì)比，當(dāng)存在病人的一種醫(yī)療特征，其對(duì)應(yīng)的所述人員子圖案中的人員的醫(yī)療特征超出其對(duì)應(yīng)的醫(yī)療特征閾值時(shí)，輸出病人的醫(yī)療特征種類并輸出身體狀況異常報(bào)警信號(hào)。
[0034]其中，所述無線通信設(shè)備還與所述主控制器3連接，用于將所述主控制器3輸出的儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類和儀器讀數(shù)報(bào)警信號(hào)無線發(fā)送給所述護(hù)士監(jiān)控平臺(tái)，用于將所述主控制器3輸出的病人的醫(yī)療特征種類和身體狀況異常報(bào)警信號(hào)無線發(fā)送給所述護(hù)士監(jiān)控-ψ
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[0035]其中，所述機(jī)器人系統(tǒng)還可以包括:顯示設(shè)備，與所述主控制，3連接，用于實(shí)時(shí)顯示與所述主控制器3輸出的儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類和儀器讀數(shù)報(bào)警信號(hào)分別對(duì)應(yīng)的提示文字信息，還用于實(shí)時(shí)顯示與所述主控制器3輸出的病人的醫(yī)療特征種類和身體狀況異常報(bào)警信號(hào)分別對(duì)應(yīng)的提示文字信息；所述機(jī)器人系統(tǒng)還可以包括:語音播放設(shè)備，與所述主控制器3連接，用于實(shí)時(shí)播放與所述主控制器3輸出的儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類和儀器讀數(shù)報(bào)警信號(hào)分別對(duì)應(yīng)的語音提示文件，還用于實(shí)時(shí)播放與所述主控制器3輸出的病人的醫(yī)療特征種類和身體狀況異常報(bào)警信號(hào)分別對(duì)應(yīng)的語音提示文件；可以選擇將所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備4和所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備5集成在一塊電路板上，所述顯示設(shè)備可選為液晶顯示器，所述語音播放設(shè)備可選為雙聲道揚(yáng)聲器。
[0036]另外，病房是醫(yī)院為患病情況較為嚴(yán)重的病人提供護(hù)理和治療的場(chǎng)所，一般設(shè)置在醫(yī)院門診部門附近，其中更嚴(yán)重的病重患者還會(huì)安排到重癥監(jiān)護(hù)室內(nèi)以加強(qiáng)監(jiān)控和護(hù)理，保障對(duì)病人的治療質(zhì)量和效果。
[0037]重癥監(jiān)護(hù)室，又稱作為加護(hù)病房，簡稱ICU。危重病的監(jiān)護(hù)與治療是近年來興起的一門臨床學(xué)科，宗旨是為危及生命的急性重癥病人提供技術(shù)和高質(zhì)量的醫(yī)療服務(wù)，即對(duì)危急重癥的病人進(jìn)行生理機(jī)能的監(jiān)測(cè)、生命支持、防治并發(fā)癥，促進(jìn)和加快病人的康復(fù)過程，這是續(xù)復(fù)蘇后的一種更高層次的醫(yī)療服務(wù)，是社會(huì)現(xiàn)代化和醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。近年來，隨著高新科技的不斷進(jìn)步，多種檢測(cè)和支持設(shè)備廣泛應(yīng)用于臨床，ICU病房的普及與規(guī)范，人們對(duì)生命生理機(jī)能的了解也逐漸完善，因此，提高了對(duì)衰竭器官的支持和保護(hù)能力，使危急重病的搶救成功率明顯提高，許多危急重癥的病人在嚴(yán)密監(jiān)護(hù)與精心治療下，度過了生命中最困難的時(shí)刻，而逐漸走向康復(fù)。同時(shí)，也帶動(dòng)和促進(jìn)了其他臨床學(xué)科的進(jìn)步和發(fā)展。
[0038]另外，圖像識(shí)別，是指利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識(shí)別各種不同模式的目標(biāo)和對(duì)像的技術(shù)。一般工業(yè)使用中，采用工業(yè)相機(jī)拍攝圖片，然后再利用軟件根據(jù)圖片灰階差做進(jìn)一步識(shí)別處理。
[0039]圖像識(shí)別可能是以圖像的主要特征為基礎(chǔ)的。每個(gè)圖像都有它的特征，如字母A有個(gè)尖，P有個(gè)圈、而Y的中心有個(gè)銳角等。對(duì)圖像識(shí)別時(shí)眼動(dòng)的研宄表明，視線總是集中在圖像的主要特征上，也就是集中在圖像輪廓曲度最大或輪廓方向突然改變的地方，這些地方的信息量最大。而且眼睛的掃描路線也總是依次從一個(gè)特征轉(zhuǎn)到另一個(gè)特征上。由此可見，在圖像識(shí)別過程中，知覺機(jī)制必須排除輸入的多余信息，抽出關(guān)鍵的信息。在人類圖像識(shí)別系統(tǒng)中，對(duì)復(fù)雜圖像的識(shí)別往往要通過不同層次的信息加工才能實(shí)現(xiàn)。對(duì)于熟悉的圖形，由于掌握了它的主要特征，就會(huì)把他當(dāng)作一個(gè)單元來識(shí)別，而不再注意他的細(xì)節(jié)了。這種由孤立的單元材料組成的整體單位叫做組塊，每一個(gè)組塊是同時(shí)被感知的。在文字材料的識(shí)別中，人們不僅可以把一個(gè)漢字的筆劃或偏旁等單元組成一個(gè)組塊，而且能把經(jīng)常在一起出現(xiàn)的字或詞組成組塊單位來加以識(shí)別。
[0040]采用本發(fā)明的用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)，針對(duì)現(xiàn)有病房護(hù)理模式覆蓋時(shí)段范圍窄、需要大量人工勞作的技術(shù)問題，引入有針對(duì)性的圖像采集和圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)病房的病人和儀器的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和精確特征識(shí)別，并在數(shù)據(jù)異常時(shí)提供報(bào)警機(jī)制，以機(jī)器監(jiān)控模式替代傳統(tǒng)的人工監(jiān)控模式，提高了病房護(hù)理的智能化水平。
[0041]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于病房數(shù)據(jù)采集方法，該方法包括下列步驟: 1)提供一種用于病房數(shù)據(jù)采集的機(jī)器人系統(tǒng)，所述機(jī)器人系統(tǒng)包括定位設(shè)備、電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備、數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)處理設(shè)備和主控制器，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集病房內(nèi)各個(gè)醫(yī)療儀器的儀器圖像和各個(gè)病人的人員圖像，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備與所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接，基于所述儀器圖像確定對(duì)應(yīng)儀器的讀數(shù)，根據(jù)所述人員圖像確定對(duì)應(yīng)病人的身體狀況，所述主控制器與所述定位設(shè)備、所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備和所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備分別連接，根據(jù)預(yù)存的多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)位置和所述定位設(shè)備確定的所述機(jī)器人的當(dāng)前位置，確定所述機(jī)器人系統(tǒng)前往所述多個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集路徑，根據(jù)所述數(shù)據(jù)采集路徑向所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備發(fā)送電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，還用于分別根據(jù)所述對(duì)應(yīng)儀器的讀數(shù)和所述病人的身體狀況確定是否發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信號(hào)；以及 2)使用所述機(jī)器人來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括: 靜態(tài)存儲(chǔ)器，用于預(yù)先存儲(chǔ)了各種醫(yī)療儀器的圖像模板、各種醫(yī)療儀器的指針閾值和病人的各種醫(yī)療特征閾值，還用于預(yù)先存儲(chǔ)儀器上限灰度閾值、儀器下限灰度閾值、人員上限灰度閾值和人員下限灰度閾值，所述各種醫(yī)療特征閾值包括膚色閾值和姿態(tài)不規(guī)范度閾值，所述儀器上限灰度閾值和所述儀器下限灰度閾值用于將圖像中的儀器和背景分離，所述人員上限灰度閾值和所述人員下限灰度閾值用于將圖像中的人員和背景分離； 電力供應(yīng)設(shè)備，用于為所述機(jī)器人系統(tǒng)提供除了電力供應(yīng)設(shè)備以外的各個(gè)用電設(shè)備的電力供應(yīng)； 無線通信設(shè)備，用于與遠(yuǎn)端的護(hù)士監(jiān)控平臺(tái)建立雙向通信鏈路連接，以接收所述護(hù)士監(jiān)控平臺(tái)發(fā)送的控制指令； 控制電機(jī)，為直流電機(jī)，與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備連接，基于所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)調(diào)整自身的運(yùn)行數(shù)據(jù)； 所述定位設(shè)備通過檢測(cè)病房內(nèi)預(yù)設(shè)在地面上的巡視線，確定所述機(jī)器人系統(tǒng)的當(dāng)前位置； 所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備為CCD云臺(tái)高清攝像機(jī)，鏡頭轉(zhuǎn)角為0-240度，采集的圖像分辨率為1920X1080 ； 所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括圖像先期處理單元、儀器讀數(shù)分析單元和病人狀況分析單元，所述圖像先期處理單元、所述儀器讀數(shù)分析單元和所述病人狀況分析單元分別采用獨(dú)立的FPGA芯片來實(shí)現(xiàn)，所述圖像先期處理單元與所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備連接，對(duì)所述儀器圖像或所述人員圖像依次執(zhí)行邊緣增強(qiáng)處理、小波濾波處理和灰度化處理，以生成儀器灰度圖像或人員灰度圖像，所述儀器讀數(shù)分析單元與所述靜態(tài)存儲(chǔ)器和所述圖像先期處理單元分別連接，將所述儀器灰度圖像中灰度值在所述儀器上限灰度閾值和所述儀器下限灰度閾值之間的像素識(shí)別并組成儀器子圖案，將所述儀器子圖像與所述各種醫(yī)療儀器的圖像模板逐一匹配以獲得所述儀器子圖像對(duì)應(yīng)的圖像模板和對(duì)應(yīng)的種類，基于所述儀器子圖像和所述對(duì)應(yīng)的圖像模板的比較結(jié)果，獲得所述儀器子圖像中指針位置所對(duì)應(yīng)的讀數(shù)，所述病人狀況分析單元與所述靜態(tài)存儲(chǔ)器和所述圖像先期處理單元分別連接，將所述人員灰度圖像中灰度值在所述人員上限灰度閾值和所述人員下限灰度閾值之間的像素識(shí)別并組成人員子圖案，識(shí)別所述人員子圖案中的人員的各種醫(yī)療特征； 所述主控制器與所述靜態(tài)存儲(chǔ)器、所述儀器讀數(shù)分析單元和所述病人狀況分析單元分別連接，將所述儀器子圖像中指針位置所對(duì)應(yīng)的讀數(shù)與所述儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類的指針閾值比較，在超出所述儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類的指針閾值時(shí)，輸出儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類并輸出儀器讀數(shù)報(bào)警信號(hào)，將所述人員子圖案中的人員的各種醫(yī)療特征與所述病人的各種醫(yī)療特征閾值按種類逐一對(duì)比，當(dāng)存在病人的一種醫(yī)療特征，其對(duì)應(yīng)的所述人員子圖案中的人員的醫(yī)療特征超出其對(duì)應(yīng)的醫(yī)療特征閾值時(shí)，輸出病人的醫(yī)療特征種類并輸出身體狀況異常報(bào)警信號(hào)； 其中，所述無線通信設(shè)備還與所述主控制器連接，用于將所述主控制器輸出的儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類和儀器讀數(shù)報(bào)警信號(hào)無線發(fā)送給所述護(hù)士監(jiān)控平臺(tái)，用于將所述主控制器輸出的病人的醫(yī)療特征種類和身體狀況異常報(bào)警信號(hào)無線發(fā)送給所述護(hù)士監(jiān)控平臺(tái)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括: 顯示設(shè)備，與所述主控制器連接，用于實(shí)時(shí)顯示與所述主控制器輸出的儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類和儀器讀數(shù)報(bào)警信號(hào)分別對(duì)應(yīng)的提示文字信息，還用于實(shí)時(shí)顯示與所述主控制器輸出的病人的醫(yī)療特征種類和身體狀況異常報(bào)警信號(hào)分別對(duì)應(yīng)的提示文字信息。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述機(jī)器人系統(tǒng)還包括: 語音播放設(shè)備，與所述主控制器連接，用于實(shí)時(shí)播放與所述主控制器輸出的儀器子圖像對(duì)應(yīng)的種類和儀器讀數(shù)報(bào)警信號(hào)分別對(duì)應(yīng)的語音提示文件，還用于實(shí)時(shí)播放與所述主控制器輸出的病人的醫(yī)療特征種類和身體狀況異常報(bào)警信號(hào)分別對(duì)應(yīng)的語音提示文件。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于: 將所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備和所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備集成在一塊電路板上。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于: 所述顯示設(shè)備為液晶顯示器。
7.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于: 所述語音播放設(shè)備為雙聲道揚(yáng)聲器。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK104503419SQ201510036027
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月24日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:無錫桑尼安科技有限公司