[發明專利]骨科手術床

有效

• 申請號: 201610349938.3
• 申請日: 2016-05-24
• 公開（公告）號: CN106038148B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 宋兆華
• 申請（專利權）人: 漯河醫學高等專科學校
• 主分類號: A61G13/00
• 分類號: A61G13/00;A61G13/10
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙)11562
• 代理人: 宋平

1.一種骨科手術床，包括病床和基于圖像識別的自動化平臺，所述平臺包括超聲波探測設備、圖像采集設備、人體檢測設備、噴射槍和AVR32芯片，AVR32芯片分別與超聲波探測設備、圖像采集設備、人體檢測設備和噴射槍連接，人體檢測設備與圖像采集設備連接，用于基于圖像采集設備拍攝的高清側面圖像判斷病床側面是否存在人體，AVR32芯片用于基于人體檢測設備和超聲波探測設備的檢測結果確定是否控制噴射槍噴射出可彈出式繩網主體；

其特征在于，所述平臺包括：

太陽能檢測設備，位于病房所在樓宇的外墻上，用于實時檢測當前的太陽能強度；

供電設備，包括太陽能供電器件、蓄電池、切換開關和電壓轉換器，切換開關分別與太陽能檢測設備、太陽能供電器件和蓄電池連接，當蓄電池的剩余電量不足且當前的太陽能強度高于等于預設強度時，切換到太陽能供電器件以由太陽能供電器件供電，電壓轉換器與切換開關連接，以將通過切換開關輸入的5V電壓轉換為3.3V電壓，其中太陽能供電器件位于病房所在樓宇的外墻上，太陽能供電器件包括太陽能光伏板；

無線充電設備，分別與太陽能檢測設備和蓄電池連接，當蓄電池的剩余電量不足且當前的太陽能強度低于預設強度時，與附近的無線充電終端建立連接以啟動無線充電操作，無線充電設備還與電壓轉換器連接以實現電壓轉換；

超聲波探測設備，位于病床床板的一側，用于探測是否有物體從病床床板的一側經過，并在探測到有物體從病床床板的一側經過時，發出物件掠過信號；

無線通信設備，與AVR32芯片連接，包括無線接收子設備和無線發送子設備，用于在接收到墜落觸發信號或墜落預警信號時通過無線通信鏈路將墜落觸發信號或墜落預警信號發送到遠端的病房服務中心；

顯示設備，與AVR32芯片連接，用于顯示與墜落觸發信號或墜落預警信號相應的文字信息；

圖像采集設備，位于病床床板的一側，背向病床側面以水平拍攝方向拍攝以獲得高清側面圖像；

空域圖像增強設備，與圖像采集設備連接以接收高清側面圖像，包括直接灰度變換子設備和直方圖修正子設備，直接灰度變換子設備與圖像采集設備連接，用于對高清側面圖像執行直接灰度變換處理以獲得第一增強圖像，直方圖修正子設備與直接灰度變換子設備連接，用于接收第一增強圖像，并對第一增強圖像執行直方圖修正處理以獲得第二增強圖像，其中，直接灰度變換處理采用對數函數對高清側面圖像的每一個像素值進行運算，將運算后的每一個像素值組成第一增強圖像，直方圖修正處理通過改變直方圖的形狀來改變第一增強圖像的灰度布局以增強第一增強圖像，獲得第二增強圖像；

維納濾波設備，與空域圖像增強設備的直方圖修正子設備連接，用于接收第二增強圖像，并對第二增強圖像執行第一濾波處理以獲得第一濾波圖像，其中第一濾波處理用于使得第一濾波圖像與第二增強圖像的均方誤差最小以去除第二增強圖像中的斑點噪聲和白噪聲；

改進型中值濾波設備，與維納濾波設備連接以獲得第一濾波圖像，包括噪聲檢測子設備、模塊選擇子設備和濾波處理子設備，噪聲檢測子設備與維納濾波設備連接，通過對第一濾波圖像的像素點的灰度值進行分析以確定每一個噪聲分布區域的分布半徑，并將各個噪聲分布區域的分布半徑中的最大值作為最大分布半徑輸出，模塊選擇子設備與噪聲檢測子設備連接，用于接收最大分布半徑，并基于最大分布半徑選擇進行中值濾波的濾波模塊，濾波處理子設備分別與維納濾波設備和模塊選擇子設備連接，用于基于選擇的濾波模塊對第一濾波圖像進行中值濾波處理以獲得第二濾波圖像，其中中值濾波處理包括對于第一濾波圖像內每一個像素點作為目標像素點進行以下處理：以目標像素點在第一濾波圖像內的位置作為選擇的濾波模塊的形心在第一濾波圖像內取出多個像素點作為多個參考像素點，取多個參考像素點的像素值中的最大值和最小值以作為像素最大值和像素最小值，確定像素最大值和像素最小值的平均值以作為像素平均值，針對每一個參考像素點，如果其像素值小于像素平均值，則用0代替其像素值，如果其像素值大于等于像素平均值，則保留其像素值，最后將多個參考像素點的像素值的平均值作為目標像素點的像素值輸出；

人體檢測設備，與改進型中值濾波設備連接，將第二濾波圖像中像素點灰度值在人體灰度值范圍內的所有像素點組成人體子圖像，當人體子圖像所占據的像素點的總數大于等于預設像素點數量時，發出存在人體信號，否則，發出無人體信號；

繩網收納設備，位于病床下方，為圓筒形容器，用于收納可彈出式繩網主體；

噴射槍，分別與AVR32芯片和可彈出式繩網主體連接，位于繩網收納設備后部，用于在接收到墜落觸發信號時，將可彈出式繩網主體從繩網收納設備內噴射到病床的一側并處于打開狀態；

可彈出式繩網主體，在未被噴射槍噴射之前，保持位于繩網收納設備內且處于收縮狀態，用于在被噴射到病床的一側并處于打開狀態時對病床墜落人體進行保護；

重量變化率檢測設備，位于病床床板下側面位置，包括重量檢測儀和計時器，重量檢測儀用于實時檢測病床床板上的負載重量，重量變化率檢測設備基于重量檢測儀的輸出和計時器的輸出確定病床床板上的負載重量變化率，當負載重量變化率大于預設變化率時，發出重量變化預警信號，當負載重量變化率小于等于預設變化率時，發出重量變化正常信號；

AVR32芯片，分別與圖像采集設備、噴射槍、重量變化率檢測設備、人體檢測設備和超聲波檢測設備連接，當接收重量變化預警信號后，啟動圖像采集設備，隨后在接收到存在人體信號且接收到物件掠過信號時，發出墜落觸發信號，在接收到無人體信號且接收到物件掠過信號時，發出墜落預警信號，以及未接收到物件掠過信號而只接收到存在人體信號，發出墜落預警信號；

FLASH存儲設備，用于預先存儲了預設像素點數量、預設變化率和預設強度；

市電接入接口，與市電線路連接，用于接收市電線路輸入的交流供電信號；

電流互感器及取樣電路，與市電線路中的A相線路、B相線路和C相線路連接，用于對A相線路、B相線路和C相線路中的電流信號分別進行取樣；

電壓取樣電路，與市電線路中的A相線路、B相線路和C相線路連接，用于對A相線路、B相線路和C相線路中的電壓信號分別進行取樣；

電流信號調理電路，與電流互感器及取樣電路連接，用于對取樣電流進行信號調理；

電壓信號調理電路，與電壓取樣電路連接，用于對取樣電壓進行信號調理；

AD73360芯片，分別與電流信號調理電路和電壓信號調理電路連接，對調理后的取樣電流和調理后的取樣電壓分別執行16位A/D轉換，獲得數字電流信號和數字電壓信號，還基于數字電流信號和數字電壓信號確定數字電流信號的有效值和數字電壓信號的有效值；

交流供電轉換設備，與市電線路中的A相線路、B相線路和C相線路連接，用于執行交流電到直流電的轉換；

顯示設備，與AD73360芯片連接，用于實時顯示數字電流信號的有效值和數字電壓信號的有效值；

其中，模塊選擇子設備基于最大分布半徑選擇進行中值濾波的濾波模塊包括：最大分布半徑越大，選擇的進行中值濾波的濾波模塊越大，最大分布半徑越小，選擇的進行中值濾波的濾波模塊越小；

其中，模塊選擇子設備中供選擇的濾波模塊包括3×3，5×5，7×7和9×9；

其中，顯示設備還與AD73360芯片連接，用于實時顯示數字電流信號的有效值和數字電壓信號的有效值。