[發明專利]一種基于VR技術和瞬態噪聲去噪技術的醫療手術仿真系統

有效

• 申請號: 201610890079.9
• 申請日: 2016-10-12
• 公開（公告）號: CN106652624B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 童培誠;段會鋒
• 申請（專利權）人: 快創科技（大連）有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G06T17/00;G16H50/50
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

1.一種基于VR技術和瞬態噪聲去噪技術的醫療手術仿真系統，其特征在于包括：

數據庫存儲單元：其存儲有多種醫療器械的模型元素信息、對應該醫療器械的性能信息和涉及到該醫療器械的手術類型信息；

場景構建單元：在虛擬環境區域調取數據庫存儲單元內的數據信息將每個醫療手術對應的全部操作過程進行圖像視頻編輯，該過程包括手術過程需要的醫療器械名稱、醫療器械的數量、在實際操作過程中醫生的操作姿勢；所述場景構建單元包括編輯單元，所述編輯單元將多種手術正確的操作狀況信息進行編輯后存儲在存儲器內；

所述場景構建單元還包括對視頻圖像和語音圖像進行降噪處理的降噪模塊，所述降噪模塊首先對待處理對象進行分幀處理、讀取本幀信號的梅爾倒譜系數和本幀信號的基因周期，采用梅爾倒譜系數來檢測本幀信號是否含有噪聲如果含有則使用基音周期預測值來進行信號的波形重建實現其該幀信號的降噪過程；

虛擬現實成像單元：包括佩戴在醫護人員頭部上的VR成像模塊、佩戴在醫護人員手上的數據信息檢測手套，所述VR成像模塊包括3D眼鏡和與該眼鏡配合使用的立體耳機以及檢測醫護人員在模擬手術過程中的唇動信息的唇動檢測模塊，所述虛擬現實成像單元還包括矯正模塊；工作狀態下：醫護人員佩戴上3D眼鏡在虛擬現實環境中進行醫療手術的觀摩，當需要進行演練操作時醫護人員佩戴上數據信息檢測手套在虛擬環境下呈現的人體器官上進行手術操作，同時陳述該手術的關鍵點和手術過程的詳細操作，所述矯正模塊讀取數據庫存儲單元內的數據信息對該醫護人員的陳述和實際操作進行判斷，核實該醫護人員實際操作是否正確。

2.根據權利要求1所述的基于VR技術和瞬態噪聲去噪技術的醫療手術仿真系統，其特征還在于：所述數據信息檢測手套實時檢測醫護人員的每個手指的動作信息、手指握醫療器械的力度信息、手腕的力度信息，同時采用攝像頭對醫護人員在虛擬環境下的實際手法動作即手術過程進行實時拍攝。

3.根據權利要求1或2所述的基于VR技術和瞬態噪聲去噪技術的醫療手術仿真系統，其特征還在于：所述校正模塊包括學習模塊，當醫護人員在虛擬環境下進行手術演練過程中出現手術解剖過程中的簡易姿勢，所述學習模塊對上述信息進行實時記錄，并傳送至數據庫存儲單元，所述數據庫存儲單元對其內部的數據信息進行實時更新。

4.根據權利要求1所述的基于VR技術和瞬態噪聲去噪技術的醫療手術仿真系統，其特征還在于：所述降噪模塊對視頻圖像和語音圖像進行降噪處理時梅爾倒譜系數采用如下方式計算：

輸入待處理對象的分幀信號，記錄其幀長信息并對其進行歸一化處理；對當前幀信號進行預加重和加窗處理得到頻域信號，計算頻域信號的能量譜，將頻域信號的能量譜通過一組梅爾標度的三角形濾波器組進行頻域濾波、計算各個濾波器輸出的能量和對數從而得到其梅爾倒譜系數。