[發(fā)明專利]一種基于VR技術(shù)和瞬態(tài)噪聲去噪技術(shù)的醫(yī)療手術(shù)仿真系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610890079.9
• 申請日: 2016-10-12
• 公開（公告）號: CN106652624B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 童培誠;段會鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 快創(chuàng)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(zé)任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

1.一種基于VR技術(shù)和瞬態(tài)噪聲去噪技術(shù)的醫(yī)療手術(shù)仿真系統(tǒng)，其特征在于包括：

數(shù)據(jù)庫存儲單元：其存儲有多種醫(yī)療器械的模型元素信息、對應(yīng)該醫(yī)療器械的性能信息和涉及到該醫(yī)療器械的手術(shù)類型信息；

場景構(gòu)建單元：在虛擬環(huán)境區(qū)域調(diào)取數(shù)據(jù)庫存儲單元內(nèi)的數(shù)據(jù)信息將每個醫(yī)療手術(shù)對應(yīng)的全部操作過程進(jìn)行圖像視頻編輯，該過程包括手術(shù)過程需要的醫(yī)療器械名稱、醫(yī)療器械的數(shù)量、在實(shí)際操作過程中醫(yī)生的操作姿勢；所述場景構(gòu)建單元包括編輯單元，所述編輯單元將多種手術(shù)正確的操作狀況信息進(jìn)行編輯后存儲在存儲器內(nèi)；

所述場景構(gòu)建單元還包括對視頻圖像和語音圖像進(jìn)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(jìn)行分幀處理、讀取本幀信號的梅爾倒譜系數(shù)和本幀信號的基因周期，采用梅爾倒譜系數(shù)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(yù)測值來進(jìn)行信號的波形重建實(shí)現(xiàn)其該幀信號的降噪過程；

虛擬現(xiàn)實(shí)成像單元：包括佩戴在醫(yī)護(hù)人員頭部上的VR成像模塊、佩戴在醫(yī)護(hù)人員手上的數(shù)據(jù)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(jī)以及檢測醫(yī)護(hù)人員在模擬手術(shù)過程中的唇動信息的唇動檢測模塊，所述虛擬現(xiàn)實(shí)成像單元還包括矯正模塊；工作狀態(tài)下：醫(yī)護(hù)人員佩戴上3D眼鏡在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中進(jìn)行醫(yī)療手術(shù)的觀摩，當(dāng)需要進(jìn)行演練操作時醫(yī)護(hù)人員佩戴上數(shù)據(jù)信息檢測手套在虛擬環(huán)境下呈現(xiàn)的人體器官上進(jìn)行手術(shù)操作，同時陳述該手術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)和手術(shù)過程的詳細(xì)操作，所述矯正模塊讀取數(shù)據(jù)庫存儲單元內(nèi)的數(shù)據(jù)信息對該醫(yī)護(hù)人員的陳述和實(shí)際操作進(jìn)行判斷，核實(shí)該醫(yī)護(hù)人員實(shí)際操作是否正確。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VR技術(shù)和瞬態(tài)噪聲去噪技術(shù)的醫(yī)療手術(shù)仿真系統(tǒng)，其特征還在于：所述數(shù)據(jù)信息檢測手套實(shí)時檢測醫(yī)護(hù)人員的每個手指的動作信息、手指握醫(yī)療器械的力度信息、手腕的力度信息，同時采用攝像頭對醫(yī)護(hù)人員在虛擬環(huán)境下的實(shí)際手法動作即手術(shù)過程進(jìn)行實(shí)時拍攝。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于VR技術(shù)和瞬態(tài)噪聲去噪技術(shù)的醫(yī)療手術(shù)仿真系統(tǒng)，其特征還在于：所述校正模塊包括學(xué)習(xí)模塊，當(dāng)醫(yī)護(hù)人員在虛擬環(huán)境下進(jìn)行手術(shù)演練過程中出現(xiàn)手術(shù)解剖過程中的簡易姿勢，所述學(xué)習(xí)模塊對上述信息進(jìn)行實(shí)時記錄，并傳送至數(shù)據(jù)庫存儲單元，所述數(shù)據(jù)庫存儲單元對其內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行實(shí)時更新。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于VR技術(shù)和瞬態(tài)噪聲去噪技術(shù)的醫(yī)療手術(shù)仿真系統(tǒng)，其特征還在于：所述降噪模塊對視頻圖像和語音圖像進(jìn)行降噪處理時梅爾倒譜系數(shù)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(jìn)行歸一化處理；對當(dāng)前幀信號進(jìn)行預(yù)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(biāo)度的三角形濾波器組進(jìn)行頻域?yàn)V波、計算各個濾波器輸出的能量和對數(shù)從而得到其梅爾倒譜系數(shù)。