[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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610890079.9
• 申請(qǐng)日: 2016-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106652624B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 童培誠(chéng);段會(huì)鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 快創(chuàng)科技（大連）有限公司
• 主分類號(hào): G09B9/00
• 分類號(hào): 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

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于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)，包括：數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)單元：其存儲(chǔ)有多種醫(yī)療器械的模型元素信息、對(duì)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(chǎng)景構(gòu)建單元：在虛擬環(huán)境區(qū)域調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)信息將每個(gè)醫(yī)療手術(shù)對(duì)應(yīng)的全部操作過(guò)程進(jìn)行圖像視頻編輯和虛擬現(xiàn)實(shí)成像單元，本系統(tǒng)提供的基于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)，醫(yī)護(hù)人員在體驗(yàn)到虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的同時(shí)對(duì)醫(yī)療器械的性能和功能進(jìn)行體感的體驗(yàn)，在醫(yī)療手術(shù)過(guò)程中對(duì)醫(yī)療技術(shù)得到更好的鍛煉和學(xué)習(xí)，達(dá)到更加真實(shí)的了解醫(yī)療器械的效果同時(shí)對(duì)各項(xiàng)醫(yī)療手術(shù)有很好的鍛煉和學(xué)習(xí)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于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)。

背景技術(shù)

科學(xué)技術(shù)日新月異的發(fā)展，給當(dāng)今世界的制造業(yè)帶來(lái)了空前的技術(shù)革命，在這期間虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它給人們帶來(lái)了一門神奇的感覺(jué)和技術(shù)領(lǐng)域，給人們帶入了夢(mèng)幻世界。虛擬現(xiàn)實(shí)簡(jiǎn)稱VR，稱為靈境技術(shù)、是以沉浸性、交互性和構(gòu)想性為基本技術(shù)特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面、并行處理技術(shù)、多傳感技術(shù)、模擬人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等感覺(jué)器官功能，使得人們沉浸在計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境中并能夠通過(guò)語(yǔ)言、手勢(shì)等自然方式與之進(jìn)行互動(dòng)，創(chuàng)建了一種造人化的多維信息空間、具有廣闊的應(yīng)用前景。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)成為人們生活中重要的組成部分，人機(jī)接口技術(shù)成為人們關(guān)心的重要課題。因此近幾年來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)成為人們關(guān)注的重點(diǎn)，在城市規(guī)劃建設(shè)中被廣泛應(yīng)用并帶來(lái)顯著利益，從而展現(xiàn)規(guī)劃方案虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的沉浸感和互動(dòng)感，用戶在體驗(yàn)過(guò)程中感受到場(chǎng)景的真實(shí)感和逼真的感覺(jué)沖擊，或者身臨其境的感覺(jué)、可以通過(guò)數(shù)據(jù)接口實(shí)時(shí)獲得虛擬環(huán)境中項(xiàng)目的相關(guān)信息，因此方便大型工程規(guī)劃設(shè)計(jì)、有利于管理人員對(duì)各種方案進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)和方案評(píng)估。

目前醫(yī)療技術(shù)在不斷的發(fā)展，醫(yī)護(hù)人員的技術(shù)水平需要進(jìn)一步提高，醫(yī)護(hù)人員通過(guò)翻閱資料來(lái)不斷的專研學(xué)術(shù)知識(shí)，包括醫(yī)療器械的使用和說(shuō)明、多種疾病的診斷和治療，對(duì)人體多種解剖手術(shù)的學(xué)習(xí)和研究，等等很多醫(yī)療學(xué)術(shù)等待醫(yī)護(hù)人員去不斷探索，然而現(xiàn)有技術(shù)中醫(yī)護(hù)人員很多在學(xué)術(shù)研究中進(jìn)行手術(shù)的學(xué)習(xí)和鍛煉過(guò)程都是觀看視頻或者臨床觀摩其他醫(yī)護(hù)人員來(lái)學(xué)習(xí)研究，對(duì)于實(shí)際動(dòng)手能力沒(méi)有得到更好的鍛煉。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種基于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)，包括

數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)單元：其存儲(chǔ)有多種醫(yī)療器械的模型元素信息、對(duì)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(chǎng)景構(gòu)建單元：在虛擬環(huán)境區(qū)域調(diào)取數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)信息將每個(gè)醫(yī)療手術(shù)對(duì)應(yīng)的全部操作過(guò)程進(jìn)行圖像視頻編輯，該過(guò)程包括手術(shù)過(guò)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(guò)程中醫(yī)生的操作姿勢(shì)；所述場(chǎng)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(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)；

所述場(chǎng)景構(gòu)建單元還包括對(duì)視頻圖像和語(yǔ)音圖像進(jìn)行降噪處理的降噪模塊，所述降噪模塊首先對(duì)待處理對(duì)象進(jìn)行分幀處理、讀取本幀信號(hào)的梅爾倒譜系數(shù)和本幀信號(hào)的基因周期，采用梅爾倒譜系數(shù)來(lái)檢測(cè)本幀信號(hào)是否含有噪聲如果含有則使用基音周期預(yù)測(cè)值來(lái)進(jìn)行信號(hào)的波形重建實(shí)現(xiàn)其該幀信號(hào)的降噪過(guò)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(cè)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(cè)醫(yī)護(hù)人員在模擬手術(shù)過(guò)程中的唇動(dòng)信息的唇動(dòng)檢測(cè)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(shí)醫(yī)護(hù)人員佩戴上數(shù)據(jù)信息檢測(cè)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(shí)口述該手術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)和手術(shù)過(guò)程的詳細(xì)操作，所述矯正模塊讀取數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)單元內(nèi)的數(shù)據(jù)信息對(duì)該醫(yī)護(hù)人員的陳述和實(shí)際操作進(jìn)行判斷，如果該醫(yī)護(hù)人員實(shí)際操作動(dòng)作正確。