[發(fā)明專(zhuān)利]基于機(jī)器視覺(jué)的醫(yī)療采樣快速候檢方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110798370.4
• 申請(qǐng)日: 2021-07-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113520469B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦曉飛;李浩;張學(xué)典
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A61B10/00
• 分類(lèi)號(hào): A61B10/00;A61B90/00
• 代理公司: 上海申匯專(zhuān)利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;徐穎

本發(fā)明涉及一種基于機(jī)器視覺(jué)的醫(yī)療采樣快速候檢方法，依托6自由度侯檢椅充分利用機(jī)器視覺(jué)算法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)患者的身份信息核驗(yàn)、自動(dòng)送檢、在正式采樣前對(duì)患者位姿進(jìn)行調(diào)整等功能。當(dāng)患者進(jìn)入待采樣區(qū)域時(shí)坐入侯檢椅，通過(guò)其搭載的微型計(jì)算機(jī)對(duì)患者進(jìn)行身份核驗(yàn)。核驗(yàn)成功后，侯檢椅通過(guò)循跡控制模塊，延地面既定軌道向采樣區(qū)運(yùn)動(dòng)。在正式采樣前候診椅經(jīng)過(guò)一緩沖區(qū)，在緩沖區(qū)內(nèi)，通過(guò)另一攝像頭捕捉人體姿態(tài)信息，利用人體姿態(tài)估計(jì)算法和6自由度侯檢椅對(duì)患者位姿進(jìn)行必要調(diào)整，其目的在于方便醫(yī)生采樣，縮短整體采樣時(shí)長(zhǎng)。本方法不拘泥于咽拭子采樣，也不針對(duì)采樣瞬間的自動(dòng)化，更在于協(xié)助減少采樣時(shí)長(zhǎng)、實(shí)現(xiàn)侯檢無(wú)人化引導(dǎo)、保護(hù)醫(yī)患和可靈活部署。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醫(yī)療衛(wèi)生裝備技術(shù)，特別涉及一種基于機(jī)器視覺(jué)的醫(yī)療采?樣快速候檢方法。

背景技術(shù)

在防疫過(guò)程中需要進(jìn)行常態(tài)化的大量的咽拭子采樣人機(jī)協(xié)作咽拭子采樣系?統(tǒng)的研制不僅能夠減輕醫(yī)護(hù)人員負(fù)擔(dān)，加快咽拭子采樣效率，減少醫(yī)護(hù)人員感?染幾率，還為主動(dòng)應(yīng)對(duì)未來(lái)可能發(fā)生的類(lèi)似傳染性疾病具有重要意義。

根據(jù)檢疫工作的需要，現(xiàn)已催生出很多關(guān)于拭子采樣的專(zhuān)利，極大數(shù)量的?專(zhuān)利思考方向都是對(duì)采樣器具的發(fā)明改進(jìn)、使用機(jī)器人代替醫(yī)護(hù)采樣的裝置甚?至有為方便采樣而為患者設(shè)計(jì)的座椅。在對(duì)采樣器具的改進(jìn)發(fā)明方面，一種新?型咽拭子采集器(專(zhuān)利公告號(hào)CN212574900U)，該專(zhuān)利可以防止患者嗆咳時(shí)口?中的氣體或飛沫直接噴向采集者，有效避免醫(yī)護(hù)人員感染，保證咽拭子采樣時(shí)?的安全性。在使用自動(dòng)化機(jī)器人采樣方面，一種咽拭子自動(dòng)采樣系統(tǒng)(專(zhuān)利公?告號(hào)CN111631754A)，該專(zhuān)利使用多模塊單元以實(shí)現(xiàn)人員定位、樣本采集和樣?品自動(dòng)裝卸，利用圖像處理技術(shù)與深度相機(jī)結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人代替醫(yī)護(hù)人員?采樣，正如該專(zhuān)利摘要中所提到的，此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了咽拭子采集過(guò)程的全自動(dòng)化。?在為患者設(shè)計(jì)采樣座椅方面，咽拭子采樣專(zhuān)用椅(CN112754856A)，該專(zhuān)利主?要發(fā)明內(nèi)容是一個(gè)可以手動(dòng)調(diào)節(jié)預(yù)采樣人員空間位置的咽拭子采樣座椅，發(fā)明?意在解決患者坐姿不舒適醫(yī)護(hù)人員工作效率低的問(wèn)題。

綜上所述，可以看出這些專(zhuān)利的設(shè)計(jì)初衷更側(cè)重于在瞬時(shí)采樣過(guò)程的安全?性、高效性和舒適性，卻極大程度上忽視了采樣前的準(zhǔn)備工作和采樣后的患者?撤離工作，并且這兩大過(guò)程對(duì)于緩解醫(yī)護(hù)人員的工作壓力和避免交叉感染同樣?極為重要，而且充分利用候診的時(shí)間為采樣過(guò)程做好基礎(chǔ)也是加快采樣過(guò)程的?重要手段。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)提高醫(yī)療采樣效率問(wèn)題，提出了一種基于機(jī)器視覺(jué)的醫(yī)療采樣快速候?檢方法，基于使用人臉識(shí)別算法和人體姿態(tài)估計(jì)算法，結(jié)合裝備超聲波避障傳?感器和紅外傳感器的6自由度候檢椅，實(shí)現(xiàn)縮短候檢時(shí)間提高采樣效率、候診?過(guò)程的無(wú)人化引導(dǎo)、確定采樣前患者位姿已滿(mǎn)足采樣時(shí)位姿要求、避免因候診?造成交叉感染。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種基于機(jī)器視覺(jué)的醫(yī)療采樣快速候檢方法，患者?從入口首先進(jìn)入身份核驗(yàn)區(qū)，座入6自由度候檢椅后，進(jìn)行身份核實(shí)，身份核?實(shí)后候檢椅沿著軌跡線(xiàn)依次進(jìn)入等候采樣區(qū)、位姿調(diào)整區(qū)調(diào)整采樣位姿、采集?區(qū)進(jìn)行采樣，采樣完畢，候檢椅沿著軌跡線(xiàn)將患者送至出口后，候檢椅沿軌跡?線(xiàn)通過(guò)候檢椅消毒區(qū)進(jìn)行消毒后再返回至入口位置，候檢椅準(zhǔn)備進(jìn)入下一個(gè)工?作周期；所述位姿調(diào)整區(qū)設(shè)有位姿攝像頭的微型計(jì)算機(jī)，位姿攝像頭捕獲患者?的位姿圖像信息，并通過(guò)顯示屏顯示出患者當(dāng)前位姿狀態(tài)，微型計(jì)算機(jī)對(duì)捕捉?到的圖像進(jìn)行目標(biāo)檢測(cè)和人體關(guān)節(jié)點(diǎn)識(shí)別，并將識(shí)別結(jié)果與先驗(yàn)知識(shí)進(jìn)行比對(duì)，?估計(jì)出位姿調(diào)整信號(hào)，微型計(jì)算機(jī)通過(guò)TCP通信協(xié)議將估計(jì)結(jié)果傳輸給候檢椅?的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)控制單元，對(duì)候檢椅位姿調(diào)整，直到識(shí)別到的人體姿態(tài)滿(mǎn)足下一步?的采樣時(shí)位姿要求。

進(jìn)一步，所述候檢椅上通過(guò)支架在候檢椅前上方搭載帶有攝像頭的第一微?型計(jì)算機(jī)，通過(guò)攝像頭掃描座入候檢椅患者臉部進(jìn)行身份信息核驗(yàn)，確保身份?信息無(wú)誤并伴隨語(yǔ)音提示，同時(shí)解鎖候檢椅，候檢椅開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。