[發明專利]一種用于咽拭子機器采樣的有效性判定裝置

在審

• 申請號: 202111147190.6
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113842171A
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 賈碩;吳楠;安娜
• 申請（專利權）人: 北京清智圖靈科技有限公司
• 主分類號: A61B10/00
• 分類號: A61B10/00;A61B34/30;G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 李林娟

本發明公開了一種用于咽拭子機器采樣的有效性判定裝置，所述裝置包括：視覺識別攝像頭，用于基于多任務神經網絡實現被檢測人員識別，并與射頻器識別的身份證信息對比，確保采樣者位于機器前方且為本人；頭托，內置傳感器用于實時檢測采樣過程中頭部是否一直固定；拋物雙曲面設計的咬口器，用于暴露采樣者咽后壁，還設置有壓舌板避免采樣過程中舌部運動；帶有力覺傳感器的采樣機構，用于實時檢測拭子后端的力度數據，防止采樣細胞的數量不足；工控機，用于負責流程控制，采樣有效性的判定。本發明基于多任務神經網絡對被檢測人員進行識別，并與射頻器識別的身份證信息進行對比，有效防止冒充采樣的風險。

技術領域

本發明涉及醫學檢測、咽拭子采樣、醫療機器人等領域，為機器人高效便捷地完成咽拭子采樣任務提供技術和信息支持，尤其涉及一種用于咽拭子機器采樣的有效性判定裝置。

背景技術

口咽拭子是一種從咽喉處收集鼻腔分泌物的臨床測試樣本的方法，對采樣樣本進行分析，以確定是否存在生物體或其他疾病的臨床標記。相比與鼻咽拭子采樣，口咽拭子采樣是一項相對簡單的檢測方法。但面對COVID-19、SARS等新發或突發的傳染病疫情，口咽拭子采樣同時存在巨大交叉感染風險，給醫護人員心理和生理帶來巨大壓力，采用機器人方式替代人工采樣是重要趨勢。

不同于人工采樣，咽拭子機器采樣的有效性難以判定。

發明內容

本發明提供了一種用于咽拭子機器采樣的有效性判定裝置，本發明基于多任務神經網絡對被檢測人員進行識別，并與射頻器識別的身份證信息進行對比，有效防止冒充采樣的風險，詳見下文描述：一種用于咽拭子機器采樣的有效性判定裝置，所述裝置包括：

視覺識別攝像頭，用于基于多任務神經網絡實現被檢測人員識別，并與射頻器識別的身份證信息對比，確保采樣者位于機器前方且為本人；

頭托，內置傳感器用于實時檢測采樣過程中頭部是否一直固定；拋物雙曲面設計的咬口器，用于暴露采樣者咽后壁，還設置有壓舌板避免采樣過程中舌部運動；

帶有力覺傳感器的采樣機構，用于實時檢測拭子后端的力度數據，防止采樣細胞的數量不足；

工控機，用于負責流程控制，采樣有效性的判定。

其中，所述工控機包括：

采樣模塊，用于利用射頻信息采樣器采樣到被試者的身份信息；

第一判斷模塊，用于判斷所述身份信息是否有效，如果是，執行第二判斷模塊；

第二判斷模塊，用于判定識別到的人臉與所述身份信息是否為同一人，如果是，執行第三判斷模塊；

第三判斷模塊，用于檢查被試者是否正確佩戴咬口器，如果是，執行第四判斷模塊；

第四判斷模塊，用于檢查被試者的頭部是否放置在頭托上壓緊傳感器，如果是，執行第五判斷模塊；

第五判斷模塊，用于獲取力反饋數據，判斷采樣機構是否移出閾值距離，如果是，執行第六判斷模塊；

第六判斷模塊，拭子末端到達咽后壁，并進行旋轉采樣，用于判斷采樣機構是否采集到有效的力反饋數據，如果是，采樣有效。

在一種實施方式中，所述視覺識別攝像頭基于多任務神經網絡，所述多任務神經網絡包括：依次級聯的人臉區域建議網絡、優化網絡、及輸出網絡；

所述人臉區域建議網絡生成候選窗口，用于對經過金字塔處理后的視頻圖像進行初步人臉區域選取，生成多張人臉及疑似人臉的候選框；

所述優化網絡包括全連接層，用于通過人臉邊框回歸和人臉關鍵點定位對候選框進行篩選；

所述輸出網絡，用于輸出最終的人臉區域。