一種智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和科技的發(fā)展，醫(yī)療人員在疾病的診斷治療等過程中日益依賴于醫(yī)療設(shè)備的輔助，現(xiàn)有醫(yī)療設(shè)備通常需喲鼠標(biāo)和鍵盤等輸入設(shè)備對其進(jìn)行輸入控制，而醫(yī)療人員在手術(shù)等環(huán)境下往往不便于操作鼠標(biāo)鍵盤等輸入設(shè)備。如果能夠在醫(yī)療設(shè)備中結(jié)合3D體感技術(shù)，結(jié)合其即時(shí)動(dòng)態(tài)捕捉、影像辨識、麥克風(fēng)輸入、語音辨識、社群互動(dòng)等功能，則可在醫(yī)療人員操作醫(yī)療設(shè)備時(shí)帶來極大的便利性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有技術(shù)醫(yī)療人員在手術(shù)等環(huán)境下用光學(xué)鼠標(biāo)和鍵盤對醫(yī)療設(shè)備操作不便的問題，本實(shí)用新型提供一種智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其利用3D體感傳感器，并借助隨動(dòng)裝置的輔助，可以實(shí)現(xiàn)操作人員以完全無接觸的方式操作手術(shù)中的多種醫(yī)療圖像設(shè)備、計(jì)算機(jī)等。
[0004]本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn):
[0005]—種智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，包括Kienct傳感器、傳感器支架、計(jì)算機(jī)、隨動(dòng)器，Kienct傳感器與隨動(dòng)器固定連接，隨動(dòng)器與傳感器支架螺紋連接，隨動(dòng)器可以相對傳感器支架在水平方向上旋轉(zhuǎn)，傳感器支架包括固定座和三腳架，固定座固定連接在三腳架上方，固定座上還安裝有搖桿，隨動(dòng)器與計(jì)算機(jī)無線數(shù)據(jù)連接。
[0006]一種智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)的改進(jìn)方案，所述隨動(dòng)器由電機(jī)和單片機(jī)組成，電機(jī)和單片機(jī)固定在一起且電連接，Kienct傳感器固定在電機(jī)上，單片機(jī)上設(shè)有無線接收模塊，實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)器與計(jì)算機(jī)的無線數(shù)據(jù)連接，電機(jī)與傳感器支架螺紋連接。
[0007]本實(shí)用新型采用Kienct傳感器，將Kinect —定范圍內(nèi)的人體位置和肢體動(dòng)作進(jìn)行捕捉，識別是否為定義好的姿態(tài)并如果是轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的命令發(fā)送給計(jì)算機(jī)，通過對隨動(dòng)器的控制，可以實(shí)現(xiàn)操作人員以完全無接觸的方式操作手術(shù)中的多種醫(yī)療圖像設(shè)備、計(jì)算機(jī)等。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型一種智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為本實(shí)用新型進(jìn)行人體識別時(shí)畫面捕捉原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖介紹本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0011]如圖1所示，一種智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，包括Kienct傳感器1、傳感器支架3、計(jì)算機(jī)、隨動(dòng)器，Kienct傳感器I與隨動(dòng)器固定連接，隨動(dòng)器由電機(jī)2和單片機(jī)組成，電機(jī)2和單片機(jī)固定在一起且電連接，Kienct傳感器I固定在電機(jī)2上，單片機(jī)上設(shè)有無線接收模塊，實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)器與計(jì)算機(jī)的無線數(shù)據(jù)連接，電機(jī)2與傳感器支架3螺紋連接，使得電機(jī)2可以相對傳感器支架3在水平方向上旋轉(zhuǎn)，傳感器支架3包括固定座和三腳架，固定座固定連接在三腳架上方，固定座上還安裝有搖桿。
[0012]計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝有肢體動(dòng)作識別軟件，Kinect傳感器采集操作人員的位置信息和肢體動(dòng)作信息，傳遞給計(jì)算機(jī)；計(jì)算機(jī)對操作人員的肢體動(dòng)作、位置信息進(jìn)行解析后，向隨動(dòng)器的單片機(jī)和計(jì)算機(jī)內(nèi)安裝的肢體動(dòng)作識別軟件發(fā)出指令；計(jì)算機(jī)與單片機(jī)通過無線傳遞數(shù)據(jù)，單片機(jī)與電機(jī)電連接，單片機(jī)根據(jù)計(jì)算機(jī)發(fā)送的無線數(shù)據(jù)(控制指令)來控制隨動(dòng)器上的電機(jī)2順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)或者靜止，以控制固定在電機(jī)2上的Kinect傳感器始終保持正對操作人員的方向。
[0013]本實(shí)用新型一種智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)的操作方法:
[0014]應(yīng)用Kinect傳感器I追蹤人體位置和肢體變化:如圖2所示，首先定義人體關(guān)鍵骨骼點(diǎn)，雙手、頭、胸中部用藍(lán)色實(shí)心圓圓表示，骨骼以實(shí)線表示，圖中虛線表示傳感器判定范圍，當(dāng)檢測到雙手向外側(cè)移動(dòng)到判定范圍，實(shí)心圓由藍(lán)色變?yōu)榧t色并且面積變大(在圖2中均顯示為黑色，但在實(shí)際操作中顯示變大的為紅色實(shí)心圓)，給操作者做出提示，如圖2中左手所在部位已超出判定范圍。
[0015]任意一只手臂前伸實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)左鍵按下，相應(yīng)的手臂向左或者向右移動(dòng)分別實(shí)現(xiàn)控制鼠標(biāo)左移右移。
[0016]雙臂不前伸并同時(shí)向兩側(cè)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)滑輪向前移動(dòng)，雙臂不前伸向內(nèi)測移動(dòng)實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)滑輪向后移動(dòng)。
[0017]任意一只手臂舉過頭頂實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前屏幕上圖像的截取保存。
[0018]檢測到的人體位置變化，計(jì)算機(jī)給跟隨器的單片機(jī)發(fā)送命令控制電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)，跟隨人體，始終保持Kinect傳感器面向人體。
[0019]下面列出智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)對人體肢體動(dòng)作的預(yù)設(shè)定:
[0020]醫(yī)學(xué)圖像放大:雙手近距離豎直于胸前，掌心朝前，向外側(cè)移動(dòng)；
[0021]醫(yī)學(xué)圖像縮小:雙手近距離豎直于胸前，掌心朝前，向內(nèi)側(cè)移動(dòng)；
[0022]醫(yī)學(xué)圖像左移:單手伸直豎直于胸前，掌心朝前，向左移動(dòng)；
[0023]醫(yī)學(xué)圖像右移:單手伸直豎直于胸前，掌心朝前，向右移動(dòng)；
[0024]當(dāng)前圖像保存，任意一只手臂舉過頭頂。
[0025]本實(shí)用新型一種智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)的肢體動(dòng)作識別軟件搭建過程為:
[0026]使用Visual C++2012 開發(fā)，安裝微軟 Kinect for Windows SDKl.8 驅(qū)動(dòng)程序，搭配Coding4FunKinectToolkit擴(kuò)展庫，應(yīng)用C#語言在WP框架下進(jìn)行開發(fā)。
[0027]1.建立 WPF 工程，添加 Coding4FunKinectToolkit 引用、Micsoft.Kinect 引用；
[0028]2.創(chuàng)建KinectSensor類型變量kinectSensor控制檢測傳感器連接狀態(tài)；
[0029]3.創(chuàng)建主函數(shù)SkeletonCanvas_Loaded()，在主函數(shù)中通過KinectSensor啟用視頻流、骨骼數(shù)據(jù)流，在Enable O方法中初始化視頻數(shù)據(jù)的格式，視頻數(shù)據(jù)主要用來輔助測試操作者當(dāng)前姿態(tài)；
[0030]4.SkeletonFrameReady O為事件處理函數(shù)，當(dāng)Kinect傳感器檢測到操作人員并且準(zhǔn)確識別人體時(shí)會觸發(fā)該事件處理函數(shù)，當(dāng)檢測到骨骼數(shù)據(jù)后，如果有效，使用ProcessGesture (skeleton)進(jìn)行人體姿態(tài)識別，通過判定人手部骨賂點(diǎn)與頭部骨賂點(diǎn)的相對位置來判定人體姿勢，利用深度數(shù)據(jù)判斷人手部是否向前伸展，同時(shí)在WPF中控制人體骨骼點(diǎn)的顏色相應(yīng)的由藍(lán)色變?yōu)榧t色，如果正確捕捉到人體姿勢發(fā)送相應(yīng)的命令:控制鼠標(biāo)鍵盤移動(dòng)點(diǎn)擊，實(shí)現(xiàn)對醫(yī)學(xué)控制軟件，完成人體相應(yīng)姿勢的既定操作。
[0031]當(dāng)Kienct檢測到人體位置(中心骨骼點(diǎn)位置)移動(dòng)變化，發(fā)送命令給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)控制下位機(jī)來控制電機(jī)跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)，保持人體在一定范圍能盡可能面向Kienct傳感器。
[0032]當(dāng)肢體動(dòng)作識別軟件提供操作的API接口時(shí)，可以修改肢體動(dòng)作識別軟件來更好的控制醫(yī)療軟件，如果肢體動(dòng)作識別軟件沒有提供相應(yīng)的外部開發(fā)接口，可以令肢體動(dòng)作識別軟件通過給計(jì)算機(jī)發(fā)送鍵盤、鼠標(biāo)命令來間接控制肢體動(dòng)作識別軟件；所以對各種肢體動(dòng)作識別軟件的基本操作支持較好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括Kienct傳感器、傳感器支架、計(jì)算機(jī)、隨動(dòng)器，Kienct傳感器與隨動(dòng)器固定連接，隨動(dòng)器與傳感器支架螺紋連接，隨動(dòng)器可以相對傳感器支架在水平方向上旋轉(zhuǎn)，傳感器支架包括固定座和三腳架，固定座固定連接在三腳架上方，固定座上還安裝有搖桿，隨動(dòng)器與計(jì)算機(jī)無線數(shù)據(jù)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述隨動(dòng)器由電機(jī)和單片機(jī)組成，電機(jī)和單片機(jī)固定在一起且電連接，Kienct傳感器固定在電機(jī)上，單片機(jī)上設(shè)有無線接收模塊，實(shí)現(xiàn)隨動(dòng)器與計(jì)算機(jī)的無線數(shù)據(jù)連接，電機(jī)與傳感器支架螺紋連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，包括Kienct傳感器、傳感器支架、計(jì)算機(jī)、隨動(dòng)器，Kienct傳感器與隨動(dòng)器固定連接，隨動(dòng)器與傳感器支架螺紋連接，隨動(dòng)器可以相對傳感器支架在水平方向上旋轉(zhuǎn)，傳感器支架包括固定座和三腳架，固定座固定連接在三腳架上方，固定座上還安裝有搖桿，隨動(dòng)器與計(jì)算機(jī)無線數(shù)據(jù)連接。其利用3D體感傳感器，并借助隨動(dòng)裝置的輔助，將Kinect一定范圍內(nèi)的人體位置和肢體動(dòng)作進(jìn)行捕捉，識別是否為定義好的姿態(tài)并如果是轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的命令發(fā)送給計(jì)算機(jī)，通過對隨動(dòng)器的控制，可以實(shí)現(xiàn)操作人員以完全無接觸的方式操作手術(shù)中的多種醫(yī)療圖像設(shè)備、計(jì)算機(jī)等。
【IPC分類】G06F3-01
【公開號】CN204331626
【申請?zhí)枴緾N201420824762
【發(fā)明人】孫銘會, 袁帥, 王強(qiáng), 龔友臣, 吉宇航, 李佳瑩
【申請人】吉林大學(xué)
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月23日