一种放射科远程智能检查系统

文档序号:56100 发布日期:2021-10-01 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 一种放射科远程智能检查系统 (Remote intelligent inspection system for radiology department ) 是由 付诚 徐爱群 于 2021-07-05 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种放射科远程智能检查系统。设置了语音导航模块,可以智能引导患者进行身体姿势和位置的调节,从而可以使得患者单独完成X光的拍摄,降低医生辐射风险;同时展示时可以展示实时拍摄的图像,让患者直观看到两个图像的差异,提高患者拍摄的速度,节约时间;设置了图像比对模块,根据患者的实时图像和历史图像进行比对,从而选择最佳的拍摄参数,可以无人值守自动拍摄,提高了图像的清晰度和对比度,保证拍摄的图像可用,同时进一步的降低了操作医生的辐射风险。设置了参数输入模块,可以保证进入拍摄的患者和实际登记患者是同一个人;此外将参数输入模块设置在室外,可以避免面部识别被辐射影响。(The invention relates to a remote intelligent inspection system for a radiology department. The voice navigation module is arranged, so that the body posture and position of the patient can be intelligently guided to be adjusted, the patient can independently complete the X-ray shooting, and the radiation risk of a doctor is reduced; meanwhile, the images shot in real time can be displayed during displaying, so that the patient can visually see the difference between the two images, the shooting speed of the patient is improved, and the time is saved; the image comparison module is arranged, and the real-time image and the historical image of the patient are compared, so that the optimal shooting parameters are selected, unattended automatic shooting can be realized, the definition and the contrast of the image are improved, the shot image is guaranteed to be available, and meanwhile, the radiation risk of an operating doctor is further reduced. The parameter input module is arranged, so that the photographed patient and the actually registered patient can be ensured to be the same person; in addition, the parameter input module is arranged outdoors, so that the influence of radiation on face recognition can be avoided.)

一种放射科远程智能检查系统

技术领域

本发明涉及智能医疗设备领域,尤其涉及一种放射科远程智能检查系统。

背景技术

X线机是医学上六大成像设备之一,是诊断疾病的常用工具。数字式X射线机的兴起可以大大提高拍摄X射线图像的速度,同时智能技术的兴起可以将X射线图像的拍摄智能化自动化。

方案CN202010628640.2公开了放射科CT远程控制装置及其使用方法,包括按触笔、移动架构、控制器、遥控器;按触笔包含基体块、按触头、按触套、弹簧、齿轮、伺服电机Ⅰ、摄像头Ⅰ,各部件实现按触笔对CT操作面板上的按键进行按下操作;移动架构包括齿条梁、支撑脚、移动杆、摄像头Ⅱ,移动架构包各部件让按触能够在控制面板上前后左右移动,以按触不同CT操作按键的效果;遥控器远程发出控制信号,由控制器处理后下达各个电子元件,实现CT远程控制装置。

其在拍摄房间设置多个摄像头和其他敏感设备,极容易因为辐射导致这些设备的损坏,同时由于拍摄时不能智能自动拍摄,还需要占用人力拍摄。

发明内容

针对上述内容,为解决上述问题,提供一种放射科远程智能检查系统,包括智能检查控制器、历史图像存储模块,拍摄展示显示屏、语音导航模块、数字X光机、远程专家终端、患者终端、拍摄参数输入模块和图像比对模块;

历史图像存储模块,拍摄展示显示屏、语音导航模块、数字X光机、远程专家终端、患者终端、拍摄参数输入模块和图像比对模块通过有线或者无线的方式连接至智能检查控制器;

历史图像存储模块用于存储患者历史X光检查数据,以提供X光检查的图像比对参考;

数字X光机用于拍摄X光照片,其具有三轴自动调整功能,可以自动调节拍摄角度和距离;

拍摄展示显示屏设置于数字X光机旁,用于实时显示拍摄的X光图像,并将其展示给患者;同时拍摄展示显示屏显示标准姿势拍摄下获得的X光样片,给患者提供姿势和位置参考;

语音导航模块将实时拍摄的X光图像和X光样片进行位置比对,并根据比对结果进行语音导航,指导患者调整拍摄姿势和位置;

远程专家终端为医生使用的终端,用于将智能检查控制器传输的拍摄图像展示给医生,并记录医生的诊断结果;

患者终端供患者使用,具有NFC标签,内存储有患者的面部信息、病历信息、拍摄要求;

拍摄参数输入模块包括NFC读卡模块、身高体重检测模块和人脸识别模块,用于采集患者的面部特征,并将其与患者终端内的面部信息进行比对,判断是否是同一人;并能够记录患者的身高体重信息,记为第一身高体重数据;

数字X光机具有身高体重测量功能,记为第二身高体重数据,并且可以将第二身高体重数据和第一身高体重数据进行比对,判断是否是相同;只有相同才启动X光进行拍摄。

图像比对模块将实时拍摄的X光图像与历史图像存储模块内存储的历史图像进行比对,并根据比对结果自动调节X光拍摄的参数。

调节X光拍摄的参数包括管电压、管电流和曝光时间。

语音导航模块将X光样片和实时获取的X光图像进行图像分割,将图像分成背景区域和骨骼区域,然后图像进行二值化,将背景区域的灰度设置为0,骨骼区域的灰度设置为255;

然后计算整个图像区域内骨骼区域的图形的质心坐标,并比较X光样片的骨骼区域的质心坐标和实时X光图像的骨骼区域的质心坐标,并通过语音导航,使患者移动位置,重新拍摄X光图像,直到X光样片的骨骼区域的质心坐标和实时X光图像的骨骼区域的质心坐标相同;

然后计算骨骼区域的图形的面积占比,并比较X光样片的骨骼区域的面积占比和实时X光图像的面积占比,并通过语音导航,使患者移动位置,重新拍摄X光图像,直到X光样片的骨骼区域的面积占比和实时X光图像的骨骼区域的面积占比相同。

历史图像存储模块内存储有患者本次患病的上一次检查的X光历史照片,如果患者是本次患病第一次拍摄X光照片,则在远程专家终端另医生选择一张与患者所需拍摄项目相同X光样片作为X光历史照片;

图像比对模块对X光历史照片和实时X光图像进行特征提取和比对,比对内容包括亮度、对比度和匹配度;

首先比较亮度和对比度,并根据亮度和对比度调节管电压、管电流和曝光时间,重新拍摄X光图像,直到X光历史照片和实时X光图像的亮度和对比度差异小于15%;

完成亮度和对比度调节后,图像比对模块提取X光历史照片和实时X光图像的图像特征,并在X光历史照片和实时X光图像的亮度和对比度差异小于15%的情况下对X光拍摄参数进行参数扫描,即连续改变X光拍摄参数,并连续拍摄多张X射线图像,在拍摄的X射线图像中寻找X光历史照片和实时X光图像匹配度最高的图像,作为拍摄的最终图像;并将图像发送给智能检查控制,智能检查控制器将图像发送给远程专家终端。

所述图像比对模块提取X光历史照片和实时X光图像的图像特征的过程为:

首先对图像进行区域划分,将图像根据预设划分成n×n个区域,其中20>n>10;

然后计算每一个小区域内的图像的灰度的算术平均值,共得到n2个算术平均值,组成一个n×n矩阵;

之后计算这个n×n矩阵的特征向量,将X光历史照片的特征向量和实时X光图像特征向量进行马氏距离或者欧氏距离的计算,从而得到两个图像匹配度。

拍摄参数输入模块设置在数字X光机所在的室外,不受数字X光机的辐射影响;拍摄参数输入模块控制数字X光机所在室的门;

工作时,NFC读卡模块先读取患者终端的NFC标签,确定患者的身份,然后进行人脸识别模块进行识别,确认患者是否与NFC标签对应的患者一致,即通过将采集的人脸图像与患者终端内存储的患者面部信息进行比较,判断是否是同一个人;

如果人脸识别通过,则拍摄参数输入模块启动身高体重检测模块进行身高体重的检测,获得第一身高体重数据,之后X光机所在室的门打开;

患者在数字X光机前进行第二身高体重数据的测量,数字X光机将第二身高体重数据和第一身高体重数据进行比对,判断是否是相同;只有相同才启动X光进行拍摄;

之后启动语音导航模块进行语音导航,指导患者调节姿势和位置;当姿势和位置调节好以后图像比对模块启动进行图像的比对,并将最后确定的图像发送给远程专家终端。

本发明的有益效果为:

设置了语音导航模块,可以智能引导患者进行身体姿势和位置的调节,从而可以使得患者单独完成X光的拍摄,降低医生辐射风险;同时展示时可以展示实时拍摄的图像,让患者直观看到两个图像的差异,提高患者拍摄的速度,节约时间;

设置了图像比对模块,根据患者的实时图像和历史图像进行比对,从而选择最佳的拍摄参数,可以无人值守自动拍摄,提高了图像的清晰度和对比度,保证拍摄的图像可用,同时进一步的降低了操作医生的辐射风险;图像对比方式采用平均灰度值特征矩阵的方式,这种方式可以避免由于两张图像差异过大导致的匹配度过低的问题,同时由于前一步进行了语音导航,可以保证两个图像整体大致架构相同,之后再进行特征比对可以提高效率。

设置了参数输入模块,可以保证进入拍摄的患者和实际登记患者是同一个人,一方面避免拍摄错误,另一方面也防止他人代替拍摄;此外将参数输入模块设置在室外,可以避免面部识别被辐射影响;同时由于是在进行了人脸识别后才进行的身高体重识别,保证两次身高体重测量之间患者身体没有变化。

附图说明

被包括来提供对所公开主题的进一步认识的附图,将被并入此说明书并构成该说明书的一部分。附图也阐明了所公开主题的实现,以及连同详细描述一起用于解释所公开主题的实现原则。没有尝试对所公开主题的基本理解及其多种实践方式展示超过需要的结构细节。

图1为本发明整体架构示意图;

图2为本发明拍摄参数输入模块的架构图。

具体实施方式

本发明的优点、特征以及达成所述目的的方法通过附图及后续的详细说明将会明确。

结合图1-2,一种放射科远程智能检查系统,包括智能检查控制器、历史图像存储模块,拍摄展示显示屏、语音导航模块、数字X光机、远程专家终端、患者终端、拍摄参数输入模块和图像比对模块;

历史图像存储模块,拍摄展示显示屏、语音导航模块、数字X光机、远程专家终端、患者终端、拍摄参数输入模块和图像比对模块通过有线或者无线的方式连接至智能检查控制器;

历史图像存储模块用于存储患者历史X光检查数据,以提供X光检查的图像比对参考;

数字X光机用于拍摄X光照片,其具有三轴自动调整功能,可以自动调节拍摄角度和距离;

拍摄展示显示屏设置于数字X光机旁,用于实时显示拍摄的X光图像,并将其展示给患者;同时拍摄展示显示屏显示标准姿势拍摄下获得的X光样片,给患者提供姿势和位置参考;

语音导航模块将实时拍摄的X光图像和X光样片进行位置比对,并根据比对结果进行语音导航,指导患者调整拍摄姿势和位置;

远程专家终端为医生使用的终端,用于将智能检查控制器传输的拍摄图像展示给医生,并记录医生的诊断结果;

患者终端供患者使用,具有NFC标签,内存储有患者的面部信息、病历信息、拍摄要求;

拍摄参数输入模块包括NFC读卡模块、身高体重检测模块和人脸识别模块,用于采集患者的面部特征,并将其与患者终端内的面部信息进行比对,判断是否是同一人;并能够记录患者的身高体重信息,记为第一身高体重数据;

数字X光机具有身高体重测量功能,记为第二身高体重数据,并且可以将第二身高体重数据和第一身高体重数据进行比对,判断是否是相同;只有相同才启动X光进行拍摄。

图像比对模块将实时拍摄的X光图像与历史图像存储模块内存储的历史图像进行比对,并根据比对结果自动调节X光拍摄的参数。

调节X光拍摄的参数包括管电压、管电流和曝光时间。

语音导航模块将X光样片和实时获取的X光图像进行图像分割,将图像分成背景区域和骨骼区域,然后图像进行二值化,将背景区域的灰度设置为0,骨骼区域的灰度设置为255;

然后计算整个图像区域内骨骼区域的图形的质心坐标,并比较X光样片的骨骼区域的质心坐标和实时X光图像的骨骼区域的质心坐标,并通过语音导航,使患者移动位置,重新拍摄X光图像,直到X光样片的骨骼区域的质心坐标和实时X光图像的骨骼区域的质心坐标相同;

然后计算骨骼区域的图形的面积占比,并比较X光样片的骨骼区域的面积占比和实时X光图像的面积占比,并通过语音导航,使患者移动位置,重新拍摄X光图像,直到X光样片的骨骼区域的面积占比和实时X光图像的骨骼区域的面积占比相同。

历史图像存储模块内存储有患者本次患病的上一次检查的X光历史照片,如果患者是本次患病第一次拍摄X光照片,则在远程专家终端另医生选择一张与患者所需拍摄项目相同X光样片作为X光历史照片;

图像比对模块对X光历史照片和实时X光图像进行特征提取和比对,比对内容包括亮度、对比度和匹配度;

首先比较亮度和对比度,并根据亮度和对比度调节管电压、管电流和曝光时间,重新拍摄X光图像,直到X光历史照片和实时X光图像的亮度和对比度差异小于15%;

完成亮度和对比度调节后,图像比对模块提取X光历史照片和实时X光图像的图像特征,并在X光历史照片和实时X光图像的亮度和对比度差异小于15%的情况下对X光拍摄参数进行参数扫描,即连续改变X光拍摄参数,并连续拍摄多张X射线图像,在拍摄的X射线图像中寻找X光历史照片和实时X光图像匹配度最高的图像,作为拍摄的最终图像;并将图像发送给智能检查控制,智能检查控制器将图像发送给远程专家终端。

所述图像比对模块提取X光历史照片和实时X光图像的图像特征的过程为:

首先对图像进行区域划分,将图像根据预设划分成n×n个区域,其中20>n>10;

然后计算每一个小区域内的图像的灰度的算术平均值,共得到n2个算术平均值,组成一个n×n矩阵;

之后计算这个n×n矩阵的特征向量,将X光历史照片的特征向量和实时X光图像特征向量进行马氏距离或者欧氏距离的计算,从而得到两个图像匹配度。

拍摄参数输入模块设置在数字X光机所在的室外,不受数字X光机的辐射影响;拍摄参数输入模块控制数字X光机所在室的门;

工作时,NFC读卡模块先读取患者终端的NFC标签,确定患者的身份,然后进行人脸识别模块进行识别,确认患者是否与NFC标签对应的患者一致,即通过将采集的人脸图像与患者终端内存储的患者面部信息进行比较,判断是否是同一个人;

如果人脸识别通过,则拍摄参数输入模块启动身高体重检测模块进行身高体重的检测,获得第一身高体重数据,之后X光机所在室的门打开;

患者在数字X光机前进行第二身高体重数据的测量,数字X光机将第二身高体重数据和第一身高体重数据进行比对,判断是否是相同;只有相同才启动X光进行拍摄;

之后启动语音导航模块进行语音导航,指导患者调节姿势和位置;当姿势和位置调节好以后图像比对模块启动进行图像的比对,并将最后确定的图像发送给远程专家终端。

实际拍摄时,值班医生直接在门诊或者病房操作专家终端,患者自行前往拍摄位置进行拍摄,设备自动完成智能拍摄,保证拍摄结果可用,节省人力,减低辐射风险。

以上所述,仅为本发明的优选实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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