准确控制患者的口腔手术设备

申请号 CN201710565935.8 申请日 2017-07-12 公开(公告)号 CN107184358A 公开(公告)日 2017-09-22
申请人 李如珍; 发明人 李如珍;
摘要 本 发明 涉及一种准确控制患者的 口腔 手术设备,包括牙科椅主体架构、动 力 驱动设备、状态检测设备和通信控制 接口 ;所述牙科椅主体架构用于为患者提供做手术的躺卧载体或坐立载体;所述动力驱动设备位于所述牙科椅主体架构下方,用于控制所述牙科椅主体架构的移动模式;所述状态检测设备与所述牙科椅主体架构连接,用于检测所述牙科椅主体架构的各种状态参数;所述通信控制接口与所述状态检测设备连接,用于接收所述各种状态参数并将所述各种状态参数进行无线发送。通过本发明,能够提高牙科椅的智能化 水 准。
权利要求

1.一种准确控制患者的口腔手术设备,其特征在于,包括牙科椅主体架构、动驱动设备、状态检测设备和通信控制接口;所述牙科椅主体架构用于为患者提供做手术的躺卧载体或坐立载体;所述动力驱动设备位于所述牙科椅主体架构下方,用于控制所述牙科椅主体架构的移动模式;所述状态检测设备与所述牙科椅主体架构连接,用于检测所述牙科椅主体架构的各种状态参数;所述通信控制接口与所述状态检测设备连接,用于接收所述各种状态参数并将所述各种状态参数进行无线发送。
2.如权利要求1所述的准确控制患者的口腔手术设备,其特征在于,所述设备还包括:
实时显示设备,与所述状态检测设备连接,用于接收所述各种状态参数并将所述各种状态参数进行实时显示。
3.如权利要求2所述的准确控制患者的口腔手术设备,其特征在于:
所述动力驱动设备包括万向轮和两个驱动轮,两个驱动轮并排设置,万向轮位于两个驱动轮的前方。
4.如权利要求3所述的准确控制患者的口腔手术设备,其特征在于:
所述动力驱动设备包括电机驱动器,与两个驱动轮连接,用于控制所述两个驱动轮的运行模式。
5.如权利要求4所述的准确控制患者的口腔手术设备,其特征在于,所述设备还包括:
电力供应设备,用于为所述设备的各个用电设备提供电力供应;
模式切换设备,与肢体检测设备连接,用于接收上肢缺失信号或下肢缺失信号,并在接收到上肢缺失信号时,将所述设备的当前控制模式切换到语音控制模式,在接收到下肢缺失信号时,将所述设备的当前控制模式切换到触摸屏控制模式;
SD存储卡,用于预先存储N个基准手臂关键点图案和M个基准腿部关键点图案,所述N个基准手臂关键点图案为预先对N个手臂关键点分别进行拍摄而获得的只包括对应手臂关键点的图像,所述M个基准腿部关键点图案为预先对M个基准腿部关键点分别进行拍摄而获得的只包括对应腿部关键点的图像;其中,N个手臂关键点和M个腿部关键点自人体躯干模型处提取,所述人体躯干模型为基于人体骨骼模型和人体关节模型建立而成;
图像采集设备,用于对牙科椅上的患者目标进行高清图像数据采集,以获取高清目标图像,所述高清目标图像的分辨率根据环境亮度自适应变化,环境亮度越低,所述高清目标图像的分辨率越高;
尺度归一化设备,与所述图像采集设备连接,用于接收所述高清目标图像,对所述高清目标图像进行尺度归一化处理以获得归一化图像;
噪声复杂度检测设备,与所述尺度归一化设备连接,用于接收所述归一化图像,对所述归一化图像进行噪声复杂度检测以确定并输出图像噪声复杂度;
图像分设备,与所述噪声复杂度检测设备连接,用于接收所述图像噪声复杂度和所述归一化图像,并基于所述图像噪声复杂度对所述归一化图像进行分块处理以获得多个图像块,其中,所述图像噪声复杂度越高,对所述归一化图像进行分块处理所获得的图像块的数量越多;
组合滤波设备,与所述图像分块设备连接,用于接收所述多个图像块,对每一个图像块执行以下处理:对每一个图像块进行噪声类型分析以获得主要噪声类型,基于主要噪声类型确定对应类型滤波器对图像块进行滤波处理以获得滤波块;所述组合滤波设备还将所有滤波块进行组合以获得并输出组合滤波图像;
肢体检测设备,分别与SD存储卡和组合滤波设备连接,用于在所述组合滤波图像中搜索与每一个基准手臂关键点图案匹配的对象,如果对应基准手臂关键点图案匹配的对象搜索到,则确定存在对应手臂关键点,否则确定不存在对应手臂关键点,用于在所述组合滤波图像中搜索与每一个基准腿部关键点图案匹配的对象,如果对应基准腿部关键点图案匹配的对象搜索到,则确定存在对应腿部关键点,否则确定不存在对应腿部关键点,还用于在N个基准手臂关键点图案和M个基准腿部关键点图案分别对应的搜索都结束后,当确定存在P个以上对应手臂关键点时,发出上肢存在信号,当确定存在小于P个对应手臂关键点时,发出上肢缺失信号,当确定存在Q个以上对应腿部关键点时,发出下肢存在信号,当确定存在小于Q个对应腿部关键点时,发出下肢缺失信号,其中,P小于N且大于0,Q小于M且大于0;
其中,所述实时显示设备上集成有触摸屏;
其中,所述设备的默认控制模式为触摸屏控制模式。
6.如权利要求5所述的准确控制患者的口腔手术设备,其特征在于:
所述牙科椅主体架构包括脚踏杆,位于两个驱动轮的上方,用于为患者提供放置双脚的位置
7.如权利要求6所述的准确控制患者的口腔手术设备,其特征在于:
所述牙科椅主体架构包括坐板,位于脚踏杆的上方,用于为患者提供座位。

说明书全文

准确控制患者的口腔手术设备

技术领域

[0001] 本发明涉及手术器械领域,尤其涉及一种准确控制患者的口腔手术设备。

背景技术

[0002] 牙科椅是一种重要的手术椅类型,他主要供口腔手术及口腔疾病的检查和治疗用。目前多采用电动式牙科椅,其主要结构分8个部分,整机籍底板固定于地面,并通过支架将底板与牙科椅的上部联接。
[0003] 牙科椅的动作受控于椅背上的控制开关,其工作原理是:控制开关启动电动机运转并带动传动机构工作,使牙科椅相应部件产生移动。根据治疗需要,操纵控制开关按扭,牙科椅可完成上升、下降、俯、仰体位和复位等动作。
[0004] 传统意义上的牙科椅一般是指售价在1万元以下的简易牙科治疗机。在条件有限的乡镇及个体诊所里比较常见。更老式的椅子一般不带医生和助理座椅,有的甚至不带痰盂、吸唾器,成了名副其实的“牙科椅”。
[0005] 尽管这些椅子较简易,却可以满足一般牙病的治疗需要。在中国广大农村和城市社区,个体牙科诊所的这种牙科椅仍有相当市场。据调查显示1999年占到总销售量的80%,调查尽管有所下降仍占到总需求的72%前后。
[0006] 当前的牙科椅的设计还存在一定的缺陷,例如缺少基于患者病情的自适应的模式切换机制。

发明内容

[0007] 为了解决上述问题,本发明提供了一种准确控制患者的口腔手术设备,能够对牙科椅上的患者目标进行高清图像数据采集,对采集到的图像进行肢体分析以判断肢体缺失情况,并基于分析结果确定当前需要切换到的牙科椅控制模式,以方便肢体缺失患者实现对牙科椅的准确控制,避免出现失控情况发生。
[0008] 根据本发明的一方面,提供了一种准确控制患者的口腔手术设备,包括:牙科椅主体架构、动驱动设备、状态检测设备和通信控制接口;所述牙科椅主体架构用于为患者提供做手术的躺卧载体或坐立载体;所述动力驱动设备位于所述牙科椅主体架构下方,用于控制所述牙科椅主体架构的移动模式;所述状态检测设备与所述牙科椅主体架构连接,用于检测所述牙科椅主体架构的各种状态参数;所述通信控制接口与所述状态检测设备连接,用于接收所述各种状态参数并将所述各种状态参数进行无线发送。
[0009] 更具体地,在所述准确控制患者的口腔手术设备中,所述设备还包括:
[0010] 实时显示设备,与所述状态检测设备连接,用于接收所述各种状态参数并将所述各种状态参数进行实时显示。
[0011] 更具体地,在所述准确控制患者的口腔手术设备中:
[0012] 所述动力驱动设备包括万向轮和两个驱动轮,两个驱动轮并排设置,万向轮位于两个驱动轮的前方。
[0013] 更具体地,在所述准确控制患者的口腔手术设备中:
[0014] 所述动力驱动设备包括电机驱动器,与两个驱动轮连接,用于控制所述两个驱动轮的运行模式。
[0015] 更具体地,在所述准确控制患者的口腔手术设备中,所述设备还包括:
[0016] 电力供应设备,用于为所述设备的各个用电设备提供电力供应;
[0017] 模式切换设备,与肢体检测设备连接,用于接收上肢缺失信号或下肢缺失信号,并在接收到上肢缺失信号时,将所述设备的当前控制模式切换到语音控制模式,在接收到下肢缺失信号时,将所述设备的当前控制模式切换到触摸屏控制模式;
[0018] SD存储卡,用于预先存储N个基准手臂关键点图案和M个基准腿部关键点图案,所述N个基准手臂关键点图案为预先对N个手臂关键点分别进行拍摄而获得的只包括对应手臂关键点的图像,所述M个基准腿部关键点图案为预先对M个基准腿部关键点分别进行拍摄而获得的只包括对应腿部关键点的图像;其中,N个手臂关键点和M个腿部关键点自人体躯干模型处提取,所述人体躯干模型为基于人体骨骼模型和人体关节模型建立而成;
[0019] 图像采集设备,用于对牙科椅上的患者目标进行高清图像数据采集,以获取高清目标图像,所述高清目标图像的分辨率根据环境亮度自适应变化,环境亮度越低,所述高清目标图像的分辨率越高;
[0020] 尺度归一化设备,与所述图像采集设备连接,用于接收所述高清目标图像,对所述高清目标图像进行尺度归一化处理以获得归一化图像;
[0021] 噪声复杂度检测设备,与所述尺度归一化设备连接,用于接收所述归一化图像,对所述归一化图像进行噪声复杂度检测以确定并输出图像噪声复杂度;
[0022] 图像分设备,与所述噪声复杂度检测设备连接,用于接收所述图像噪声复杂度和所述归一化图像,并基于所述图像噪声复杂度对所述归一化图像进行分块处理以获得多个图像块,其中,所述图像噪声复杂度越高,对所述归一化图像进行分块处理所获得的图像块的数量越多;
[0023] 组合滤波设备,与所述图像分块设备连接,用于接收所述多个图像块,对每一个图像块执行以下处理:对每一个图像块进行噪声类型分析以获得主要噪声类型,基于主要噪声类型确定对应类型滤波器对图像块进行滤波处理以获得滤波块;所述组合滤波设备还将所有滤波块进行组合以获得并输出组合滤波图像;
[0024] 肢体检测设备,分别与SD存储卡和组合滤波设备连接,用于在所述组合滤波图像中搜索与每一个基准手臂关键点图案匹配的对象,如果对应基准手臂关键点图案匹配的对象搜索到,则确定存在对应手臂关键点,否则确定不存在对应手臂关键点,用于在所述组合滤波图像中搜索与每一个基准腿部关键点图案匹配的对象,如果对应基准腿部关键点图案匹配的对象搜索到,则确定存在对应腿部关键点,否则确定不存在对应腿部关键点,还用于在N个基准手臂关键点图案和M个基准腿部关键点图案分别对应的搜索都结束后,当确定存在P个以上对应手臂关键点时,发出上肢存在信号,当确定存在小于P个对应手臂关键点时,发出上肢缺失信号,当确定存在Q个以上对应腿部关键点时,发出下肢存在信号,当确定存在小于Q个对应腿部关键点时,发出下肢缺失信号,其中,P小于N且大于0,Q小于M且大于0;
[0025] 其中,所述实时显示设备上集成有触摸屏;
[0026] 其中,所述设备的默认控制模式为触摸屏控制模式。
[0027] 更具体地,在所述准确控制患者的口腔手术设备中:所述牙科椅主体架构包括脚踏杆,位于两个驱动轮的上方,用于为患者提供放置双脚的位置
[0028] 更具体地,在所述准确控制患者的口腔手术设备中:所述牙科椅主体架构包括坐板,位于脚踏杆的上方,用于为患者提供座位。附图说明
[0029] 以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述,其中:
[0030] 图1为根据本发明实施方案示出的准确控制患者的口腔手术设备的结构方框图
[0031] 附图标记:1牙科椅主体架构;2动力驱动设备;3状态检测设备;4通信控制接口具体实施方式
[0032] 下面将参照附图对本发明的准确控制患者的口腔手术设备的实施方案进行详细说明。
[0033] 为了克服上述不足,本发明搭建了一种准确控制患者的口腔手术设备。图1为根据本发明实施方案示出的准确控制患者的口腔手术设备的结构方框图,包括:牙科椅主体架构、动力驱动设备、状态检测设备和通信控制接口;所述牙科椅主体架构用于为患者提供做手术的躺卧载体或坐立载体;所述动力驱动设备位于所述牙科椅主体架构下方,用于控制所述牙科椅主体架构的移动模式;所述状态检测设备与所述牙科椅主体架构连接,用于检测所述牙科椅主体架构的各种状态参数;所述通信控制接口与所述状态检测设备连接,用于接收所述各种状态参数并将所述各种状态参数进行无线发送。
[0034] 接着,继续对本发明的准确控制患者的口腔手术设备的具体结构进行进一步的说明。
[0035] 所述准确控制患者的口腔手术设备还包括:
[0036] 实时显示设备,与所述状态检测设备连接,用于接收所述各种状态参数并将所述各种状态参数进行实时显示。
[0037] 所述准确控制患者的口腔手术设备中:
[0038] 所述动力驱动设备包括万向轮和两个驱动轮,两个驱动轮并排设置,万向轮位于两个驱动轮的前方。
[0039] 所述准确控制患者的口腔手术设备中:
[0040] 所述动力驱动设备包括电机驱动器,与两个驱动轮连接,用于控制所述两个驱动轮的运行模式。
[0041] 所述准确控制患者的口腔手术设备还包括:
[0042] 电力供应设备,用于为所述设备的各个用电设备提供电力供应;
[0043] 模式切换设备,与肢体检测设备连接,用于接收上肢缺失信号或下肢缺失信号,并在接收到上肢缺失信号时,将所述设备的当前控制模式切换到语音控制模式,在接收到下肢缺失信号时,将所述设备的当前控制模式切换到触摸屏控制模式;
[0044] SD存储卡,用于预先存储N个基准手臂关键点图案和M个基准腿部关键点图案,所述N个基准手臂关键点图案为预先对N个手臂关键点分别进行拍摄而获得的只包括对应手臂关键点的图像,所述M个基准腿部关键点图案为预先对M个基准腿部关键点分别进行拍摄而获得的只包括对应腿部关键点的图像;其中,N个手臂关键点和M个腿部关键点自人体躯干模型处提取,所述人体躯干模型为基于人体骨骼模型和人体关节模型建立而成;
[0045] 图像采集设备,用于对牙科椅上的患者目标进行高清图像数据采集,以获取高清目标图像,所述高清目标图像的分辨率根据环境亮度自适应变化,环境亮度越低,所述高清目标图像的分辨率越高;
[0046] 尺度归一化设备,与所述图像采集设备连接,用于接收所述高清目标图像,对所述高清目标图像进行尺度归一化处理以获得归一化图像;
[0047] 噪声复杂度检测设备,与所述尺度归一化设备连接,用于接收所述归一化图像,对所述归一化图像进行噪声复杂度检测以确定并输出图像噪声复杂度;
[0048] 图像分块设备,与所述噪声复杂度检测设备连接,用于接收所述图像噪声复杂度和所述归一化图像,并基于所述图像噪声复杂度对所述归一化图像进行分块处理以获得多个图像块,其中,所述图像噪声复杂度越高,对所述归一化图像进行分块处理所获得的图像块的数量越多;
[0049] 组合滤波设备,与所述图像分块设备连接,用于接收所述多个图像块,对每一个图像块执行以下处理:对每一个图像块进行噪声类型分析以获得主要噪声类型,基于主要噪声类型确定对应类型滤波器对图像块进行滤波处理以获得滤波块;所述组合滤波设备还将所有滤波块进行组合以获得并输出组合滤波图像;
[0050] 肢体检测设备,分别与SD存储卡和组合滤波设备连接,用于在所述组合滤波图像中搜索与每一个基准手臂关键点图案匹配的对象,如果对应基准手臂关键点图案匹配的对象搜索到,则确定存在对应手臂关键点,否则确定不存在对应手臂关键点,用于在所述组合滤波图像中搜索与每一个基准腿部关键点图案匹配的对象,如果对应基准腿部关键点图案匹配的对象搜索到,则确定存在对应腿部关键点,否则确定不存在对应腿部关键点,还用于在N个基准手臂关键点图案和M个基准腿部关键点图案分别对应的搜索都结束后,当确定存在P个以上对应手臂关键点时,发出上肢存在信号,当确定存在小于P个对应手臂关键点时,发出上肢缺失信号,当确定存在Q个以上对应腿部关键点时,发出下肢存在信号,当确定存在小于Q个对应腿部关键点时,发出下肢缺失信号,其中,P小于N且大于0,Q小于M且大于0;
[0051] 其中,所述实时显示设备上集成有触摸屏;
[0052] 其中,所述设备的默认控制模式为触摸屏控制模式。
[0053] 所述准确控制患者的口腔手术设备中:所述牙科椅主体架构包括脚踏杆,位于两个驱动轮的上方,用于为患者提供放置双脚的位置。
[0054] 所述准确控制患者的口腔手术设备中:所述牙科椅主体架构包括坐板,位于脚踏杆的上方,用于为患者提供座位。
[0055] 另外,图像滤波,即在尽量保留图像细节特征的条件下对目标图像的噪声进行抑制,是图像预处理中不可缺少的操作,其处理效果的好坏将直接影响到后续图像处理和分析的有效性和可靠性。
[0056] 由于成像系统、传输介质和记录设备等的不完善,数字图像在其形成、传输记录过程中往往会受到多种噪声的污染。另外,在图像处理的某些环节当输入的像对象并不如预想时也会在结果图像中引入噪声。这些噪声在图像上常表现为一引起较强视觉效果的孤立像素点或像素块。一般,噪声信号与要研究的对象不相关它以无用的信息形式出现,扰乱图像的可观测信息。对于数字图像信号,噪声表为或大或小的极值,这些极值通过加减作用于图像像素的真实灰度值上,对图像造成亮、暗点干扰,极大降低了图像质量,影响图像复原、分割、特征提取、图像识别等后继工作的进行。要构造一种有效抑制噪声的滤波器必须考虑两个基本问题:能有效地去除目标和背景中的噪声;同时,能很好地保护图像目标的形状、大小及特定的几何和拓扑结构特征。
[0057] 常用的图像滤波模式中的一种是,非线性滤波器,一般说来,当信号频谱与噪声频谱混叠时或者当信号中含有非叠加性噪声时如由系统非线性引起的噪声或存在非高斯噪声等),传统的线性滤波技术,如傅立变换,在滤除噪声的同时,总会以某种方式模糊图像细节(如边缘等)进而导致像线性特征的定位精度及特征的可抽取性降低。而非线性滤波器是基于对输入信号的一种非线性映射关系,常可以把某一特定的噪声近似地映射为零而保留信号的要特征,因而其在一定程度上能克服线性滤波器的不足之处。
[0058] 采用本发明的准确控制患者的口腔手术设备,针对现有技术中牙科椅难以控制的技术问题,通过引入肢体检测设备对牙科椅上的患者的肢体缺失情况进行检测,通过引入模式切换设备,与肢体检测设备连接,用于接收上肢缺失信号或下肢缺失信号,并在接收到上肢缺失信号时,将所述设备的当前控制模式切换到语音控制模式,在接收到下肢缺失信号时,将所述设备的当前控制模式切换到触摸屏控制模式,同时对牙科椅的驱动设备和供电设备进行了改进。
[0059] 可以理解的是,虽然本发明已以较佳实施例披露如上,然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
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