[0001] 本
发明是
申请号为201610350372.6、申请日为2016年5月24日、
发明名称为“妇产科专用床”的
专利的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明涉及报警设备领域，尤其涉及一种妇产科专用床。
背景技术
[0003] 病床是医院中最基本、最常见的医疗设备，大部分病人的医疗时间和看护时间都在病床上渡过，然而，由于病床本身构造的原因以及无人护理时间的存在，病人坠床事件时有发生，给病人造成了较大的伤害，除了带来一些撞击上的伤痛之外，还很有可能扩大病人的病情，给病人的恢复和
治疗造成不利影响。
[0004] 当前，医院管理方也积极采取了一些措施对病人坠床事件进行
预防和避免，例如加固床体、增加预警设备，减少无人护理时间，但是，一方面这些措施和设备过于简单，检测和预警效率不高，另一方面，缺乏在病人坠床时托起病人身体的紧急救护设备，即使检测了病人坠床事件也无法避免病人坠床造成的后果，实际上对于病人未提供任何帮助。
[0005] 因此，需要一种新的报警平台，利用现有的医院病床床体，对其进行结构改造和升级，增加了各种检测设备和预警设备对病人坠床事件进行准确识别，尤为关键的是，还增加了有效的应急反应设备在病人坠床时进行紧急救护。
发明内容
[0006] 为了解决上述问题，本发明提供了一种妇产科专用床，通过改造现有的医院病床床体，在现有的医院病床床体上引入了重量检测设备、图像检测设备和射线检测设备对病人坠床事件进行准确判断，引入了一些预警设备进行相应的报警，更重要的是，还引入了有针对性的紧急救护设备对坠落的病人身体进行有效
支撑，避免病人因为坠床而受到身体伤害，从而间接维护了医院的治疗效果。
[0007] 根据本发明的一方面，提供了一种妇产科专用床，包括病床和报警平台，所述平台包括目标识别设备、
超声波探测设备、重量变化率检测设备和无线通信设备，无线通信设备根据目标识别设备、
超声波探测设备和重量变化率检测设备的检测结果输出相应的报警
信号。
[0008] 更具体地，在所述妇产科专用床中，包括：无线充电设备，分别与
太阳能检测设备和
蓄电池连接，当
蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与
电压转换器连接以实现电压转换；超声波探测设备，位于病床床板的一侧，用于探测是否有物体从病床床板的一侧经过，并在探测到有物体从病床床板的一侧经过时，发出物件掠过信号；无线通信设备，与DSP处理芯片连接，包括无线接收子设备和无线发送子设备，用于在接收到坠落触发信号或坠落预警信号时通过无线通信链路将坠落触发信号或坠落预警信号发送到远端的病房服务中心；显示设备，与DSP处理芯片连接，用于显示与坠落触发信号或坠落预警信号相应的文字信息；
图像采集设备，位于病床床板的一侧，背向病床侧面以
水平拍摄方向拍摄以获得高清侧面图像；灰度化处理设备，与图像采集设备连接，用于接收高清侧面图像，并对高清侧面图像执行灰度化处理，以获得灰度化图像；
对比度增强设备，与灰度化处理设备连接，用于接收灰度化图像，并对灰度化图像进行对比度增强处理，以获得第一增强图像；尺度变换增强设备，与对比度增强设备连接，用于接收第一增强图像，并对第一增强图像进行尺度变换增强处理，以获得第二增强图像；边缘增强设备，与尺度变换增强设备连接，用于接收第二增强图像，并对第二增强图像进行边缘增强处理，以获得第三增强图像；图像比较设备，分别与边缘增强设备、Haar小波滤波设备、Daubechies小波滤波设备和自适应递归滤波设备连接，当从边缘增强设备接收到第三增强图像时，先启动Haar小波滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第一滤波图像，确定第一滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第一均方误差，当第一均方误差小于等于预设均方误差值时，将第一滤波图像作为目标滤波图像输出，当第一均方误差大于预设均方误差值时，启动Daubechies小波滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第二滤波图像，确定第二滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第二均方误差，当第二均方误差小于等于预设均方误差值时，将第二滤波图像作为目标滤波图像输出，当第二均方误差大于预设均方误差值时，继续启动自适应递归滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第三滤波图像，确定第三滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第三均方误差，当第三均方误差小于等于预设均方误差值时，将第三滤波图像作为目标滤波图像输出，当第三均方误差大于预设均方误差值时，确定第二滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第二均方误差，选择第一均方误差、第二均方误差和第三均方误差中数值最小的均方误差所对应的滤波图像作为目标滤波图像输出，随后关闭Haar小波滤波设备、Daubechies小波滤波设备和自适应递归滤波设备；Haar小波滤波设备，用于对第三增强图像采用基于2阶Haar小波基的小波滤波处理，以获得第一滤波图像；Daubechies小波滤波设备，用于对第三增强图像采用基于2阶Daubechies小波基的小波滤波处理，以获得第二滤波图像；自适应递归滤波设备，用于对第三增强图像执行自适应滤波处理，以获得第三滤波图像；二值化处理设备，分别与图像比较设备和移动
硬盘连接，将目标滤波图像的每一个
像素的灰度值与黑白
阈值分别比较，当像素的灰度值大于黑白阈值时，将像素记为白色像素，当像素的灰度值小于黑白阈值时，将像素记为黑色像素，从而获得二值化图像；标检测设备，分别与二值化处理设备和移动硬盘连接，用于对二值化图像，计算每列黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于像素数阈值的列记为边缘列，还用于对二值化图像，计算每行黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于像素数阈值的行记为边缘行，将边缘列和边缘行交织的区域作为目标存在区域，并从二值化图像中分割出目标存在区域以作为目标子图像输出；标识别设备，分别与移动硬盘和目标检测设备连接，将目标子图像与各个基准人体图像进行匹配，匹配成功则发出存在人体信号，匹配失败则发出无人体信号；太阳能检测设备，位于病房所在楼宇的外墙上，用于实时检测当前的太阳能强度；供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换
开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压，其中太阳能供电器件位于病房所在楼宇的外墙上，太阳能供电器件包括太阳能光伏板；绳网收纳设备，位于病床下方，为圆筒形容器，用于收纳可弹出式绳网主体；喷射枪，分别与DSP处理芯片和可弹出式绳网主体连接，位于绳网收纳设备后部，用于在接收到坠落触发信号时，将可弹出式绳网主体从绳网收纳设备内喷射到病床的一侧并处于打开状态；可弹出式绳网主体，在未被喷射枪喷射之前，保持位于绳网收纳设备内且处于收缩状态，用于在被喷射到病床的一侧并处于打开状态时对病床坠落人体进行保护；重量变化率检测设备，位于病床床板下侧面
位置，包括重量检测仪和计时器，重量检测仪用于实时检测病床床板上的负载重量，重量变化率检测设备基于重量检测仪的输出和计时器的输出确定病床床板上的负载重量变化率，当负载重量变化率大于预设变化率时，发出重量变化预警信号，当负载重量变化率小于等于预设变化率时，发出重量变化正常信号；DSP处理芯片，分别与图像采集设备、喷射枪、重量变化率检测设备、目标识别设备和超声波检测设备连接，当接收重量变化预警信号后，启动图像采集设备，随后在接收到存在人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落触发信号，在接收到无人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落预警信号，以及未接收到物件掠过信号而只接收到存在人体信号，发出坠落预警信号；移动硬盘，用于预先存储了各个基准人体图像，各个基准人体图像为对不同体形的基准人体进行预先拍摄而获得的图像，还用于预先存储预设均方误差值、黑白阈值、像素数阈值、预设强度和预设变化率。
[0009] 更具体地，在所述妇产科专用床中：无线通信设备位于病床附近位置。
[0010] 更具体地，在所述妇产科专用床中：无线充电设备位于病床附近位置且与无线通信设备集成在一
块集成
电路板上。
[0011] 更具体地，在所述妇产科专用床中：显示设备为
液晶显示屏。
[0012] 更具体地，在所述妇产科专用床中：计时器与DSP处理芯片集成在一块集成
电路板上。
[0013] 更具体地，在所述妇产科专用床中：替换地，采用DSP处理芯片内置的计时单元替换计时器。
附图说明
[0014] 以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
[0015] 图1为根据本发明实施方案示出的妇产科专用床的结构方
框图。
[0016] 附图标记：1目标识别设备；2超声波探测设备；3重量变化率检测设备；4无线通信设备
具体实施方式
[0017] 下面将参照附图对本发明的妇产科专用床的实施方案进行详细说明。
[0018] 现有的这些病床床体改造机制过于简单，由于病人坠床持续间隔很短暂，上述的检测和报警设备检测
精度不高、检测效率低下，护栏高度的增加和看护时间的增加只能减少病人坠床的概率，而不能避免坠床的事件发生，最主要的是，
现有技术中缺乏对病人坠床事件的快速反应措施和快速反应设备，无法对病人坠床事件进行快速反应，无法及时对病人身体进行快速支撑，导致无法避免病人坠床的恶劣后果。
[0019] 为了克服上述不足，本发明搭建了一种妇产科专用床，能够准确、高效地检测出病人的坠床事件，能够快速进行报警，还能够使用一些应急反应设备对病人进行救护。
[0020] 图1为根据本发明实施方案示出的妇产科专用床的结构方框图，包括病床和报警平台，所述平台包括目标识别设备、超声波探测设备、重量变化率检测设备和无线通信设备，无线通信设备根据目标识别设备、超声波探测设备和重量变化率检测设备的检测结果输出相应的报警信号。
[0021] 接着，继续对本发明的妇产科专用床的具体结构进行进一步的说明。
[0022] 所述平台包括：无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换。
[0023] 所述平台包括：超声波探测设备，位于病床床板的一侧，用于探测是否有物体从病床床板的一侧经过，并在探测到有物体从病床床板的一侧经过时，发出物件掠过信号。
[0024] 所述平台包括：无线通信设备，与DSP处理芯片连接，包括无线接收子设备和无线发送子设备，用于在接收到坠落触发信号或坠落预警信号时通过无线通信链路将坠落触发信号或坠落预警信号发送到远端的病房服务中心。
[0025] 所述平台包括：显示设备，与DSP处理芯片连接，用于显示与坠落触发信号或坠落预警信号相应的文字信息；图像采集设备，位于病床床板的一侧，背向病床侧面以水平拍摄方向拍摄以获得高清侧面图像；灰度化处理设备，与图像采集设备连接，用于接收高清侧面图像，并对高清侧面图像执行灰度化处理，以获得灰度化图像；对比度增强设备，与灰度化处理设备连接，用于接收灰度化图像，并对灰度化图像进行对比度增强处理，以获得第一增强图像；尺度变换增强设备，与对比度增强设备连接，用于接收第一增强图像，并对第一增强图像进行尺度变换增强处理，以获得第二增强图像；边缘增强设备，与尺度变换增强设备连接，用于接收第二增强图像，并对第二增强图像进行边缘增强处理，以获得第三增强图像。
[0026] 所述平台包括：图像比较设备，分别与边缘增强设备、Haar小波滤波设备、Daubechies小波滤波设备和自适应递归滤波设备连接，当从边缘增强设备接收到第三增强图像时，先启动Haar小波滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第一滤波图像，确定第一滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第一均方误差，当第一均方误差小于等于预设均方误差值时，将第一滤波图像作为目标滤波图像输出，当第一均方误差大于预设均方误差值时，启动Daubechies小波滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第二滤波图像，确定第二滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第二均方误差，当第二均方误差小于等于预设均方误差值时，将第二滤波图像作为目标滤波图像输出，当第二均方误差大于预设均方误差值时，继续启动自适应递归滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第三滤波图像，确定第三滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第三均方误差，当第三均方误差小于等于预设均方误差值时，将第三滤波图像作为目标滤波图像输出，当第三均方误差大于预设均方误差值时，确定第二滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第二均方误差，选择第一均方误差、第二均方误差和第三均方误差中数值最小的均方误差所对应的滤波图像作为目标滤波图像输出，随后关闭Haar小波滤波设备、Daubechies小波滤波设备和自适应递归滤波设备。
[0027] 所述平台包括：Haar小波滤波设备，用于对第三增强图像采用基于2阶Haar小波基的小波滤波处理，以获得第一滤波图像。
[0028] 所述平台包括：Daubechies小波滤波设备，用于对第三增强图像采用基于2阶Daubechies小波基的小波滤波处理，以获得第二滤波图像。
[0029] 所述平台包括：自适应递归滤波设备，用于对第三增强图像执行自适应滤波处理，以获得第三滤波图像。
[0030] 所述平台包括：二值化处理设备，分别与图像比较设备和移动硬盘连接，将目标滤波图像的每一个像素的灰度值与黑白阈值分别比较，当像素的灰度值大于黑白阈值时，将像素记为白色像素，当像素的灰度值小于黑白阈值时，将像素记为黑色像素，从而获得二值化图像。
[0031] 所述平台包括：目标检测设备，分别与二值化处理设备和移动硬盘连接，用于对二值化图像，计算每列黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于像素数阈值的列记为边缘列，还用于对二值化图像，计算每行黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于像素数阈值的行记为边缘行，将边缘列和边缘行交织的区域作为目标存在区域，并从二值化图像中分割出目标存在区域以作为目标子图像输出。
[0032] 所述平台包括：目标识别设备，分别与移动硬盘和目标检测设备连接，将目标子图像与各个基准人体图像进行匹配，匹配成功则发出存在人体信号，匹配失败则发出无人体信号。
[0033] 所述平台包括：太阳能检测设备，位于病房所在楼宇的外墙上，用于实时检测当前的太阳能强度；供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压，其中太阳能供电器件位于病房所在楼宇的外墙上，太阳能供电器件包括太阳能光伏板。
[0034] 所述平台包括：绳网收纳设备，位于病床下方，为圆筒形容器，用于收纳可弹出式绳网主体。
[0035] 所述平台包括：喷射枪，分别与DSP处理芯片和可弹出式绳网主体连接，位于绳网收纳设备后部，用于在接收到坠落触发信号时，将可弹出式绳网主体从绳网收纳设备内喷射到病床的一侧并处于打开状态。
[0036] 所述平台包括：可弹出式绳网主体，在未被喷射枪喷射之前，保持位于绳网收纳设备内且处于收缩状态，用于在被喷射到病床的一侧并处于打开状态时对病床坠落人体进行保护。
[0037] 所述平台包括：重量变化率检测设备，位于病床床板下侧面位置，包括重量检测仪和计时器，重量检测仪用于实时检测病床床板上的负载重量，重量变化率检测设备基于重量检测仪的输出和计时器的输出确定病床床板上的负载重量变化率，当负载重量变化率大于预设变化率时，发出重量变化预警信号，当负载重量变化率小于等于预设变化率时，发出重量变化正常信号。
[0038] 所述平台包括：DSP处理芯片，分别与图像采集设备、喷射枪、重量变化率检测设备、目标识别设备和超声波检测设备连接，当接收重量变化预警信号后，启动图像采集设备，随后在接收到存在人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落触发信号，在接收到无人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落预警信号，以及未接收到物件掠过信号而只接收到存在人体信号，发出坠落预警信号。
[0039] 所述平台包括：移动硬盘，用于预先存储了各个基准人体图像，各个基准人体图像为对不同体形的基准人体进行预先拍摄而获得的图像，还用于预先存储预设均方误差值、黑白阈值、像素数阈值、预设强度和预设变化率。
[0040] 可选地，在所述平台中：无线通信设备位于病床附近位置；无线充电设备位于病床附近位置且与无线通信设备集成在一块集成电路板上；显示设备为液晶显示屏；计时器与DSP处理芯片集成在一块集成电路板上；以及替换地，采用DSP处理芯片内置的计时单元替换计时器。
[0041] 另外，超声波是一种
频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能
力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、
焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。
科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹(Hz)。我们人类
耳朵能听到的声波频率为20Hz-20000Hz。因此，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1兆赫兹-30兆赫兹。
[0042] 采用本发明的妇产科专用床，针对现有技术无法为从病床上坠落的病人进行紧急救护的技术问题，通过加入高精度的多个检测设备进行检测结果综合分析，以有效判断病人是否发生坠落，还加入必要的报警设备进行报警，同时还加入了专
门的应急反应设备以在病人坠落时进行紧急救护，从而全面提升急诊科病床的医护能力和自动化水平。
[0043] 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。
