本发明是申请号为201610349839.5、申请日为2016年5月24日、发明名称为“一种血液科一体式护理床”的专利的分案申请。
本发明涉及医护设备领域，尤其涉及一种血液科一体式手术床。
背景技术：
为了避免病人坠床事件的发生，现有技术中，医院管理方也采取了很多积极的措施，例如，对病床床体进行改造，增加护栏的高度，以及在病床床体上设置一些越界报警设备和紧急呼叫设备，以减少病人坠床的可能性，为病人提供坠床报警的触发装置，这些改造后的病床设备在一定程度上减少了病人坠床事件的发生。同时，医院管理方还采取了一些措施，例如增加与病人家属的互动和沟通，以减少病人无人看护的时间。
但是，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。
因此，需要一种新的医院病床防坠落的技术方案，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，从而有效避免病人受到撞击伤害。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种血液科一体式手术床，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。
根据本发明的一方面，提供了一种血液科一体式手术床，包括病床和报警平台，所述平台包括喷射枪、目标识别设备、红外线检测设备和飞思卡尔imx6处理设备，飞思卡尔imx6处理设备分别与喷射枪、目标识别设备和红外线检测设备连接，用于基于目标识别设备的输出和红外线检测设备的输出确定是否通过喷射枪喷射可弹出式绳网主体。
更具体地，在所述血液科一体式手术床中，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；喷射枪，分别与飞思卡尔imx6处理设备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；枪式摄像设备，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，与枪式摄像设备连接，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mmc卡连接，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；目标检测设备，分别与二值化处理设备和mmc卡连接，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；目标识别设备，分别与mmc卡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；市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；电流互感器及取样电路，与市电线路中的a相线路、b相线路和c相线路连接，用于对a相线路、b相线路和c相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与市电线路中的a相线路、b相线路和c相线路连接，用于对a相线路、b相线路和c相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理；ad73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位a/d转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；交流供电转换设备，与市电线路中的a相线路、b相线路和c相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；显示设备，与ad73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；红外线检测设备，位于病床床板的一侧，用于检测是否有物体从病床床板的一侧经过，并在检测到有物体从病床床板的一侧经过时，发出物件掠过信号；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；声光报警设备，与飞思卡尔imx6处理设备连接，包括声音报警子设备和光报警子设备用于在接收到坠落触发信号或坠落预警信号时进行相应的声光报警操作；用户输入设备，与mmc卡连接，用于在用户的操作下，向mmc卡中输入预设内容；飞思卡尔imx6处理设备，分别与枪式摄像设备、喷射枪、重量变化率检测设备、目标识别设备和红外线检测设备连接，当接收重量变化预警信号后，启动枪式摄像设备，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；mmc卡，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、像素数阈值和预设变化率；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。
更具体地，在所述血液科一体式手术床中：用户输入设备为键盘阵列。
更具体地，在所述血液科一体式手术床中：红外线检测设备包括红外线发射器和红外线接收器。
更具体地，在所述血液科一体式手术床中：红外线检测设备包括微控制器。
更具体地，在所述血液科一体式手术床中：微控制器为at89c51单片机。
更具体地，在所述血液科一体式手术床中：飞思卡尔imx6处理设备与mmc卡被集成在一块集成电路板上。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的血液科一体式手术床的结构方框图。
附图标记：1控制柜主体；2亮度传感器；3cmos视觉传感器；4飞思卡尔mc9s12芯片
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的血液科一体式手术床的实施方案进行详细说明。
医疗设备不断提高医学科学技术水平的基本条件，也是现代化程度的重要标志，医疗设备已成为现代医疗的一个重要领域。医疗的发展在很大程度上取决于仪器的发展，甚至在医疗行业发展中，其突破瓶颈也起到了决定性的作用。
医疗器械是指单独或者组合使用于人体的仪器、设备、器具、材料或者其他物品，也包括所需要的软件。对于人体体表及体内的治疗效果不是通过药理学、免疫学或者代谢的手段来获得，而是医疗器械产品起到了一定的辅助作用。在使用期间，旨在达到下列预期目的：对疾病的预防、诊断、治疗、监护、缓解；对损伤或者残疾的诊断、治疗、监护、缓解、补偿；对解剖或者生理过程的研究、替代、调节；妊娠控制。
医疗设备可分为10类：病房手术设备(病床、推车、氧气瓶、洗胃机、无针注射器等)；手术设备(手术床、照明设备，手术器械和各种台、架、凳、柜，还包括显微外科设备)；放射治疗设备(接触治疗机、浅层治疗机、深度治疗机、加速器、60钴治疗机、镭或137铯腔内治疗及后装装置治疗等)；核医学治疗设备-治疗方法有内照射治疗、敷贴治疗和胶体治疗三种；理化设备(大体上可分为光疗商务、电疗设备、超声治疗及硫疗设备4类)；激光设备—医用激光发生器(常用的有红宝石激光、氦氖激光、二氧化碳激光、氩离子激光及yag激光等)；透析治疗设备(常用的人工肾有平板型人工肾和管型人工肾两大类)；体温冷冻设备(半导体冷刀、气体冷刀和固体冷刀等)；急救设备(心脏除颤起搏设备、人工呼吸机、超声雾化器等)；其它治疗设备(高压氧舱、眼科用高频电铬器、电磁吸铁器、玻璃体切割器、血液成人分离器等)。这都属于各科专用治疗设备，如有必要亦可单独分成一类。
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手术时间的存在，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。
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，减少无人手术时间，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。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种血液科一体式手术床，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，从而避免了坠床事件给病人造成的二次伤害出现。
图1为根据本发明实施方案示出的血液科一体式手术床的结构方框图，包括病床和报警平台，所述平台包括喷射枪、目标识别设备、红外线检测设备和飞思卡尔imx6处理设备，飞思卡尔imx6处理设备分别与喷射枪、目标识别设备和红外线检测设备连接，用于基于目标识别设备的输出和红外线检测设备的输出确定是否通过喷射枪喷射可弹出式绳网主体。
接着，继续对本发明的血液科一体式手术床的具体结构进行进一步的说明。
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。
所述平台包括：喷射枪，分别与飞思卡尔imx6处理设备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。
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。
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。
所述平台包括：枪式摄像设备，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，与枪式摄像设备连接，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。
所述平台包括：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。
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。
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；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。
所述平台包括：二值化处理设备，分别与图像比较设备和mmc卡连接，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。
所述平台包括：目标检测设备，分别与二值化处理设备和mmc卡连接，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。
所述平台包括：目标识别设备，分别与mmc卡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。
所述平台包括：市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；电流互感器及取样电路，与市电线路中的a相线路、b相线路和c相线路连接，用于对a相线路、b相线路和c相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与市电线路中的a相线路、b相线路和c相线路连接，用于对a相线路、b相线路和c相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理。
所述平台包括：ad73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位a/d转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值。
所述平台包括：交流供电转换设备，与市电线路中的a相线路、b相线路和c相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；显示设备，与ad73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值。
所述平台包括：红外线检测设备，位于病床床板的一侧，用于检测是否有物体从病床床板的一侧经过，并在检测到有物体从病床床板的一侧经过时，发出物件掠过信号；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。
所述平台包括：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。
所述平台包括：声光报警设备，与飞思卡尔imx6处理设备连接，包括声音报警子设备和光报警子设备用于在接收到坠落触发信号或坠落预警信号时进行相应的声光报警操作。
所述平台包括：用户输入设备，与mmc卡连接，用于在用户的操作下，向mmc卡中输入预设内容；飞思卡尔imx6处理设备，分别与枪式摄像设备、喷射枪、重量变化率检测设备、目标识别设备和红外线检测设备连接，当接收重量变化预警信号后，启动枪式摄像设备，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。
所述平台包括：mmc卡，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、像素数阈值和预设变化率。
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。
可选地，在所述平台中：用户输入设备为键盘阵列；红外线检测设备包括红外线发射器和红外线接收器；红外线检测设备包括微控制器；微控制器为at89c51单片机；以及思卡尔imx6处理设备与mmc卡被集成在一块集成电路板上。
另外，小波(wavelet)这一术语，顾名思义，“小波”就是小的波形。所谓“小”是指他具有衰减性；而称之为“波”则是指它的波动性，其振幅正负相间的震荡形式。与fourier变换相比，小波变换是时间(空间)频率的局部化分析，他通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意细节，解决了fourier变换的困难问题，成为继fourier变换以来在科学方法上的重大突破。有人把小波变换称为“数学显微镜”。
小波分析的应用是与小波分析的理论研究紧密地结合在一起地。他已经在科技信息产业领域取得了令人瞩目的成就。电子信息技术是六大高新技术中重要的一个领域，他的重要方面是图像和信号处理。现今，信号处理已经成为当代科学技术工作的重要部分，信号处理的目的就是：准确的分析、诊断、编码压缩和量化、快速传递或存储、精确地重构(或恢复)。从数学地角度来看，信号与图像处理可以统一看作是信号处理(图像可以看作是二维信号)，在小波分析地许多分析的许多应用中，都可以归结为信号处理问题。对于其性质随时间是稳定不变的信号，处理的理想工具仍然是傅立叶分析。但是在实际应用中的绝大多数信号是非稳定的，而特别适用于非稳定信号的工具就是小波分析。
采用本发明的血液科一体式手术床，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。
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。