一种人工智能手术无影灯的制作方法

1.本发明属于医疗技术领域，具体涉及一种人工智能手术无影灯。


背景技术：

2.传统医疗照明，是基于多角度聚光，手动调节亮度，手动调节光斑大小，手动调节光照颜色等来满足医生手术照明辅助需求。随着科技时代的不断发展，传统应用方式与未来大数据医疗，远程医疗，智能医疗相接合，产品硬件的智能发展是必然趋势。
3.从所周知，语音交互是人类最自然，最宜接的交流通渠道方式，随着语音交互技术的发展，在人与设备有距离的场景下，用语音可迅速解决问题。并且语音输入可以在进行其他操作的同时进行语音控制，使得控制方式极其简单，操作方便，可以在紧急情况下进行及时控制，且语音输入控制可以有效的降低工作量以及工作的复杂程度。
4.为此，我们提出一种人工智能手术无影灯来解决现有技术中存在的问题，使其工作繁琐程度降低，操作简单快速，能够实现及时的控制，且能够实现多种操作的控制。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种人工智能手术无影灯，以解决上述背景技术中提出现有技术中工作需要手动，操作步骤繁琐，工作量大，操作不便，多种控制缓慢和紧急情况下控制不及时等的问题。
6.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种人工智能手术无影灯，包括无影灯本体，所述无影灯本体固定在手术床的上方，所述无影灯本体的内部固定安装有微控制器，所述无影灯本体的底部中间固定安装有蜂鸣器，所述蜂鸣器的中间固定安装有mic，所述无影灯本体的底部固定安装有至少三圈led灯组；
8.所述mic在接收到外界的语音指令后传输给云端人工智能语音识别模块，所述云端人工智能语音识别模块对mic输送过来的语音进行正确的识别整理，所述云端人工智能语音识别模块将识别整理过后的语音输送给信号转换模块，所述信号转换模块将语音信号转换成模拟信号，所述信号转换模块将转换过后的模拟信号传输给微处理器，所述微处理器电性连接有蜂鸣器和音箱基本功能调节，所述微处理器电性连接有led恒流供电模块，所述led恒流供电模块分别控制连接有调节无影灯亮度模块、调节无影灯色温模块、调节无影灯电动推杆模块、调节无影灯最佳r指标模块、调节无影灯摄像头自动录像模块和调节无影灯深腔照明模块，实现对无影灯的控制调节。
9.优选的，所述led灯组至少设有三组，且led灯组等距离的成环形缠绕在无影灯本体的下表面。
10.优选的，所述mic用于采集外部的语音，且将语音传输给云端人工智能语音识别模块进行对语音的处理识别，所述蜂鸣器用于实现对语音交互的反馈用语音提醒，使得医生能够明确的知晓led灯组的调节情况。
11.优选的，所述音箱基本功能调节包括有唤醒按键、暂停按键和音量调节按键，可以实现对蜂鸣器的控制调节。
12.优选的，所述调节无影灯亮度模块采用pwm脉宽调节实现对led灯组的亮度调，所述调节无影灯色温模块采用至少两组输出，分别为暖色3000k色温和冷色正白、7000k色温。
13.优选的，所述调节无影灯电动推杆模块采用的是led恒流供电模块电性连接步进电机，通过步进电机实现对led灯组的偏移角度进行调节是对led灯光斑点的调节。
14.优选的，所述调节无影灯最佳r9指标模块是专门针对红色的个显色指数，凭借着r9可以准确的看清红色组织中细微的差别和细节。
15.优选的，所述调节无影灯摄像头自动录像模块用于根据摄像头的拍摄图片来判断无影灯组的照明情况是否含有阴影，且需要对摄像图片进行预处理、灰度转化、模糊逻辑的视频图像处理算法等实现对图像的处理，判断图像是否含有阴影，进而控制调节。
16.优选的，所述调节无影灯摄像头自动录像模块通过usb口摄像头获取图像数据，其驱动程序中需要提供基本的i/o操作接口函数，即open、read、write、close的实现；读取图像数据的方法有两种，直接使用read读取设备和使用内存映射mmap的方式把数据从内核缓冲区中读出，然后放到内存中；采用mmap的方法就是把设备文件直接映射到内存中，绕开了内核的缓冲区，每个进程都可访问内存中的图像数据，加快了i/o的访问；系统采用mmap映射的方法来获取摄像头数据。
17.优选的，所述调节无影灯深腔照明模块用于调节高度实现对手术腹腔内部进行观测。
18.本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种人工智能手术无影灯，与现有技术相比，具有以下有点：
19.本发明通过语音采集实现对语音指令的录入，然后通过语音识别技术实现对语音的识别和转化，将转化后的控制信息传输给控制模块实现对手术无影灯的控制调节；高智能语音化，能够降低护士在操作时候的步骤，只需要通过语音发出指令，被mic采集后进行计算传输控制，使得操作极为简单，且可以在手术中进行直接控制，使用方便；微处理器可以控制无影灯的亮度、色温、聚集光斑、摄像和深腔照明等操作，满足在手术过程中对灯光的不同的需求。
附图说明
20.图1为本发明的系统示意框图；
21.图2为本发明的结构示意图；
22.图3为本发明的语音采集模块电路图；
23.图4为本发明的微处理器电路图。
24.图中：1、无影灯本体；2、微控制器；3、蜂鸣器；4、mic；5、led灯组；6、手术床。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，
本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
26.本发明提供了如图2所示的一种人工智能手术无影灯，包括无影灯本体1，为了实现在手术的时候进行照明，将无影灯本体1固定在手术床6的上方，为了实现对无影灯的智能控制，在无影灯本体1的内部固定安装有微控制器2，为了实现语音输入控制和反馈，在无影灯本体1的底部中间固定安装有蜂鸣器3，蜂鸣器3的中间固定安装有mic4，mic4用于采集外部的语音，且将语音传输给云端人工智能语音识别模块进行对语音的处理识别，蜂鸣器3用于实现对语音交互的反馈用语音提醒，使得医生能够明确的知晓led灯组5的调节情况，为了实现无影照明，在无影灯本体1的底部固定安装有至少三圈led灯组5，且led灯组5等距离的成环形缠绕在无影灯本体1的下表面；
27.根据图1、图3和图4所示，为了实现对外部语音的采集，设有mic4在接收到外界的语音指令后传输给云端人工智能语音识别模块，为了实现对mic4采集到的语音进行整理和识别，采用云端人工智能语音识别模块对mic4输送过来的语音进行正确的识别整理，为了实现语音信号能够传输给微处理器2，将云端人工智能语音识别模块将识别整理过后的语音输送给信号转换模块，信号转换模块将语音信号转换成模拟信号，信号转换模块将转换过后的模拟信号传输给微处理器2，为了实现信息的反馈和控制调节，在微处理器2电性连接有蜂鸣器3和音箱基本功能调节，音箱基本功能调节包括有唤醒按键、暂停按键和音量调节按键，可以实现对蜂鸣器3的控制调节，为了实现对无影灯的控制调节，在微处理器2电性连接有led恒流供电模块，led恒流供电模块分别控制连接有调节无影灯亮度模块、调节无影灯色温模块、调节无影灯电动推杆模块、调节无影灯最佳r9指标模块、调节无影灯摄像头自动录像模块和调节无影灯深腔照明模块实现对无影灯的控制调节；为了实现对亮度的调节，使得调节无影灯亮度模块采用pwm脉宽调节实现对led灯组5的亮度调，为了实现对色温的调节，使得调节无影灯色温模块采用至少两组输出，分别为暖色3000k色温左右和冷色正白、7000k色温左右，为了实现对无影灯的光斑的调节，使得调节无影灯电动推杆模块采用的是led恒流供电模块电性连接步进电机，通过步进电机实现对led灯组5的偏移角度的调节，实现对led灯光斑点的调节，为了便于对手术的伤口内部的观察，设有调节无影灯最佳r9指标模块是专门针对红色的个显色指数，尤其对深度的、渗透的红色，效果更为明显，凭借着r9可以准确的看清红色组织中细微的差别和细节，为了实现对智能调节和记录拍摄，设有调节无影灯摄像头自动录像模块可以根据摄像头的拍摄图片来判断无影灯组5的照明情况是否含有阴影，且需要对摄像图片进行预处理、灰度转化、模糊逻辑的视频图像处理算法等实现对图像的处理，判断图像是否含有阴影，进而控制调节，调节无影灯摄像头自动录像模块通过usb口摄像头获取图像数据，其驱动程序中需要提供基本的i/o操作接口函数，即open、read、write、close的实现；读取图像数据的方法有两种，直接使用read读取设备和使用内存映射mmap的方式把数据从内核缓冲区中读出，然后放到内存中；采用mmap的方法就是把设备文件直接映射到内存中，绕开了内核的缓冲区，每个进程都可访问内存中的图像数据，加快了i/o的访问；系统采用mmap映射的方法来获取摄像头数据，为了便于对伤口腔内进行观察，设有调节无影灯深腔照明模块用于调节高度实现对手术腹腔内部进行观测。
28.微处理器采用的是n76e003at20微处理芯片，n76e003at20为带有flash的增强型8
位8051内核微控制器(1t工作模式)，指令集与标准的80c51完全兼容并具备更高效能。n76e003at20内嵌18k的flash存储区，通常称作aprom，用于存放用户程序代码。该flash存储区支持在应用编程(iap)功能，即可通过片内固件更新程序代码。iap功能同时提供用户可自行配置程序区域或数据存储区。iap功能可以对数据存储区进行读写操作，同时读数据也可以通过movc指令来实现。n76e003at20有一个额外的存储区称作ldrom，该区域通常存放用于执行在系统编程(isp)的引导代码(bootcode)，ldrom的大小最多可配置到4k字节。为了方便烧写和校验，整个flash区域支持并行烧录和icp烧录。可通过加密位对flash加密，保障程序代码无法被读出。n76e003at20提供丰富的特殊功能模块，包括：256字节sram，768字节xram。最多可达18个标准管脚。两组标准16位定时器/计数器：定时器0及1，一组带有3路管脚输入捕获模式的16位定时器：定时器2，一组看门狗定时器(wdt)，一组自唤醒定时器(wkt)，一组带自动重装载功能，可用于产生标准波特率的定时器：定时器3。两组标准串行口(uart)，这两组串行口具有帧错误侦测及自动地址识别功能。一组spi，一组i2c，6通道增强型pwm输出，8路12位adc。上述功能对应产生18个中断源，具有4级中断优先级配置。n76e003at20支持3组时钟源输入，所有时钟源支持软件切换立即生效功能(on-the-fly)。3组时钟源包括：外部时钟，10khz内部rc振荡时钟和一个出厂时已校准到室温下精度达
±
1％的16mhz内部高速时钟。n76e003at20提供额外的电源监控管理模块，例如上电复位和4级低电压检测，该模块用于保障芯片在上电及掉电时系统稳定工作。n76e003at20可运行在两种低功耗模式－空闲模式和掉电模式，可通过软件选择运行在哪种模式。空闲模式时，芯片主时钟关闭，但部分功能模块仍然运行。掉电模式下芯片全部时钟关闭确保芯片功耗达到最低。在正常工作模式下，也可选择主时钟除频方式工作，确保在功耗和性能之间灵活运用。高效能、丰富的功能模块及配置。
29.结构原理：通过说话，使得mic4能够采集到语音信息实现打开无影灯组5，然后mic4将语音信息传输给到外界的语音指令后传输给云端人工智能语音识别模块，为了实现对mic4采集到的语音进行整理和识别，采用云端人工智能语音识别模块对mic4输送过来的语音进行正确的识别整理，为了实现语音信号能够传输给微处理器2，将云端人工智能语音识别模块将识别整理过后的语音输送给信号转换模块，信号转换模块将语音信号转换成模拟信号，信号转换模块将转换过后的模拟信号传输给微处理器2，为了实现信息的反馈和控制调节，在微处理器2电性连接有蜂鸣器3和音箱基本功能调节，音箱基本功能调节包括有唤醒按键、暂停按键和音量调节按键，可以实现对蜂鸣器3的控制调节，为了实现对无影灯的控制调节，在微处理器2电性连接有led恒流供电模块，led恒流供电模块分别控制连接有调节无影灯亮度模块、调节无影灯色温模块、调节无影灯电动推杆模块、调节无影灯最佳r9指标模块、调节无影灯摄像头自动录像模块和调节无影灯深腔照明模块实现对无影灯的控制调节；为了实现对亮度的调节，使得调节无影灯的亮度模块采用pwm脉宽调节实现对led灯组5的亮度调，为了实现对色温的调节，使得调节无影灯色温模块采用至少两组输出，分别为暖色3000k色温左右和冷色正白、7000k色温左右，为了实现对无影灯的光斑的调节，使得调节无影灯电动推杆模块采用的是led恒流供电模块电性连接步进电机，通过步进电机实现对led灯组5的偏移角度进行调节是对led灯光斑点的调节，为了便于对手术的伤口内部的观察，设有调节无影灯最佳r9指标模块是专门针对红色的个显色指数，尤其对深度的、渗透的红色，效果更为明显，凭借着r9可以准确的看清红色组织中细微的差别和细节，为了
实现对智能调节和记录拍摄，设有调节无影灯摄像头自动录像模块可以根据摄像头的拍摄图片来判断无影灯组5的照明情况是否含有阴影，且需要对摄像图片进行预处理、灰度转化、模糊逻辑的视频图像处理算法等实现对图像的处理，判断图像是否含有阴影，进而控制调节，无影等摄像头自动录像模块通过usb口摄像头获取图像数据，其驱动程序中需要提供基本的i/o操作接口函数，即open、read、write、close的实现；读取图像数据的方法有两种，直接使用read读取设备和使用内存映射mmap的方式把数据从内核缓冲区中读出，然后放到内存中；采用mmap的方法就是把设备文件直接映射到内存中，绕开了内核的缓冲区，每个进程都可访问内存中的图像数据，加快了i/o的访问；系统采用mmap映射的方法来获取摄像头数据，为了便于对伤口腔内进行观察，设有调节无影灯深腔照明模块用于调节高度实现对手术腹腔内部进行观测。
30.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。