一种基于混合云的无线医疗喉镜系统的制作方法

本发明属于医疗器械设备技术领域，具体涉及一种基于混合云的无线医疗喉镜系统。

背景技术：

近几十年医疗水平得到了长足的发展，医疗喉镜可用来帮助医生观察喉部，广泛运用于手术、麻醉户外急救和气管插管中。医疗喉镜正在向无线传输、数字信号、方便携带、移动互联等方向发展。在这个过程中，医疗喉镜技术不断更迭适应新的需求，但是在目前市场上的医疗喉镜，还存在着一些问题：

1、现有的医疗喉镜没有结合云平台，随着病例数字化的推进以及医疗喉镜的广泛使用，医疗喉镜本地的数据存储和处理能力无法应对医疗过程中产生的大量视频和图像信息；

2、现有的医疗喉镜还是采用了传统的模拟传输技术，抗干扰性差，无法实现网络化，远程化传输，并且分辨率低，在手术麻醉和医学教学场合受到很大限制；

3、现有的便携式医疗喉镜，一般将显示屏和操作手柄集成在一起，并且还有部分仍采用有线数据传输，增加了线路连接、增大了体积并且影响了操作灵活性；而且显示屏幕也无法做成较大的显示屏，显示效果不佳；

4、现有的医疗喉镜启动速度慢，功耗普遍偏高，待机和续航能力不足。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于混合云的无线医疗喉镜系统，该系统中的医疗喉镜手柄端体积小，启动速度快，功耗低，续航能力强；采用h.265视频压缩编码技术、数字化无线传输技术，能达到高清晰度的视频影像，分辨率达到2560*1920,帧率达30fps，能在本地局域网中实现多屏显示；结合了混合云平台，拥有强大的数据存储和处理能力，对于病例数字化、远程医疗以及医学教学有着重要的意义。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于混合云的无线医疗喉镜系统，包括本地端、混合云、远程端，本地端与远程端通过混合云实现通信；

所述本地端包括一集成有数字摄像头输入模块、视频处理模块、wifi模块以及电源管理模块的医疗喉镜手柄；

所述混合云融合有私有云和公有云；

所述远程端包括用于显示医疗喉镜手柄采集图像的多屏显示模块。

在本发明一实施例中，所述本地端还包括与所述医疗喉镜手柄通信的无线路由模块、与无线路由模块通信且用于显示医疗喉镜手柄采集图像的本地显示模块。

在本发明一实施例中，所述本地显示模块包括专用显示器端、通用显示器端，其中，专用显示器端包括mcu及与mcu连接用于与无线路由模块通信的无线接收模块、存储器模块、第二电源管理模块、显示模块；通用显示器端包括pc、手机、平板。

在本发明一实施例中，所述电源管理模块、第二电源管理模块均包括电源管理芯片和可重复充电的大容量电池。

在本发明一实施例中，所述医疗喉镜手柄的末端还设有防雾摄像头、弧形的压舌板和led小灯。

在本发明一实施例中，所述医疗喉镜手柄采用嵌入式实时操作系统rt-thread。

在本发明一实施例中，所述wifi模块基于ieee802.11b标准的wi-fi带宽无线接入技术。

在本发明一实施例中，所述本地端与远程端之间的通信协议采用rtp实时传输协议与rtcp实时传输控制协议相结合的方式。

在本发明一实施例中，该系统采用的流媒体处理器引擎为mediastream2。

在本发明一实施例中，该系统采用h.265标准实现视频数据的压缩处理。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明为救护车，救灾现场和战地医院等非固定场合工作的医护人员提供一种易于携带，使用方便，能快速启动并且功耗低，续航强的性能优良的外科辅助设备。在使用过程中，借助喉镜内置的高分辨率、高清晰度的防雾摄像头，将喉部的生理结构影像化，并通过无线wifi将视频图像信息传送出去，除了在本地局域网中实现多个智能终端的同时显示外，还能将视频图像信息存储到混合云中，既可用于远程的会诊，也可以用来在病例数字化和医学教学。

附图说明

图1是本发明的总体结构图。

图2是本发明的混合云示意图。

图3是本发明的本地局域网多屏显示示意图。

图4是本发明的视频采集初始化流程。

图5是本发明的视频采集中断处理流程。

具体实施方式

下面结合附图1-5，对本发明的技术方案进行具体说明。

本发明的一种基于混合云的无线医疗喉镜系统，包括本地端、混合云、远程端，本地端与远程端通过混合云实现通信；

所述本地端包括一集成有数字摄像头输入模块、视频处理模块、wifi模块以及电源管理模块的医疗喉镜手柄；

所述混合云融合有私有云和公有云；

所述远程端包括用于显示医疗喉镜手柄采集图像的多屏显示模块。

所述本地端还包括与所述医疗喉镜手柄通信的无线路由模块、与无线路由模块通信且用于显示医疗喉镜手柄采集图像的本地显示模块。所述本地显示模块包括专用显示器端、通用显示器端，其中，专用显示器端包括mcu及与mcu连接用于与无线路由模块通信的无线接收模块、存储器模块、第二电源管理模块、显示模块；通用显示器端包括pc、手机、平板。所述电源管理模块、第二电源管理模块均包括电源管理芯片和可重复充电的大容量电池。所述医疗喉镜手柄的末端还设有防雾摄像头、弧形的压舌板和led小灯。所述医疗喉镜手柄采用嵌入式实时操作系统rt-thread。

所述wifi模块基于ieee802.11b标准的wi-fi带宽无线接入技术。

所述本地端与远程端之间的通信协议采用rtp实时传输协议与rtcp实时传输控制协议相结合的方式。

该系统采用的流媒体处理器引擎为mediastream2。该系统采用h.265标准实现视频数据的压缩处理。

以下为本发明的具体实施过程。

本发明的一种基于混合云的无线医疗喉镜系统，如图1所示，主要有本地局域网多屏显示模块、混合云和远程终端多屏显示模块。本地局域网多屏显示模块，主要由医疗喉镜手柄端、无线路由模块和显示设备（手机、平板、pc以及专用显示设备）组成。如图2所示，医疗喉镜手柄端主要设有数字摄像头输入模块、视频处理模块、wifi模块以及电源管理模块，在手柄的末端设有防雾摄像头、弧形的压舌板和led小灯用于获取更好的图像效果；如图2所示，接收显示设备设有专用的无线接收器（可以级联到上一级路由）、mcu、存储器模块以及电源管理模块。

医疗喉镜手柄端采用嵌入式实时操作系统rt-thread，rt-thread系统是一套小巧而五脏俱全的嵌入式免费开源的实时操作系统，它涵盖了硬实时抢占式内核，多种文件系统支持，完善的tcp/ip协议栈，标准化的posixapi接口等。具有可配置，裁剪性强，小型低功耗，启动速度快，实时性强的有点。

本发明采用的是数字传输技术，相比于模拟传输技术其抗干扰能力更强，可以通过多级级联而不会发生信号衰减，更适合远距离传输；并且更易于编码，能够大幅度地压缩数据，易于大容量传输，保密性也能得到保障；数字传输技术是二进制编码，存储和转换都十分方便，更有利于计算机的处理。

本发明采用的是h.265标准实现视频数据的压缩处理。h.265的技术优势：1）引入了32x32、64x64甚至于128x128的宏块，目的在于减少高清数字视频的宏块个数和描述宏块内容的参数信息；2）使用新的运动矢量预测方式，将预测块的集合由原来的空间域扩展到时间域和空时混合域，在于h.264相同质量的情况下，复杂图像的压缩增益能提高到20%；3）与正在使用的h.264编码技术相比，h.265的高压缩率特性能够节省一半左右的存储空间，从而显著降低视频的存储成本。

本发明采用的流媒体处理引擎是mediastream2，其主要功能是完成视频的采集，视频的编码，无线数据发送和视频解码。mediastream2是一个功能强大而小巧的流媒体引擎，易于裁剪，能把不需要的功能的库文件去掉，体积十分轻便；另外，mediastream2是使用c语言写的，代码的跨平台编译和移植也十分方便。本发明采用的视频采集初始化流程及视频采集中断处理流程具体如图4、5所示。

本发明采用的是rtp（real-timetransportprotocol）实时传输协议为流媒体的实时传输提供可靠保障。rtp是一个应用层、轻量级的网络传输协议，详细规定了音/视频数据在互联网上传输的标准数据包格式，并在单播和广播的网路服务商提供端对端的网络传输功能。由于rtp协议不保证qos，因此本发明运用rtcp（real-timetransportprotocolcontrolprotocol）实时传输控制协议与rtp协议配合使用，以保证实时传输质量。

本发明采用的wifi模块是基于ieee802.11b标准的wi-fi带宽无线接入技术，喉镜手柄和接收显示设备自发现、自配置、自组织成无线局域网，实现医疗喉镜采集视频的网络化，远程化传输。

如图3所示，本发明采用的混合云平台，融合了私有云和公有云，既拥有了私有云的安全性，可以将内部重要数据保存在本地数据中心，同时也可以使用公有云的计算资源，更高效快捷地完成工作，相比私有云或是公有云都更完美。利用混合云平台提供的强大的数据存储和处理能力，对于病例数字化，远程医疗以及医学教学有着强大的推动作用。

本发明通过利用混合云当中间节点，结合内网穿透技术和p2p技术，可以实现两个内网之间的客户端的视频图像数据传输，并且也可以在远程终端的同一个局域网内，实现pc，手机和平板等智能设备的接入，实现多屏显示。

以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。