本发明涉及医疗工具自动化处理技术领域，具体而言，本发明涉及一种医疗工具的回库、出库点验方法和装置及其点验系统。
背景技术：
随着医疗技术的不断发展，先进的医疗工具不断翻新，导致医疗机构库房中医疗工具的品种与数量不断增多，给医疗机构的医疗工具库房管理带来越来越多的压力。特别是针对骨科工具的库房管理，一套骨科工具本身就可能包含几十甚至上百件工具。不论出库或入库时，由人工进行医疗工具点验，都给库房管理人员带来很大的工作负担，且十分容易出现错漏。
此外，由于医疗工具品种繁杂，有时工具与工具外形还十分相似，这就要求点验医疗工具的工作人员具备一定的医学知识，尤其需要对该工作人员对各种医疗工具都十分熟悉。对这类工作人员背景知识的高要求将直接导致人力成本的增加。
总之，用人工进行医疗工具点验，效率低下，可靠性没有保障，且人工成本高昂。
技术实现要素：
本发明的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，特别是效率低下的技术缺陷。
本发明提供一种医疗工具的回库点验方法，包括如下步骤：
获取至少一个待发现工具及其分别对应的工具信息和模型信息；
采集待点验工具图像信息；
将所述待点验工具图像信息与所述待发现工具模型信息进行匹配，确定所述待点验工具是否与待发现工具匹配；
当匹配时，将匹配成功的待发现工具模型信息对应的工具信息添加到已发现工具列表中。
在其中一个实施例中，所述获取至少一个待发现工具及其分别对应的工具信息和模型信息，包括：
根据回库单据编号，确定待发现工具列表，并输出；
检测到用户通过所述待发现工具列表选择的待发现工具，从预设工具库中加载所述待发现工具的工具信息和模型信息。
在其中一个实施例中，所述待发现工具模型信息包括：
所述待发现工具的一个以上姿态所对应的模型信息。
在其中一个实施例中，所述将所述待点验工具图像信息与所述待发现工具模型信息进行匹配，确定所述待点验工具是否与待发现工具匹配，包括：
根据预定的匹配算法和所述待发现工具的模型信息，为待点验工具确定匹配分数；
当匹配分数大于第一阈值时，确定所述待点验工具与待发现工具匹配；
当匹配分数小于第二阈值时，确定所述待点验工具与待发现工具不匹配；
其它情况下，根据检测到的用户的选择操作，确定待点验工具与待发现工具是否匹配。
在其中一个实施例中，将所述待点验工具的工具信息添加到已发现工具列表中后，所述方法还包括：
将所述匹配成功的待发现工具从所述待发现工具列表中删除。
本发明还提供一种医疗工具的出库点验方法，包括如下步骤：
采集出库工具的图像信息；
将所述图像信息与预设工具库中的模型信息逐一匹配，确定出库工具的工具信息；
根据所述工具信息，生成包括出库工具列表的出库单据。
本发明还提供一种医疗工具的回库点验装置，包括：
信息获取模块，用于获取至少一个待发现工具及其分别对应的工具信息和模型信息；
图像采集模块，用于采集待点验工具图像信息；
模型匹配模块，用于将所述待点验工具图像信息与所述待发现工具模型信息进行匹配，确定所述待点验工具是否与待发现工具匹配；
结果处理模块，用于当匹配时，将匹配成功的待发现工具模型信息对应的工具信息添加到已发现工具列表中。
在其中一个实施例中，所述信息获取模块包括：
列表输出单元，用于根据回库单据编号，确定待发现工具列表，并输出；
信息加载单元，用于检测到用户通过所述待发现工具列表选择的待发现工具，从预设工具库中加载所述待发现工具的工具信息和模型信息。
在其中一个实施例中，所述结果处理模块还包括：
列表更新单元，用于在所述将匹配成功的待发现工具模型信息对应的工具信息添加到已发现工具列表后，将所述匹配成功的待发现工具从所述待发现工具列表中删除。
本发明还提供一种医疗工具的出库点验装置，包括：
工具采集模块，用于采集出库工具的图像信息；
工具确定模块，用于将所述图像信息与预设工具库中的模型信息逐一匹配，确定出库工具的工具信息；
单据生成模块，用于根据所述工具信息，生成包括出库工具列表的出库单据。
本发明还提供一种医疗工具的点验系统，其包括：
上述任意一种医疗工具的回库点验装置；和
如上所述的医疗工具的出库点验装置。
上述的医疗工具的回库、出库点验方法和装置及其点验系统，通过利用图像识别技术，辅助用户辨认医疗工具，即使用户本身对医疗工具不甚了解，也能帮助用户更准确、更高效的进行医疗工具的回库和出库点验工作，不但使得医疗工具可被有效的管理，还可节省人力成本。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为一个实施例的医疗工具的回库点验方法流程图；
图2为一个实施例的医疗工具的回库点验装置结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明实施例提供了一种医疗工具的点验系统，该点验系统实施下述医疗工具的回库点验和出库点验方法。该点验系统除了包括回库点验装置和出库点验装置外，还包括：可以采集医疗工具图像信息的光学子系统、可以根据医疗工具图像信息建立数字模型的建模子系统、存储并管理医疗工具数字模型的工具库和与用户交互的输入输出设备(例如：鼠标、键盘、显示器等)，其中，光学子系统主要包括：摄像设备、背景底板、无影光影和光学支架。
图1为本发明实施例提供的医疗工具的回库点验方法的实现流程示意图，如图1所示，该方法包括：
步骤101，获取至少一个待发现工具及其分别对应的工具信息和模型信息；
具体地，当需要对医疗工具进行回库点验时，用户通常会收到一张回库单据，用户可将该回库单据编号输入上述点验系统，点验系统根据回库单据编号，确定待发现工具列表，该待发现工具列表中包含至少一个待发现工具；特别地，回库单据编号可能不直接对应于应该回库的工具列表，而是对应于应该回库的套装和/或工具列表，此时，点验系统应根据套装与该套装内工具的对应关系，解析出实际应该回库的工具列表，以生成待发现工具列表；这里，套装与该套装内工具的对应关系可通过查询上述预设的工具库来获得；
点验系统根据该待发现工具列表，从上述预设的工具库中加载待发现工具列表中待发现工具分别对应的工具信息和模型信息；其中，工具信息主要包括：工具序号、工具名称、数量等，模型信息主要包括：工具序号、参考图像、参考模型等；特别地，参考模型可以是一个工具在一个以上姿态下所对应的模型信息；
之后，点验系统可向用户输出该待发现工具列表，例如，在显示器上显示待发现工具列表，或者显示所有待发现工具的工具名称和/或参考图像；
在一些实施例中，为了节约计算资源，加快点验速度，点验系统向用户显示待发现工具列表后，点验系统可检测用户对待发现工具进行的选择操作，在检测到用户通过该待发现工具列表选择的待发现工具后，从预设工具库中加载该待发现工具的工具信息和模型信息；这样，用户可根据自己的选择将相应的待点验工具放置在上述光学子系统中，以提高点验的匹配速度；
综合来说，在一些实施例中，上述回库点验方法中，采用方式一：所述获取至少一个待发现工具及其分别对应的工具信息和模型信息，包括：
根据回库单据编号，确定待发现工具列表，并输出；
检测到用户通过所述待发现工具列表选择的待发现工具，从预设工具库中加载所述待发现工具的工具信息和模型信息；
而在另一些实施例中，上述回库点验方法中，采用方式二：点验系统不需要用户选择，直接加载待发现工具列表中全部工具对应的工具信息和模型信息；更进一步地，点验系统向用户显示所有待发现工具的工具名称和/或参考图像；
特别地，所述待发现工具模型信息包括：
所述待发现工具的一个以上姿态所对应的模型信息；
步骤102，采集待点验工具图像信息；
具体地，用户将待点验工具放置于上述光学子系统中，即背景底板与摄像设备之间，摄像设备在点验系统的控制下采集该待点验工具的图像信息，并发送至点验系统中；
步骤103，将所述待点验工具图像信息与所述待发现工具模型信息进行匹配，确定所述待点验工具是否与待发现工具匹配；
具体地，在一些实施例中，采用上述方式一加载待发现工具的工具信息和模型信息时，点验系统只需要将待发现工具的模型信息与步骤102采集到的图像信息进行匹配，来确定待点验工具与用户当前选择的待发现工具是否匹配；
在另一些实施例中，采用上述方式二加载待发现工具的工具信息和模型信息时，点验系统需要将待发现工具列表中的所有工具的模型信息逐一与步骤102采集到的图像信息进行匹配，确定它们是否与当前待点验工具是否匹配；
具体地，所述将所述待点验工具图像信息与所述待发现工具模型信息进行匹配，确定所述待点验工具是否与待发现工具匹配，包括：
根据预定的匹配算法和所述待发现工具的模型信息，为待点验工具确定匹配分数；
在一个实施例中，预定的匹配算法采用工业视觉检测中的“基于局部变形的形状匹配”算法；该算法具体包括：首先建立工具的某个姿态的形状模板，然后在输入图像中搜索该形状模板是否存在；如果不存在，即没有找到该形状模板，返回匹配分数为零；如果存在，即找到该形状模板，则返回匹配的分数；其中，形状模板的匹配算法是一种非常复杂的视觉匹配算法，其原理为：采用物体的图像轮廓信息描述物体的形状；物体的轮廓信息通常是物体的边缘点所组成的直线段或者曲线段的集合；算法在建立形状模板时，通常需要在建模图像的不同尺度下提取边缘点，然后把这些边缘点链接成为线段，存储到一个称之为形状模板的数据结构中；不同尺度的图像集合通常被称之为“图像金字塔”；在输入图像中搜索物体模板时，也会提取输入图像不同尺度的图像，构成“图像金字塔”；搜索算法一般从金字塔中的最大尺度的图像开始搜索，逐渐搜索到尺度为一的原始图像；在此搜索的过程中不断的缩小搜索的范围，最后在原始的图像中找到物体位置及其姿态。通常，输入图像中的物体姿态与建模图像时相比会有变化，包括旋转的变化、平移的变化和缩放的变化，甚至包括一些局部的变形；采用“基于局部变形的形状匹配”算法，可以有效的克服这些变化，找到物体最终的姿态并进行匹配打分；通常，为了更准确的定位物体，在建模时会针对多个姿态的物体进行形状建模；
在另一个实施例中，预定的匹配算法采用“基于透视变形的匹配算法”，算法的原理和上述“基于局部变形的形状匹配”算法原理相似；
在另一个实施例中，预定的匹配算法采用“基于特征描述子的匹配算法”，特征描述子是一种基于物体特征点的特征描述方法，例如sift(scale-invariantfeaturetransform，尺度不变特征转换)描述子或者surf(speededuprobustfeatures，加速稳健特征)描述子；这种“基于特征描述子的匹配算法”采用了类似于树搜索方法；
此外，在另一实施例中，预定的匹配算法采用基于深度学习的识别算法；深度学习方法会采用一种特定的深度神经网络，对物体的多个姿态的图像数据进行学习，然后可用于图像的识别，也同时可以找出物体在图像中的位置；物体的匹配分数就是深度神经网络输出的识别概率值，该值落在0-1之间；
当利用上述任一种匹配算法得到待点验工具的匹配分数之后，则需要对工具被发现的可信程度进行判别，即：
当匹配分数大于第一阈值时，确定所述待点验工具与待发现工具匹配；
当匹配分数小于第二阈值时，确定所述待点验工具与待发现工具不匹配；
其它情况下，点验系统则认为工具的存在性是可疑的，或者存在形状十分接近的工具，需要用户介入进行判别；故而，根据检测到的用户的选择操作，确定待点验工具与待发现工具是否匹配；
这里，第一阈值大于或等于第二阈值，如第一阈值可以为0.9，所述第二阈值可以为0.75；则，
匹配分数>0.9(acceptancescore)，则匹配结果完全可信，图像中一定存在此工具实例，点验系统确定该待点验工具与待发现工具匹配；
匹配分数介于[0.75,0.9](possibilityscore)，则匹配结果一定程度可信，图像中有可能存在此工具实例，需要用户进行选择，点验系统根据检测到的用户的选择操作，确定待点验工具与待发现工具是否匹配；
匹配分数<0.75(rejectionscore)，则匹配结果基本不可信，图像中要么不存在此工具实例，要么此工具实例太偏向图像边缘或者被遮挡，点验系统有理由认为该待点验工具与待发现工具不匹配；
步骤104，当匹配时，将匹配成功的待发现工具模型信息对应的工具信息添加到已发现工具列表中；
具体地，当匹配时，即点验系统在待发现工具列表中确定了与待点验工具匹配的工具，点验系统将匹配成功的待发现工具模型信息对应的工具信息添加到已发现工具列表中。特别地，点验系统可向用户显示该已发现工具列表，包括显示工具的参考图片和工具名称；
在一些实施例中，将匹配成功的待发现工具模型信息对应的工具信息添加到已发现工具列表后，上述回库点验方法还包括：
将所述匹配成功的待发现工具从所述待发现工具列表中删除；
具体地，如果在待发现工具列表中，匹配成功的待发现工具所对应的数量大于1，则将该数量减1；否则将该匹配成功的待发现工具所对应的所有信息从待发现工具列表中删除。
本发明实施例还提供一种医疗工具的出库点验方法，包括如下步骤：
采集出库工具的图像信息；
将所述图像信息与预设工具库中的模型信息逐一匹配，确定出库工具的工具信息；
根据所述工具信息，生成包括出库工具列表的出库单据。
具体地，用户可将需要出库的医疗工具放置于点验系统的光学子系统中，从而使得点验系统可采集到出库工具的图像信息；这里，用户可以将单个医疗工具放置于点验的系统的光学子系统中，也可以将整套医疗工具套装连同盛放工具的工具盒一起放入点验系统的光学子系统中；
点验系统采集到出库工具的图像信息后，将该图像信息与前述预设工具库中的模型信息逐一匹配，匹配方法与上述步骤103中采用的匹配方法相同，从而确定出库工具的工具信息；
点验系统根据该工具信息，可生成出库工具列表；其中，出库工具列表可以是单个的工具列表和/或整体工具套装列表，即，在一些实施例中，点验系统若发现特定的工具列表组合，则将该组合替换为工具套装信息；从而，点验系统可生成包括出库工具列表的出库单据。
图2为本发明实施例提供的一种医疗工具的回库点验装置结构图，所述装置包括：
信息获取模块201，用于获取至少一个待发现工具及其分别对应的工具信息和模型信息；
图像采集模块202，用于采集待点验工具图像信息；
模型匹配模块203，用于将所述待点验工具图像信息与所述待发现工具模型信息进行匹配，确定所述待点验工具是否与待发现工具匹配；
结果处理模块204，用于当匹配时，将匹配成功的待发现工具模型信息对应的工具信息添加到已发现工具列表中。
进一步地，上述方案中，信息获取模块301包括：
列表输出单元，用于根据回库单据编号，确定待发现工具列表，并输出；
信息加载单元，用于检测到用户通过所述待发现工具列表选择的待发现工具，从预设工具库中加载所述待发现工具的工具信息和模型信息。
进一步地，上述方案中，模型匹配模块303包括：
确定分数单元，用于根据预定的匹配算法和所述待发现工具的模型信息，为待点验工具确定匹配分数；
匹配确认单元，用于当匹配分数大于第一阈值时，确定所述待点验工具与待发现工具匹配；
匹配否认单元，用于当匹配分数小于第二阈值时，确定所述待点验工具与待发现工具不匹配；
待定处理单元，用于其它情况下，根据检测到的用户的选择操作，确定待点验工具与待发现工具是否匹配。
进一步地，上述方案中，结果处理模块304还包括：
列表更新单元，用于在所述将匹配成功的待发现工具模型信息对应的工具信息添加到已发现工具列表后，将所述匹配成功的待发现工具从所述待发现工具列表中删除。
本发明实施例还提供一种医疗工具的出库点验装置，包括：
工具采集模块，用于采集出库工具的图像信息；
工具确定模块，用于将所述图像信息与预设工具库中的模型信息逐一匹配，确定出库工具的工具信息；
单据生成模块，用于根据所述工具信息，生成包括出库工具列表的出库单据。
本发明实施例还提供一种医疗工具的点验系统，其包括：
上述任意一种医疗工具的回库点验装置；和
如上所述的医疗工具的出库点验装置。
上述的医疗工具的回库、出库点验方法和装置及其点验系统，通过利用图像识别技术，辅助用户辨认医疗工具，即使用户本身对医疗工具不甚了解，也能帮助用户更准确、更高效的进行医疗工具的回库和出库点验工作，不但使得医疗工具可被有效的管理，还可节省人力成本。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。