[发明专利]水银体温计辅助判读及分析系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种水银体温计辅助判读及分析系统，尤指一种利用图像采集技术、图像处理及特征点分析技术、嵌入式控制技术相结合，通过非接触方式对水银体温计上的测量结果进行读取，并通过屏幕显示及语音播报的形式输出的水银体温计辅助判读及分析系统。

背景技术

人体温度的相对恒定是维持人体正常生命活动的重要条件之一，临床上对病人检查体温、观察其体温变化，对诊断疾病或判断某些疾病的预后有重要意义。因此，体温计不仅是医院诊疗病人的手段，也是家庭必备的用品，以为众多的家庭自行进行疾病初检提供重要信息。我国体温计执行GB 1588-2001玻璃体温计国家标准，由于玻璃水银体温计是以玻璃管体内的水银柱所停留在刻度线上数字显示的结构特点，造成了其数据读取的不方便，往往需要调整至适当的角度才能够读取温度值，给使用者在操作上造成一定的困难。尤其对于视力障碍者，如老年人、盲人（约占视力障碍者的25%）、视力低下者。随着全球人口的增加与老龄化问题，到2020年预估视力障碍者可能会达到现阶段人数的一倍！更是有太多的人无法读取或者无法准确读取水银体温计上的水银柱数值，无法独立进行疾病的初检，从而可能会造成贻误疾病的诊疗时机，甚至是病情上的延误，使视力障碍者群体的身体健康受到危害。

目前的研究情况表明，针对水银温度计读数方法改进的研究大致分为以下两类，一类是采用金属探测或类似方式，这类方法的优点是简单易操作，缺点是读数精准度较低。另一类是采用图像识别方式，基于机器视觉的温度计检测系统方案，通过摄像机采集图像后将数据传输给计算机，计算机对经初步处理的信号进行各种运算，这类方法的优点是读数准确，缺点是外围设备多，对操作人员的要求高，不适宜居家使用。

 上述各种涉及体温计辅助判读的系统和方法，对方便读取体温计数值具有一定作用，但均有各自的缺点和应用的局限性，这些问题需要进一步加以改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水银体温计辅助判读及分析系统，解决图像采集系统及光源装置的优选、嵌入式控制系统及图像采集装置的改进、测量数据库的分析、图像处理及特征点分析等在水银体温计数据读取与播报中遇到的实际问题，以实现不同场合的应用，特别是为视力障碍者的使用提供方便，提高水银体温计数据读取与播报的准确性和使用的方便性。

本发明采用ARM作为嵌入式开发应用平台，嵌入式LINUX作为操作系统。采用该系统实现人性化的人机界面，便于用户进行信息的录入、数据查询，以提高图像的分析效率，便于用户操作。在本系统移植时进行精简去除不必要模块，以提高系统的运行效率，且人机交互界面力求简洁；采用触摸屏操作方式：本布局为图像显示区域、结果显示区域、提示信息区域；采用CMOS摄像头作为图像采集装置，对采集到的图像进行相应的数据分析处理；设置屏幕显示及结果播报装置；优选光源装置，以及设置其他它常用的USB、网络数据接口。

本发明由检测模块进行图像的采集，并存储到控制分析模块的存储系统中；检测模块包含的CMOS摄像头对图像进行采集，采集到的水银体温计上的图像及数值由控制分析模块进行相应的图像分析处理，其中图像分析处理过程主要包括：进行图像增强→二值化处理→特征点定位→图像边缘处理→获得图像信息→对图像上面的刻度信息的识别处理→实现特征点的判断过程。其中特征点的捕获定位是图像处理的关键，一旦确认了图像特征点即确认了图像的判读基准，其它所有信息的相对二值化信息均可快速检测到。根据图像特征点确认数字刻度信息，读取水银体温计的水银柱位置从而确认水银柱的高度与刻度的对应关系，确认出所测得的温度值；在图像处理中采用Opencv开源标准化图像处理函数库，其中OpenCV是一个基于C/C++语言的开源图像处理函数库，其代码都经过优化，可用于实时处理图像，具有良好的可移植性，可以进行图像/视频载入、保存和采集的常规操作，具有低级和高级的应用程序接口（API），能够提高图像处理的准确性，降低软件开发的难度提高系统图像处理的效率，其处理结果由所设置的显示屏幕进行显示，并音频播放器进行播报。

本发明具体包括：一用于容置待检测的水银体温计的检测槽，一显示检测图像及数值的显示屏幕，一用于控制系统运行的操作按钮，以及一核心技术的控制模块及电源装置，其显示屏幕设置于底座的上部，于放置水银体温计的检测槽的背部设有亮度高、发光均匀的检测室背光源，其可为发光二极管LED、液晶显示LCD、LCM其中之一，并采用侧灯式的光源分布方式。