[发明专利]一种骨科检查床

权利要求书

1.一种骨科检查床，包括病床和报警平台，其特征在于，所述平台包括托架防护子系统、坠落检测子系统、控制子系统和报警子系统，坠落检测子系统用于检测病床上病人是否发生坠落，控制子系统分别与托架防护子系统、坠落检测子系统和报警子系统连接，用于基于托架检测子系统的输出控制托架防护子系统和报警子系统的操作。

2.如权利要求1所述的骨科检查床，其特征在于，所述平台包括：

声光报警设备，与嵌入式处理设备连接，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，与移动硬盘连接，用于在用户的操作下，向移动硬盘中输入预设内容；

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；

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；

球形摄像设备，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，与球形摄像设备连接，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移动硬盘连接，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移动硬盘连接，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，分别与移动硬盘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；

托架驱动设备，与嵌入式处理设备连接，用于在接收到坠落触发信号时，控制托起结构和伸出结构联合实现托架主体的伸出托起操作；

伸出结构，位于病床下方位置，与托架驱动设备连接，用于将托架主体从病床下方位置水平伸出到病床一侧，并在伸出完毕后发出结束伸出信号；

托起结构，位于病床下方位置，分别与托架驱动设备和伸出结构连接，用于在接收到结束伸出信号时，将托架主体升起到预设托起高度；

托架主体，分别与伸出结构和托起结构连接，常态为位于病床下方位置，用于在处于伸出托起状态时对病床坠落人体进行保护；

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；

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；

嵌入式处理设备，分别与球形摄像设备、托架驱动设备、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，启动球形摄像设备，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；

移动硬盘，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、预设变化率和预设托起高度；

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；

球形摄像设备还包括：可伸缩式云台；和辅助光源，用于为球形摄像设备的拍摄提供辅助照明；

其中，所述红外线检测设备采用介于微波与可见光之间的电磁波，其波长在760纳米至1毫米之间。