[发明专利]自动注射仪器针头的位置检测矫正方法及装置

说明书

本发明提供了一种自动注射仪器针头的位置检测矫正方法及装置，解决在了自动注射仪器上的注射针头的针尖位置定位问题，保证了每次更换针头后，可以使得自动注射仪器可以以最小的摩擦力进行快速、准确的输液、穿刺、取样等过程。

技术领域

本发明利用图像处理技术发明了一种对自动注射装置针头针尖的位置检测矫正方法及装置。

背景技术

目前，我国在利用自动注射仪器进行临床输液、穿刺、取样等过程都是由医生或护士人工完成，效率低下。急需可以自动注射装置代替人工提高效率，缓解医生和护士的压力。而自动注射仪器的针管由于不接触人的血液等通常进行重复利用，而针头每次注射后均需要更换，但是针头更换时，针头的朝向无法保证，从而导致很多时候针头的针尖朝向不对，难以扎入人体。

具体的，自动注射仪器针头具有防生物形态，针尖包括外壁面和针尖斜面，只有经过将针尖外壁贴近到人体皮肤表面才能降低注射穿刺过程中的针尖受到的摩擦力，从而快速，准确的进行注射过程。

自动注射仪器，需要方法对针头位置进行检测分析，才能准确、快速进行注射。

当对人体进行静脉注射和动脉注射时，需要自动注射仪器针头针尖的背面首先接触人体的皮肤，因此才能减少注射、穿刺的那个过程中的摩擦力，保证自动注射仪器能准确的刺入静脉或动脉。

在进行静脉或动脉注射时，对于无菌技术要求较高，人工注射难免会带来细菌，给患者带来感染，采用自动注射仪器在无菌环境下进行注射，更好的保证动脉或静脉注射的无菌要求。

发明内容

本发明主要解决在自动注射仪器上的注射针头的针尖位置定位问题，使得自动注射仪器可以以最小的摩擦力进行快速、准确的输液、穿刺、取样等过程，提供一种对自动注射装置针头针尖的位置检测矫正方法及装置。

一种自动注射仪器针头的位置检测矫正方法，包括如下步骤：

所述自动注射仪器针头针尖局部放大，以自动注射仪器针管中心轴为空间直角坐标系的Z轴，以针头的针尖斜面开始处的截面为水平面建立X-Y-Z空间直角坐标系；

其中S1为针尖位置起始时，第一高精度相机从X轴方向拍摄的针尖面积,S2为伺服旋转装置旋转θ角度后，第一高精度相机从X轴方向拍摄得到的针尖面积；L1为针孔直径，z为针尖的高度；

当以自动注射仪器针管中心轴为空间直角坐标系的Z轴时，从Z方向往下看自动注射仪器针头针尖的运动轨迹为以0.5L1为半径的圆；针尖运动轨迹公式为：x＝0.5L1×cosθ,y＝0.5L1×sinθ，θ∈[0,2π]；x表示针尖的X轴坐标，y表示针尖的Y轴坐标，这样通过两台高精度相机分别通过X,Y轴两个方向图像面积比值来确定针尖的坐标，同时可以控制伺服旋转装置，旋转到标准位置。标准位置即固定位置，是安装针头后，针尖的背面首先接触人体的皮肤的位置。

进一步的改进，通过X,Y轴两个方向图像面积比值来确定针尖的坐标的步骤如下所示：

当第一高精度相机从X轴方向拍摄的针尖面积S1；S1＝S2×cosθ；最终得到θ＝arccos(S1/S2)，θ∈[0,2π]；

由于图像计算出来的面积没有符号，因此θ＝arccos(S1/S2)求出的θ会有四个值，对应两个针尖的y坐标值，此时再次检测拍摄的图像针尖的位置看针尖高度最高的位置在Y轴的负平面，还是在Y轴正平面；从而将四个位置减少到两个位置；

其中S3为针尖位置起始时，第二高精度相机从Y轴方向拍摄的针尖面积,S4为伺服旋转装置旋转θ角度后，第二高精度相机从Y轴方向拍摄得到的针尖面积；

S3＝S4×cosθ；最终得到θ＝arccos(S3/S4)，θ∈[0,2π]；得到四个位置，并从Y轴看针尖处于X轴的正平面还是负平面；从而确定针尖的位置。