[发明专利]一种基于5G的智能输液监控系统

权利要求书

1.一种基于5G的智能输液监控系统，其特征是，包括输液监控模块、信息传输模块和输液监控终端，所述输液监控模块包括红外检测单元、输液称重单元和输液可视化监控单元，所述红外检测单元用于采集药液的滴速信号，所述输液称重单元用于采集输液器的重量变化数据，所述输液可视化监控单元用于采集输液器图像，所述输液监控模块将采集的药液的滴速信号、输液器的重量变化数据和输液器图像通过信息传输模块传输至输液监控终端，所述输液监控终端包括系统配置模块、输液信息处理模块、输液信息显示模块、输液详情查询统计模块、输液智能报警模块和报警信息查询统计模块，所述系统配置模块包括患者管理单元和床位管理单元，医护人员通过患者管理单元输入患者的基础信息和输液的基础信息，所述床位管理单元用于将输液监控模块和床位号进行绑定，所述输液信息处理模块包括输液信息处理单元和输液图像处理单元，所述输液信息处理单元用于根据患者的输液的基础信息、接收到的药液的滴速信号和输液器的重量变化数据计算患者的输液状态，所述输液图像处理单元用于对接收到的输液器图像进行处理，所述输液信息显示模块用于显示患者的输液状态和处理后的输液器图像，所述输液详情查询统计模块包括输液详情统计单元和输液详情查询单元，所述输液详情统计单元用于从系统配置模块和输液信息处理模块统计患者的输液详情，并根据患者的输液详情计算患者输液进度的百分比和患者输液的滴速的变化趋势图；医护人员可以通过输液详情查询单元查询患者的输液详情、患者输液进度的百分比和患者输液的滴速的变化趋势图，所述输液智能报警模块用于将患者的输液状态和预设的警戒值进行比较，从而判定是否进行报警，所述报警信息查询统计模块包括报警信息统计单元和报警信息查询单元，所述报警信息统计单元用于在输液智能报警模块进行报警时统计报警的日志信息，医护人员可以通过报警信息查询单元查询报警的日志信息；

所述输液图像处理单元用于对接收到的输液器图像进行处理，包括图像优化单元和目标分割单元，所述图像优化单元用于对接收到的输液器图像进行滤波处理，并对滤波处理后的输液器图像进行增强，所述目标分割单元用于对优化处理后的输液器图像进行目标分割，去除输液器图像中的背景区域；

所述图像优化单元用于对接收到的输液器图像进行滤波处理，设I表示待处理的输液器图像，I(x，y)表示输液器图像I中坐标(x，y)处的像素，对像素I(x，y)进行滤波处理，具体为：

设U(x，y)表示以像素I(x，y)为中心的(2o+1)×(2o+1)的局部区域，其中，o为给定的正整数，且M和K分别为输液器图像I的长和宽，设H(x，y)表示像素I(x，y)的邻域像素集合，集合H(x，y)中的像素采用下列方式在局部区域U(x，y)的像素中进行选取：

设u(x，y)表示以像素I(x，y)为中心的3×3的局部邻域，表示局部邻域u(x，y)中像素的灰度值均值，I(i，j)表示局部区域U(x，y)中坐标(i，j)处的像素，f(i，j)表示像素I(i，j)的灰度值，给定灰度门限值f(H)，当像素I(i，j)满足时，则将像素I(i，j)加入到集合H(x，y)中，当像素I(i，j)满足时，则不将像素I(i，j)加入到集合H(x，y)中，按照上述方法直到对局部区域U(x，y)中的像素选取完成；

定义η₁(x，y)表示集合H(x，y)中像素对应的第一属性检测系数，η₂(x，y)表示集合H(x，y)中像素对应的第二属性检测系数，且η₁(x，y)和η₂(x，y)的值分别为：

式中，I(a，b)表示集合H(x，y)中坐标(a，b)处的像素，f(a，b)表示像素I(a，b)的灰度值，I(m，n)表示集合H(x，y)中坐标(m，n)处的像素，f(m，n)表示像素I(m，n)的灰度值，M(x，y)表示集合H(x，y)中的像素数，表示集合H(x，y)中像素的灰度值均值；

确定像素I(x，y)的临近像素集合，给定属性阈值η(H)，且其中，f_mid(x，y)表示集合H(x，y)中像素的灰度值中值，当|η₁(x，y)-η₂(x，y)|≤η(H)时，选取集合H(x，y)为像素I(x，y)的临近像素集合，令其中，ρ(a，b)表示像素I(a，b)在集合H(x，y)中的分布检测系数，且

当|η₁(x，y)-η₂(x，y)|＞η(H)时，则采用下列方式确定像素I(x，y)的临近像素集合：

对集合H(x，y)中的像素进行筛选，当像素I(a，b)满足时，则在集合H(x，y)中保留像素I(a，b)，当像素I(a，b)满足时，则在集合H(x，y)中删除像素I(a，b)，按照上述方法直到对集合H(x，y)中的像素全部筛选完成，其中，ρ_mid(x，y)表示集合H(x，y)中像素在集合H(x，y)中的分布检测系数的中值，ρ_max(x，y)表示集合H(x，y)中像素在集合H(x，y)中的分布检测系数的最大值；

设H′(x，y)表示集合H(x，y)中像素经筛选后剩余的像素组成的集合，对集合H′(x，y)中的像素进行分类，设H′₁(x，y)表示对集合H′(x，y)中像素进行分类所得的第一子集合，H′₂(x，y)表示对集合H′(x，y)中像素进行分类所得的第二子集合，选取集合H′(x，y)中像素在集合H(x，y)中具有最小分布检测系数的像素为分类参考像素，设I(C，D)表示集合H′(x，y)中坐标(C，D)处的像素，且其中，I(c，d)表示集合H′(x，y)中坐标(c，d)处的像素，ρ(c，d)表示像素I(c，d)在集合H(x，y)中的分布检测系数，首先将选取的分类参考像素I(C，D)加入到第一子集合H′1(x，y)中，然后对集合H′(x，y)中的其他像素进行分类，当|f(c，d)-f(C，D)|≤f(H)时，则将像素I(c，d)加入到第一子集合H′₁(x，y)中，当|f(c，d)-f(C，D)|＞f(H)时，则将像素I(c，d)加入到第二子集合H′₂(x，y)中，f(C，D)表示分类参考像素I(C，D)的灰度值，f(c，d)表示像素I(c，d)的灰度值；

确定像素I(x，y)的临近像素集合，设表示第一子集合H′₁(x，y)中像素的灰度值均值，表示第二子集合H′₂(x，y)中像素的灰度值均值，当像素I(x，y)满足时，则选取第一子集合H′₁(x，y)为像素I(x，y)的临近像素集合，令其中，I(c₁，d₁)表示第一子集合H′₁(x，y)中坐标(c₁，d₁)处的像素，f(c₁，d₁)表示像素I(c₁，d₁)的灰度值，ρ₁(c₁，d₁)表示像素I(c₁，d₁)在第一子集合H′₁(x，y)中的分布检测系数，且I(a₁，b₁)表示第一子集合H′₁(x，y)中坐标(a₁，b₁)处的像素，f(a₁，b₁)表示像素I(a₁，b₁)的灰度值，M₁(x，y)表示第一子集合H′₁(x，y)中的像素数；当像素I(x，y)满足时，则选取第二子集合H′₂(x，y)为像素I(x，y)临近像素集合，令其中，I(c₂，d₂)表示第二子集合H′₂(x，y)中坐标(c₂，d₂)处的像素，f(c₂，d₂)表示像素I(c₂，d₂)的灰度值，ρ₂(c₂，d₂)表示像素I(c₂，d₂)在第二子集合H′₂(x，y)中的分布检测系数，且其中，I(a₂，b₂)表示第二子集合H′₂(x，y)中坐标(a₂，b₂)处的像素，f(a₂，b₂)表示像素I(a₂，b₂)的灰度值，M₂(x，y)表示第二子集合H′₂(x，y)中的像素数；当时，则选取局部邻域u(x，y)为像素I(x，y)的临近像素集合，令