[发明专利]一种咽拭子采样有效性检测方法及自助式咽拭子采样方法

权利要求书

1.一种咽拭子采样有效性检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：通过摄像机实时采集被采样人员的口腔视频数据；

步骤2：识别出所述口腔视频数据中用于咽拭子采样的器官特征，并作为咽拭子采样靶点；

步骤3：令被采样人员自行进行咽拭子采样，在所述口腔视频数据中识别和跟踪咽拭子棉签的头部；

步骤4：当所述头部和所述咽拭子采样靶点在口腔内的深度在设定阈值范围内，同时所述头部和咽拭子采样轨迹重合，则判定咽拭子棉签在咽拭子采样靶点上擦拭成功，则认为咽拭子采样成功，否则执行步骤3；

其中，判定所述头部和所述咽拭子采样靶点在口腔内的深度在设定阈值范围内的过程为，通过最大外接矩阵计算得到所述口腔视频数据中所述头部的第一最大外接轮廓框，通过最小外接矩形函数计算得到所述第一最大外接轮廓框内所述头部的最小外接矩形的宽度，并将该宽度记为P，所述摄像机距离所述头部的距离为D，D＝(W×F)/P；通过最大外接矩阵计算得到所述口腔视频数据中所述咽拭子采样靶点的第二最大外接轮廓框，通过最小外接矩形函数计算得到所述第二最大外接轮廓框内所述咽拭子采样靶点的最小外接矩形的宽度，并将该宽度记为P′，所述摄像机距离所述咽拭子采样靶点的距离为D′，D′＝(W′×F)/P′；其中，F为所述摄像机的焦距，W为所述头部的实际宽度，W′为所述咽拭子采样靶点的实际宽度；当D和D′之间的差值在设定范围内，则判定头部与咽拭子采样靶点接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述器官特征包括悬雍垂外形特征、左扁桃体外形特征和右扁桃体外形特征，将所述器官特征作为咽拭子采样靶点目标，通过目标识别算法构建咽拭子采样靶点目标识别网络，初始化咽拭子采样靶点目标识别网络的参数，输入咽拭子采样靶点目标的数据集并对所述咽拭子采样靶点目标识别网络进行参数训练；控制器通过所述咽拭子采样靶点目标识别网络识别所述器官特征。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：通过所述咽拭子采样靶点目标识别网络识别所述口腔视频数据中咽拭子采样靶点目标，并在显示器的画面内标识出覆盖所述器官特征的目标框，将所述目标框的中心点作为咽拭子采样靶点，并将通过所述咽拭子采样靶点的轨迹作为所述咽拭子采样轨迹。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：采集医护人员进行咽拭子采样时的P值并组成数据集，计算并保存该数据集的平均值A，当被采样人员进行咽拭子采样时的P值小于该平均值A时，认为该P值有效并用于所述D值的计算，否则重新计算P值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在计算所述D和D′之间的差值这一过程中的D′为悬雍垂外形特征、左扁桃体外形特征和右扁桃体外形特征三者与所述摄像机的距离的平均值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在计算所述第一最大外接轮廓框和第二最大外接轮廓框之前，先将所述口腔视频数据进行阈值处理并得到二值图像。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：结合所述器官特征之间的相对位置关系构建器官特征之间的空间语义关系，通过所述空间语义关系计算得到被遮挡的所述器官特征。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述摄像机的下侧固定安装有激光测距仪，通过该激光测距仪测得人脸嘴唇下部到所述摄像机的距离M，根据实验人员采样时的舒适性和所述口腔视频数据的清晰度通过实验得到距离M的标准区间，并在被采样人员采样时指导被采样人员移动至所述标准区间内。

9.一种自助式咽拭子采样方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：通过扫描器获取被采样人员的身份信息；

步骤2：通过咽拭子棉签供应装置为被采样人员供应咽拭子棉签；

步骤3：通过摄像机实时采集被采样人员的口腔视频数据并通过显示器显示；

步骤4：识别出所述口腔视频数据中用于咽拭子采样的器官特征，在显示器的画面内示意关于所述器官特征的咽拭子采样靶点和咽拭子采样轨迹；

步骤5：当被采样人员根据所述咽拭子采样靶点和咽拭子采样轨迹自行进行咽拭子采样时，通过所述口腔视频数据识别和跟踪咽拭子棉签的头部，当所述头部和所述咽拭子采样靶点在口腔内的深度在设定阈值范围内，同时所述头部和咽拭子采样轨迹重合，则判定咽拭子棉签在咽拭子采样靶点上擦拭成功并进行下一步骤，否则重复步骤5；

步骤6：通过咽拭子棉签收集装置收集被采用人员的咽拭子棉签；

其中，判定所述头部和所述咽拭子采样靶点在口腔内的深度在设定阈值范围内的过程为，通过最大外接矩阵计算得到所述口腔视频数据中所述头部的第一最大外接轮廓框，通过最小外接矩形函数计算得到所述第一最大外接轮廓框内所述头部的最小外接矩形的宽度，并将该宽度记为P，所述摄像机距离所述头部的距离为D，D＝(W×F)/P；通过最大外接矩阵计算得到所述口腔视频数据中所述咽拭子采样靶点的第二最大外接轮廓框，通过最小外接矩形函数计算得到所述第二最大外接轮廓框内所述咽拭子采样靶点的最小外接矩形的宽度，并将该宽度记为P′，所述摄像机距离所述咽拭子采样靶点的距离为D′，D′＝(W′×F)/P′；其中，F为所述摄像机的焦距，W为所述头部的实际宽度，W′为所述咽拭子采样靶点的实际宽度；当D和D′之间的差值在设定范围内，则判定头部与咽拭子采样靶点接触。