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一种柱显压力校正方法

  • 专利名称
    一种柱显压力校正方法
  • 发明者
    朱安定, 赵文敏, 邢建国
  • 公开日
    2011年8月17日
  • 申请日期
    2011年2月25日
  • 优先权日
    2011年2月25日
  • 申请人
    浙江工商大学
  • 文档编号
    A61B5/022GK102151128SQ20111004643
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种柱显压力校正方法,由LED柱显式血压计、水银血压计、恒温箱、视频捕捉器、 自动气泵、连通气道,以及补偿校正电路组成补偿校正装置,并将进行比对的LED柱显式血压计和水银血压计放在恒温箱中,对两者的位置进行调整,使之尽量靠近并互相平行,便于视频捕捉器采集图像,调节恒温箱温度值,以便对每一个环境温度值进行补偿校正,水银血压计是经过标定之后的标准血压计,自动气泵产生特定的气压,并通过连通气道同时向LED 柱显式血压计和水银血压计供气,视频捕捉器实时采集图像,并由补偿校正电路进行分析处理,其特征在于运用视频分析方法对LED柱显式血压计和水银血压计测量结果进行比对,并对LED柱显数据进行静态和动态后校正,具体实现步骤如下步骤一预处理过程(1)归零,LED柱显式血压计和水银血压计同时归零;(2)采集一帧初始静态图像;(3)灰度化,将彩色图像转化为灰度图;(4)分析图像区域,纵向扫描,判断每条线的灰度分布,区分刻度区、标尺区、数字区;(5)刻度定位,定位每一条刻度线的位置,并建立刻度坐标图;步骤二 补偿校正过程(1)启动自动气泵充气,从OmmHg柱直至300mmHg柱,以2mmHg柱/秒的速度勻速充气;(2)等时间隔采集图像,每隔200ms采集一帧图像;(3)相邻帧图像作差运算,在差图像中只剩下不同高度的LED管和水银段图像,以及一些噪声;(4)去噪;(5)识别LED管,检测差图像中的新出现LED管位置,由于LED管为红色或绿色,通过色度信息在原始帧中确定LED管坐标;(6)识别水银段,检测差图像中的新出现水银段位置,确定该水银段坐标;(7)读出各自读数,在刻度坐标图上,找到LED管中心线对应的坐标读数,以及水银段中心线对应的坐标读数;(8)建立读数对,即LED管-水银段读数对;(9)启动自动气泵放气,从300mmHg柱直至OmmHg柱,以2mmHg柱/秒的速度勻速放气;(10)重复(2)-(8)步骤;(11)读数对表存入LED柱显式血压计,由于LED柱显式血压计的压力传感器已经经过了温度补偿,因此差别不会很大,读数对相差不大,将读数偏差表进行保存2.如权利要求1所述的一种柱显压力校正方法,其特征在于所述补偿校正过程是对压力传感器已经经过标定的LED柱显式血压计所进行的整体微调,以使之不仅满足血压计相关的计量检定标准,而且适合临床柯式音法测血压的要求
  • 技术领域
    本发明涉及一种柱显压力校正方法,尤其涉及一种运用视频分析方法对LED柱显式血压测量仪表进行补偿校正的方法,属于压力测量补偿技术领域
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    参考附图,下面将对本发明进行详细描述如图1所示实现本发明方法的补偿校正装置由LED柱显式血压计(100)、水银血压计(101)、恒温箱(102)、视频捕捉器(103)、自动气泵(104)、连通气道(105),以及补偿校正电路(106)组成进行比对的LED柱显式血压计(100)和水银血压计(101)放在恒温箱中,对两者的位置进行调整,使之尽量靠近并互相平行,便于视频捕捉器(10 采集图像;调节恒温箱(102)温度值,以便对每一个环境温度值进行补偿校正;水银血压计(101)是经过标定之后的标准血压计;自动气泵(104)产生特定的气压,并通过连通气道(105)同时向LED柱显式血压计(100)和水银血压计(101)供气;视频捕捉器(103)实时采集图像,并由补偿校正电路(106)进行分析处理LED柱显式血压计(100)采用LED阵列显示压力数值,显示从OmmHg柱直至 300mmHg柱的压力数值,共采用150个LED管,采用贴片式LED管,每个LED管代表2mmHg 柱在显示中,小于显示压力值的LED管都点亮,大于显示压力值的LED管都熄灭,这和水银血压计(101)形成类似的对比如图2所示结合补偿校正装置,对每一个环境温度值,本发明所提供技术方案的具体步骤如下步骤一预处理过程(1)归零(200),LED柱显式血压计(100)和水银血压计(102)同时归零;(2)采集一帧初始静态图像O01);(3)灰度化O02),将彩色图像转化为灰度图;(4)分析图像区域003),纵向扫描,判断每条线的灰度分布,区分刻度区、标尺区、数字区;(5)刻度定位(204),定位每一条刻度线的位置,并建立刻度坐标图;步骤二 补偿校正过程(1)启动自动气泵充气(205),从OmmHg柱直至300mmHg柱,以2mmHg柱/秒的速度勻速充气;(2)等时间隔采集图像O06),每隔200ms采集一帧图像;(3)相邻帧图像作差运算007),在差图像中只剩下不同高度的LED管和水银段图像,以及一些噪声;(4)去噪(208);(5)识别LED管009),检测差图像中的新出现LED管位置,由于LED管为红色或绿色,通过色度信息在原始帧中确定LED管坐标;(6)识别水银段O10),检测差图像中的新出现水银段位置,确定该水银段坐标;(7)读出各自读数011),在刻度坐标图上,找到LED管中心线对应的坐标读数,以及水银段中心线对应的坐标读数;(8)建立读数对(212),即LED管-水银段读数对;(9)启动自动气泵放气(213),从300mmHg柱直至OmmHg柱,以2mmHg柱/秒的速度勻速放气;(10)重复(2)-(8)步骤;(11)读数对表存入LED柱显式血压计(214),由于LED柱显式血压计(100)的压力传感器已经经过了温度补偿,因此差别不会很大,读数对相差不大,将读数偏差表进行保存上述预处理过程、补偿校正过程都由补偿校正电路(106)实现如图3所示刻度区纵向扫描线波形图(300)对应着LED管的纵向扫描线,标尺区纵向扫描线波形图(301)对应着标尺的纵向扫描线,数字区纵向扫描线波形图(302)对应着数字的纵向扫描线由于各个区域的纵向扫描线波形特征不同,与背景区与的纵向扫描线也有很大的差异,因此可以从灰度图上快速地检出但是有时由于光照等其他环境因素的影响,造成特征不容易区分而引起误判,本发明的另一实施例可以通过人工交互的方式进行改正如图4所示刻度坐标图中只留下LED柱显式血压计刻度坐标(400)、水银血压计刻度坐标001),每一个刻度坐标(40 都是一个三元数组(X坐标,y坐标,刻度值)如图5所示差图像中前后帧之间相差2mmHg柱后,LED管会有一个管的差异,这个LED管坐标(500)就是变化的压力值,而当前后帧之间相差小于2mmHg柱时,差图像中没有LED管,因此压力值保持不变而在水银血压计中,前后帧总有一些变化,因为水银是连续变化的,而水银段坐标 (501)的变化误差不大,因此可以取平均一般来说,血压计的压力误差要求在2mmHg柱,因此这样的误差也是可以接受的由此产生的充气过程和放气过程中的读数对表生成读数偏差表,以LED柱显式血压计读数为下标,存入LED柱显式血压计存储器内,本发明的一个实施例中LED柱显式血压计的每个刻度为2mmHg柱,因此读数偏差表以(0,b0),(2,b2),…,(149,bl49)存放由于LED柱显式血压计中的压力传感器已经进行过静态标定,因此读数偏差bi —般较小,往往是士 1或者0
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专利名称:一种柱显压力校正方法新型LED柱显式血压计是采用压阻式压力传感器将气压转化为电压信号,通过A/ D转换、单片机温度补偿校正实现压力测量,并通过LED柱显装置加以显示的血压测量装置。LED柱显方式采用贴片LED阵列,模拟传统水银血压计的压力显示方式,简单直观,可读性好。血压测量方法采用柯式音法,这在临床使用中具有显而易见的好处。LED柱显血压计是否能够替代传统水银血压计,关键在于能否达到足够的测量精度。由于目前我国血压计量检定标准是参照压力测量器具,只检定几个标准压力值的测量精度,而柯式音法不仅是静态压力的测量,同时对压力动态变化测量的要求也较高,因此在单片机对压力传感器进行初步补偿校正之后,对LED柱显数据进行静态和动态的后校正也是十分有意义的。
本发明的目的在于提供一种运用视频分析方法对LED柱显式血压计和水银血压计测量结果进行比对,并对LED柱显数据进行静态和动态后校正的方法。为了实现上述技术目的,本发明方法通过以下的技术装置实现补偿校正装置由LED柱显式血压计、水银血压计、恒温箱、视频捕捉器、自动气泵、 连通气道,以及补偿校正电路组成。进行比对的LED柱显式血压计和水银血压计放在恒温箱中,对两者的位置进行调整,使之尽量靠近并互相平行,便于视频捕捉器采集图像;调节恒温箱温度值,以便对每一个环境温度值进行补偿校正;水银血压计是经过标定之后的标准血压计;自动气泵产生特定的气压,并通过连通气道同时向LED柱显式血压计和水银血压计供气;视频捕捉器实时采集图像,并由补偿校正电路进行分析处理。LED柱显式血压计采用LED阵列显示压力数值,显示从OmmHg柱直至300mmHg柱的压力数值,共采用150个LED管,采用贴片式LED管,每个LED管代表2mmHg柱。在显示中, 小于显示压力值的LED管都点亮,大于显示压力值的LED管都熄灭,这和水银血压计形成类似的对比。结合补偿校正装置,对每一个环境温度值,本发明所提供技术方案的具体步骤如下步骤一预处理过程(1)归零,LED柱显式血压计和水银血压计同时归零;(2)采集一帧初始静态图像;(3)灰度化,将彩色图像转化为灰度图;(4)分析图像区域,纵向扫描,判断每条线的灰度分布,区分刻度区、标尺区、数字区;(5)刻度定位,定位每一条刻度线的位置,并建立刻度坐标图;步骤二 补偿校正过程(1)启动自动气泵充气,从OmmHg柱直至300mmHg柱,以2mmHg柱/秒的速度勻速充气;(2)等时间隔采集图像,每隔200ms采集一帧图像;(3)相邻帧图像作差运算,在差图像中只剩下不同高度的LED管和水银段图像,以及一些噪声;(4)去噪;(5)识别LED管,检测差图像中的新出现LED管位置,由于LED管为红色或绿色,通过色度信息在原始帧中确定LED管坐标;(6)识别水银段,检测差图像中的新出现水银段位置,确定该水银段坐标;(7)读出各自读数,在刻度坐标图上,找到LED管中心线对应的坐标读数,以及水银段中心线对应的坐标读数;(8)建立读数对,即LED管-水银段读数对;(9)启动自动气泵放气,从300mmHg柱直至OmmHg柱,以2mmHg柱/秒的速度勻速放气;(10)重复(2)-(8)步骤;(11)读数对表存入LED柱显式血压计,由于LED柱显式血压计的压力传感器已经经过了温度补偿,因此差别不会很大,读数对相差不大,将读数偏差表进行保存。上述预处理过程、补偿校正过程都由补偿校正电路实现。综上所述,本发明的有益技术效果是通过和标定过的标准水银血压计进行比对, 在静态和动态特性上对LED柱显式血压计的读数进行补偿校正,使其特性更加接近传统的水银血压计,更加容易为临床所接受,成为替代造成汞污染的水银血压计的技术方案。图1是本发明一种柱显压力校正方法的补偿校正装置结构示意图;图2是本发明一种柱显压力校正方法的补偿校正流程图;图3是本发明一种柱显压力校正方法的纵向扫描线波形图;图4是本发明一种柱显压力校正方法的刻度坐标图;图5是本发明一种柱显压力校正方法的差图像示意图。

本发明公开了一种柱显压力校正方法,该方法运用视频分析方法对LED柱显式血压计和水银血压计测量结果进行比对,并对LED柱显数据进行静态和动态后校正,补偿校正过程是对压力传感器已经经过标定的LED柱显式血压计所进行的整体微调,以使其特性更加接近传统的水银血压计,不仅满足血压计相关的计量检定标准,而且适合临床柯式音法测血压的要求。



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