病床防碰撞裝置及病床的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種病床防碰撞裝置及病床，其包括：一圖像獲取裝置，其用于獲取病床附近的碰撞監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的實(shí)時(shí)圖像；一中央處理器，其設(shè)置于所述病床，并根據(jù)所述圖像獲取裝置所拍攝的實(shí)時(shí)圖像，控制所述病床的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本實(shí)用新型，能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)測病床周圍附近出現(xiàn)的障礙物，并在出現(xiàn)障礙物時(shí)停止病床的運(yùn)動(dòng)，從而確保病床的安全性。
【專利說明】
病床防碰撞裝置及病床
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種病床防碰撞裝置及病床。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，醫(yī)療成像設(shè)備用于人體醫(yī)學(xué)診斷和治療，為了滿足其功能要求，電動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和裝置在醫(yī)療成像設(shè)備上被廣泛采用。但是，由此引人的安全風(fēng)險(xiǎn)必須得到合理的控制，否則運(yùn)動(dòng)部件工作不當(dāng)，可能發(fā)生設(shè)備部件之間的碰撞、設(shè)備與操作者或患者身體的碰撞、以及設(shè)備與其它設(shè)施的碰撞。為了避免這些不期望的碰撞，避免設(shè)備傷害人，損壞設(shè)備或其它設(shè)施，需要相應(yīng)的技術(shù)來完善設(shè)計(jì)，提高醫(yī)療成像設(shè)備操作和使用中的可靠性和安全性。
[0003]在現(xiàn)有的醫(yī)療成像設(shè)備中，普遍采用的防碰撞技術(shù)是基于運(yùn)動(dòng)部件碰撞到其它設(shè)備、設(shè)施或人體等發(fā)生的物理接觸來作為報(bào)警觸發(fā)信號(hào)，如利用安全限位開關(guān)來控制病床的升降高度。也有通過在某些會(huì)發(fā)生碰撞的位置設(shè)置光電開關(guān)觸發(fā)報(bào)警信號(hào)等方式。此外，也可以通過軟件程序模擬某些會(huì)發(fā)生碰撞的區(qū)域，禁止運(yùn)動(dòng)部件進(jìn)入這些安全保護(hù)區(qū)域等方式。
[0004]但是，基于機(jī)械及限位開關(guān)或者光電開關(guān)等原理工作的方式，是在碰撞已經(jīng)發(fā)生時(shí)才產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，不能夠防患于未然。另外，基于軟件程序模擬防碰撞區(qū)域原理工作的方式，不能夠采集到意外出現(xiàn)在預(yù)先設(shè)定防碰撞區(qū)域中的物體或人體，無法避免設(shè)備與不預(yù)期出現(xiàn)的物體或人體的碰撞。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種能夠防止病床發(fā)生碰撞的病床防碰撞系統(tǒng)及具備其的病床。
[0006]本實(shí)用新型的一實(shí)施例提供一種病床防碰撞裝置，其特征在于，包括:一圖像獲取裝置，其用于獲取病床附近的碰撞監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的實(shí)時(shí)圖像;一中央處理器，其設(shè)置于所述病床，并根據(jù)所述圖像獲取裝置所拍攝的實(shí)時(shí)圖像，控制所述病床的運(yùn)動(dòng)。
[0007]此外，在上述病床防碰撞裝置，優(yōu)選所述中央處理器還包括一判斷部，該判斷部用于對(duì)比所述實(shí)時(shí)圖像與預(yù)先存儲(chǔ)在所述圖像獲取裝置中的參考圖像。
[0008]此外，在上述病床防碰撞裝置，優(yōu)選所述圖像獲取裝置還包括圖像處理器，該圖像處理器用于對(duì)比所述實(shí)時(shí)圖像與預(yù)先存儲(chǔ)在所述圖像獲取裝置中的參考圖像。
[0009]此外，在上述病床防碰撞裝置，優(yōu)選還包括一輔助照明裝置，該輔助照明裝置對(duì)所述碰撞監(jiān)測區(qū)域內(nèi)進(jìn)行照明。
[0010]此外，在上述病床防碰撞裝置，優(yōu)選所述圖像獲取裝置還包括視場調(diào)整裝置，該視場調(diào)整裝置用于調(diào)節(jié)所述碰撞監(jiān)測區(qū)域的大小。
[0011]此外，本實(shí)用新型的另一實(shí)施例提供一種病床，其中包括上述的病床防碰撞裝置。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的病床防碰撞裝置，能夠?qū)崟r(shí)地監(jiān)測病床周圍附近出現(xiàn)的障礙物，并在出現(xiàn)障礙物時(shí)停止病床的運(yùn)動(dòng)，從而確保病床的安全性。
【附圖說明】
[0013]下面將通過參照附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本實(shí)用新型的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中:
[0014]圖1示出了本實(shí)用新型的一實(shí)施方式涉及的病床防碰撞系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0015]圖2示出本實(shí)施例所涉及的病床防碰撞系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)圖。
[0016]其中，附圖標(biāo)記如下:
[0017]I 病床防碰撞系統(tǒng)；
[0018]10 病床；
[0019]11 中央處理器；
[0020]12 底座；
[0021]20 圖像獲取裝置；
[0022]21 透鏡；
[0023]22 濾光片；
[0024]23 成像傳感器；
[°°25]24 采樣保持單元；
[0026]25 多路開關(guān)；
[0027]26A/D 轉(zhuǎn)換器；
[0028]27 圖像處理器；
[0029]30 輔助照明裝置；
[0030]40 碰撞監(jiān)測區(qū)域。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下舉實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0032]在本文中，“示意性”表示“充當(dāng)實(shí)例、例子或說明”，不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實(shí)施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)方案。
[0033]為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。另外，為使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個(gè)，或僅標(biāo)出了其中的一個(gè)。
[0034]圖1示出了本實(shí)用新型的一實(shí)施方式涉及的病床防碰撞系統(tǒng)I的結(jié)構(gòu)說明圖。如圖1所示，本實(shí)施例所涉及的病床防碰撞系統(tǒng)I包括:設(shè)置于醫(yī)療成像設(shè)備(X光機(jī)、CT、MRI的病床系統(tǒng)控制器)的病床10的中央處理器11和對(duì)病床10的碰撞監(jiān)測區(qū)域40內(nèi)的圖像進(jìn)行采集的圖像獲取裝置20 ο圖像獲取裝置20包括:透鏡21、濾光片22、成像傳感器23、采樣保持單元24、多路開關(guān)25、A/D轉(zhuǎn)換器26以及圖像處理器27。
[0035]圖像獲取裝置20對(duì)病床周圍的碰撞監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行拍攝圖像。拍攝到的圖像通過透鏡21和濾光片22等元件到達(dá)成像傳感器23，成像傳感器23可以使用CCD(電荷藕合)元件或者CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物導(dǎo)體)器件。此外，與拍攝到的圖像對(duì)應(yīng)的信號(hào)由成像傳感器23輸出到采樣保持單元24，經(jīng)過多路開關(guān)25和A/D轉(zhuǎn)換器26后轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)。圖像處理器(DSP或MPU)27協(xié)調(diào)控制成像傳感器23、采樣保持單元23、多路開關(guān)25和A/D轉(zhuǎn)換器26等完成圖像的采集，處理和儲(chǔ)存，并匯報(bào)狀態(tài)到中央處理器11，中央處理器11根據(jù)當(dāng)前的監(jiān)測狀態(tài)，發(fā)出相應(yīng)指令(如停止電機(jī)的旋轉(zhuǎn))來防止碰撞的發(fā)生。
[0036]此外，圖1所示的病床防碰撞系統(tǒng)I還包括輔助照明裝置30，該輔助照明裝置30能夠根據(jù)場景要求調(diào)節(jié)光照強(qiáng)度，用于當(dāng)碰撞監(jiān)測區(qū)域40的光線較暗時(shí)，提高圖像的亮度和對(duì)比度。
[0037]圖2示出本實(shí)施例所涉及的病床防碰撞系統(tǒng)I的安裝結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，將圖像獲取裝置20設(shè)置于能夠?qū)ε鲎脖O(jiān)測區(qū)域40進(jìn)行拍攝的位置，如X光機(jī)、CT、MRI病床的安裝底座12上。在病床10的下降過程中，圖像獲取裝置20實(shí)時(shí)監(jiān)測是否有障礙物(如凳子)出現(xiàn)在碰撞監(jiān)測區(qū)域40。
[0038]下面具體說明本實(shí)施例的病床防碰撞系統(tǒng)I。
[0039]首先，將圖像獲取裝置20安裝在合適的位置，在本實(shí)施例中，例如，安裝在病床的底座12上。通過調(diào)節(jié)圖像獲取裝置20所具備的鏡頭組的放大倍數(shù)和焦距，從而能夠?qū)D像獲取裝置20對(duì)準(zhǔn)碰撞監(jiān)測區(qū)域40。
[0040]接下來，在碰撞監(jiān)測區(qū)域40內(nèi)沒有障礙物時(shí)，操作者按下觸發(fā)開關(guān)，拍攝當(dāng)前的沒有障礙物的場景圖像。當(dāng)前場景圖像以整數(shù)矩陣保存在系統(tǒng)中，每一像素對(duì)應(yīng)不同的整數(shù)值代表不同的顏色和亮度，最終以二進(jìn)制數(shù)存放在圖像獲取裝置20的存儲(chǔ)器中。當(dāng)前場景圖像即定義為參考圖像，表示當(dāng)前系統(tǒng)無任何碰撞發(fā)生或?qū)?huì)發(fā)生。根據(jù)實(shí)際需要，也可以依次定義多個(gè)場景圖像作為參考圖像。需要說明的是，碰撞監(jiān)測區(qū)域40也可以根據(jù)需要縮小到某一區(qū)域，可以通過像素編號(hào)或坐標(biāo)控制某些像素不參與分析和運(yùn)算來忽略或屏蔽不必要的監(jiān)測區(qū)域。例如，碰撞監(jiān)測區(qū)域40的范圍可以通過如下方式調(diào)整:調(diào)整圖像獲取裝置20的安裝位置和角度，或者通過配置不同焦距的鏡頭(透鏡組合)及調(diào)節(jié)鏡頭視場區(qū)域，或者通過軟件方式屏蔽或忽略當(dāng)前圖像中不必要的區(qū)域和范圍。
[0041 ]然后，使醫(yī)療成像系統(tǒng)開始正常運(yùn)行，此時(shí)，圖像獲取裝置20能夠?qū)崟r(shí)、連續(xù)地采集并存儲(chǔ)碰撞監(jiān)測區(qū)域40內(nèi)的實(shí)時(shí)圖像，圖像處理器27對(duì)存儲(chǔ)的實(shí)時(shí)圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括噪聲過濾、自動(dòng)白平衡、對(duì)比度調(diào)整、灰階化等。此外，實(shí)時(shí)圖像對(duì)應(yīng)不同灰階的像素矩陣存儲(chǔ)下來。
[0042]通過對(duì)比實(shí)時(shí)圖像與預(yù)先存儲(chǔ)的參考圖像，例如，對(duì)應(yīng)像素灰階值之差為接近固定常數(shù)，或相鄰像素灰階值變化趨勢和增量相似，則認(rèn)為碰撞監(jiān)測區(qū)域40無障礙物出現(xiàn)，由此導(dǎo)致的碰撞不會(huì)發(fā)生，系統(tǒng)可以正常運(yùn)行。但是當(dāng)實(shí)時(shí)場景中出現(xiàn)障礙物時(shí)，則實(shí)時(shí)圖像中相應(yīng)區(qū)域的像素灰階值會(huì)發(fā)生變化，灰階值對(duì)比差值有明顯變化，此時(shí)則認(rèn)為有障礙物O出現(xiàn)在被碰撞監(jiān)測區(qū)域40，可能會(huì)導(dǎo)致碰撞發(fā)生。
[0043]中央處理器11根據(jù)實(shí)時(shí)圖像與參考圖像的對(duì)比結(jié)果來判斷是否有障礙物O出現(xiàn)在被碰撞監(jiān)測區(qū)域40，以確定是否存在發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)沒有障礙物出現(xiàn)時(shí)，控制病床運(yùn)動(dòng)的電機(jī)正常啟動(dòng)，否則電機(jī)禁止相應(yīng)方向的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)障礙物移除后，電機(jī)可以正常啟動(dòng)。
[0044]在電機(jī)運(yùn)動(dòng)中，中央處理器11連續(xù)地進(jìn)行實(shí)時(shí)圖像與參考圖像的對(duì)比，如果障礙物出現(xiàn)，立即停止電機(jī)相應(yīng)方向的運(yùn)動(dòng)，以避免可能的碰撞發(fā)生，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。當(dāng)障礙物移除后，電機(jī)可以正常運(yùn)行。
[0045]在本實(shí)施例中，圖像獲取裝置20例如可以為光學(xué)攝像機(jī)、紅外攝像機(jī)等能夠連續(xù)拍攝圖像的設(shè)備。
[0046]此外，在本實(shí)施例中，圖像獲取裝置20利用自身的圖像處理器27來對(duì)比實(shí)時(shí)圖像與參考圖像，但也可以利用病床的中央處理器11來進(jìn)行這種對(duì)比，例如中央處理器11還包括一判斷部，該判斷部用于對(duì)比實(shí)時(shí)圖像與預(yù)先存儲(chǔ)在所述圖像獲取裝置中的參考圖像。
[0047]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種病床防碰撞裝置，其特征在于，包括: 一圖像獲取裝置，其用于獲取病床附近的碰撞監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的實(shí)時(shí)圖像； 一中央處理器，其設(shè)置于所述病床，并根據(jù)所述圖像獲取裝置所拍攝的實(shí)時(shí)圖像，控制所述病床的運(yùn)動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的病床防碰撞裝置，其特征在于， 所述圖像獲取裝置還包括圖像處理器，該圖像處理器用于對(duì)比所述實(shí)時(shí)圖像與預(yù)先存儲(chǔ)在所述圖像獲取裝置中的參考圖像。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的病床防碰撞裝置，其特征在于， 還包括一輔助照明裝置，該輔助照明裝置對(duì)所述碰撞監(jiān)測區(qū)域內(nèi)進(jìn)行照明。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的病床防碰撞裝置，其特征在于， 所述圖像獲取裝置還包括視場調(diào)整裝置，該視場調(diào)整裝置用于調(diào)節(jié)所述碰撞監(jiān)測區(qū)域的大小。5.一種病床，其特征在于，包括: 權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的病床防碰撞裝置。
【文檔編號(hào)】A61G7/00GK205434154SQ201520677449
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2015年9月2日
【發(fā)明人】樊振綱
【申請(qǐng)人】上海西門子醫(yī)療器械有限公司