心肺復蘇急救訓練中胸外心臟按摩術的視頻監(jiān)控方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種心肺復蘇急救訓練中胸外心臟按摩術的視頻監(jiān)控方法。
【背景技術】
[0002]心搏驟停是日常生活中常見的突發(fā)情況，患者如得不到即刻及時地搶救復蘇，4?6min后會造成患者腦和其他人體重要器官組織的不可逆的損害。因此，心搏驟停后的心肺復蘇必須在現場立即進行，這使得心肺復蘇術的訓練逐漸成為人們日常生存能力的培養(yǎng)的一部分。在心肺復蘇術中，以胸外按壓為主要方式的胸外心臟按摩術由于對輔助器械需求較低，成為訓練的重點。
[0003]為提高心肺復蘇術的訓練效果，現存大量的輔助訓練器械，如模擬假人等。但是，這些訓練器械多以施救的結果為反映對象，而對施救的過程缺乏監(jiān)控，這在胸外心臟按摩術中尤為突出。在胸外心臟按摩術中，錯誤的姿勢進行施救，雖然得到的效果可以與正確姿勢相等，但是由于較為費力這樣的效果無法持久。而且相對施救者自己來說，使用正確姿勢可以獲得更高頻率的施救動作。所以，正確的姿勢是胸外心臟按摩術訓練中的一個要點，但是現有的假人等設備僅僅以按壓的力度、位置等作為反饋，無法監(jiān)視施救者的動作。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種心肺復蘇急救訓練中胸外心臟按摩術的視頻監(jiān)控方法，以實現完整的監(jiān)測受訓練者整個施救過程中姿勢是否正確，從而提高訓練效果的優(yōu)點。
[0005]為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是:
一種心肺復蘇急救訓練中胸外心臟按摩術的視頻監(jiān)控方法，包括以下步驟:
步驟1、將監(jiān)視的視頻按動作頻率截為單幅圖像；
步驟2、將上述步驟I得到單幅圖像中的相鄰時間內兩幅圖像進行相減，獲得視頻差圖像；
步驟3、將上述步驟2得到的視頻差圖像運用閾值分割的方法獲取二值圖像；
步驟4、計算上述步驟3得到的二值圖像中黑色像素點所分布區(qū)域面，根據面積大小區(qū)分正確姿勢和錯誤姿勢。
[0006]優(yōu)選的，所述步驟I具體包括:
步驟101、在0.2-0.5秒范圍內確定一個時間周期；
步驟102、以上述步驟101中確定的時間周期，在每個時間周期結束時生成一個階躍信號;
步驟103、播放視頻，當收到階躍信號的時候進行截圖，提取當前視頻正在播放的幀作為截取的圖像。
[0007]優(yōu)選的，所述步驟2具體包括:
步驟201、步驟I中截取的單幅圖像為RGB圖像，將24位RGB圖像進行擴位，分別提取每幅單幅圖像每個像素點的R、G、B值；
步驟202、將截取的圖像按截取的時間順序，每幅單幅圖像均與相鄰下一個階躍信號的截取的單幅圖像組成一組，即如共截取η幅圖像，則獲得η-1組相鄰圖像；
步驟203、每組圖像中，用截取時間靠前的圖像中每一個像素點的R、G、B值分別減去后一幅圖像相同位置像素點的R、G、B值；
步驟204、每組圖像相減后，每個像素點得到一個新的值，將圖像相減后得到的所有像素點值歸一化后得到像素差RGB圖像。
[0008]優(yōu)選的，所述步驟3具體包括:
步驟301、對上述得到的像素差RGB圖像，以R+G+B為特征值，將每個像素點的R、G、B三個值相加，得到像素差灰度圖像；
步驟302、畫出像素差灰度圖像的直方圖，通過ostu法確定分割閾值；
步驟303、采用閾值分割的方法將像素差灰度圖像分割為二值圖像，其中黑色像素點表示由于動作產生的身體移動和手臂動作導致相鄰時間兩幅圖像的差異。
[0009]優(yōu)選的，所述步驟4具體包括:
步驟401、根據二值圖像中黑色像素點的分布，對所有黑色像素點的坐標進行判斷，區(qū)分去內點和外點；
步驟402、連接所有內點，構成一個多邊矩形，計算多邊矩形的面積；
步驟403、以圖像中多邊矩形的面積為二值圖像中黑色像素點分布區(qū)域的面積，通過一個閾值進行判斷，如黑色像素點分布區(qū)域的面積大于閾值則判斷為出現錯誤姿勢。
[0010]優(yōu)選的，上述閾值的選取由攝像機標定確定。
[0011]本發(fā)明的技術方案具有以下有益效果:
本發(fā)明的技術方案，在針對心肺復蘇術訓練中，引入視頻監(jiān)控的方法，對于胸外心臟按摩術的訓練過程進行監(jiān)控，以訓練過程中受訓練者的施救動作的姿勢是否正確為監(jiān)控對象。并在視頻監(jiān)控中，以相鄰時刻圖像的像素差圖像進行二值化，從而實現由于動作產生的身體移動和手臂動作在二值圖像中表現為黑色像素點。達到完整的監(jiān)測受訓練者整個施救過程中姿勢是否正確，從而提高訓練效果的目的。
[0012]下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明實施例所述的心肺復蘇急救訓練中胸外心臟按摩術的視頻監(jiān)控方法流程圖；
圖2a為心肺復蘇急救訓練中胸外心臟按摩術正確姿勢的截圖；
圖2b為心肺復蘇急救訓練中胸外心臟按摩術錯誤姿勢的截圖；
圖3a為本發(fā)明實施例所述的心肺復蘇急救訓練中胸外心臟按摩術正確姿勢的視頻差二值圖結果示意圖；
圖3b為本發(fā)明實施例所述的心肺復蘇急救訓練中胸外心臟按摩術錯誤姿勢的視頻差二值圖結果示意圖。
【具體實施方式】
[0014]以下結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]如圖1所示，一種心肺復蘇急救訓練中胸外心臟按摩術的視頻監(jiān)控方法，具體步驟如下:
1、將監(jiān)視的視頻按動作頻率截為單幅圖像。由于心肺復蘇術中要求“成人按壓頻率為至少100次/min”，故以0.2-0.5秒為一個時間周期進行截圖。正確姿勢的截圖如圖2a所示，和錯誤姿勢的截圖如圖2b所示。
[0016]1.1、按0.2-0.5秒的范圍確定一個時間周期，可以具體選擇0.2s,0.3s,0.4s或
0.5s為一個時間周期；
1.2、每個時間周期結束生成一個階躍信號；
1.3、播放視頻，當收到階躍信號的時候進行截圖，提取當前視頻正在播放的幀作為截取的圖像。
[0017]2、按相鄰時間內兩幅圖像進行相減