專(zhuān)利名稱(chēng)：一種柱顯壓力校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柱顯壓力校正方法，尤其涉及一種運(yùn)用視頻分析方法對(duì)LED柱顯式血壓測(cè)量?jī)x表進(jìn)行補(bǔ)償校正的方法，屬于壓力測(cè)量補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
新型LED柱顯式血壓計(jì)是采用壓阻式壓力傳感器將氣壓轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，通過(guò)A/ D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)溫度補(bǔ)償校正實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量，并通過(guò)LED柱顯裝置加以顯示的血壓測(cè)量裝置。LED柱顯方式采用貼片LED陣列，模擬傳統(tǒng)水銀血壓計(jì)的壓力顯示方式，簡(jiǎn)單直觀(guān)，可讀性好。血壓測(cè)量方法采用柯式音法，這在臨床使用中具有顯而易見(jiàn)的好處。LED柱顯血壓計(jì)是否能夠替代傳統(tǒng)水銀血壓計(jì)，關(guān)鍵在于能否達(dá)到足夠的測(cè)量精度。由于目前我國(guó)血壓計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)是參照壓力測(cè)量器具，只檢定幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)壓力值的測(cè)量精度，而柯式音法不僅是靜態(tài)壓力的測(cè)量，同時(shí)對(duì)壓力動(dòng)態(tài)變化測(cè)量的要求也較高，因此在單片機(jī)對(duì)壓力傳感器進(jìn)行初步補(bǔ)償校正之后，對(duì)LED柱顯數(shù)據(jù)進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的后校正也是十分有意義的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種運(yùn)用視頻分析方法對(duì)LED柱顯式血壓計(jì)和水銀血壓計(jì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，并對(duì)LED柱顯數(shù)據(jù)進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)后校正的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明方法通過(guò)以下的技術(shù)裝置實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償校正裝置由LED柱顯式血壓計(jì)、水銀血壓計(jì)、恒溫箱、視頻捕捉器、自動(dòng)氣泵、 連通氣道，以及補(bǔ)償校正電路組成。進(jìn)行比對(duì)的LED柱顯式血壓計(jì)和水銀血壓計(jì)放在恒溫箱中，對(duì)兩者的位置進(jìn)行調(diào)整，使之盡量靠近并互相平行，便于視頻捕捉器采集圖像；調(diào)節(jié)恒溫箱溫度值，以便對(duì)每一個(gè)環(huán)境溫度值進(jìn)行補(bǔ)償校正；水銀血壓計(jì)是經(jīng)過(guò)標(biāo)定之后的標(biāo)準(zhǔn)血壓計(jì)；自動(dòng)氣泵產(chǎn)生特定的氣壓，并通過(guò)連通氣道同時(shí)向LED柱顯式血壓計(jì)和水銀血壓計(jì)供氣；視頻捕捉器實(shí)時(shí)采集圖像，并由補(bǔ)償校正電路進(jìn)行分析處理。LED柱顯式血壓計(jì)采用LED陣列顯示壓力數(shù)值，顯示從OmmHg柱直至300mmHg柱的壓力數(shù)值，共采用150個(gè)LED管，采用貼片式LED管，每個(gè)LED管代表2mmHg柱。在顯示中， 小于顯示壓力值的LED管都點(diǎn)亮，大于顯示壓力值的LED管都熄滅，這和水銀血壓計(jì)形成類(lèi)似的對(duì)比。結(jié)合補(bǔ)償校正裝置，對(duì)每一個(gè)環(huán)境溫度值，本發(fā)明所提供技術(shù)方案的具體步驟如下步驟一預(yù)處理過(guò)程(1)歸零，LED柱顯式血壓計(jì)和水銀血壓計(jì)同時(shí)歸零；(2)采集一幀初始靜態(tài)圖像；(3)灰度化，將彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖；(4)分析圖像區(qū)域，縱向掃描，判斷每條線(xiàn)的灰度分布，區(qū)分刻度區(qū)、標(biāo)尺區(qū)、數(shù)字區(qū)；(5)刻度定位，定位每一條刻度線(xiàn)的位置，并建立刻度坐標(biāo)圖；步驟二 補(bǔ)償校正過(guò)程(1)啟動(dòng)自動(dòng)氣泵充氣，從OmmHg柱直至300mmHg柱，以2mmHg柱/秒的速度勻速充氣；(2)等時(shí)間隔采集圖像，每隔200ms采集一幀圖像；(3)相鄰幀圖像作差運(yùn)算，在差圖像中只剩下不同高度的LED管和水銀段圖像，以及一些噪聲；(4)去噪；(5)識(shí)別LED管，檢測(cè)差圖像中的新出現(xiàn)LED管位置，由于LED管為紅色或綠色，通過(guò)色度信息在原始幀中確定LED管坐標(biāo)；(6)識(shí)別水銀段，檢測(cè)差圖像中的新出現(xiàn)水銀段位置，確定該水銀段坐標(biāo)；(7)讀出各自讀數(shù)，在刻度坐標(biāo)圖上，找到LED管中心線(xiàn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)讀數(shù)，以及水銀段中心線(xiàn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)讀數(shù)；(8)建立讀數(shù)對(duì)，即LED管-水銀段讀數(shù)對(duì)；(9)啟動(dòng)自動(dòng)氣泵放氣，從300mmHg柱直至OmmHg柱，以2mmHg柱/秒的速度勻速放氣；(10)重復(fù)(2)-(8)步驟；(11)讀數(shù)對(duì)表存入LED柱顯式血壓計(jì)，由于LED柱顯式血壓計(jì)的壓力傳感器已經(jīng)經(jīng)過(guò)了溫度補(bǔ)償，因此差別不會(huì)很大，讀數(shù)對(duì)相差不大，將讀數(shù)偏差表進(jìn)行保存。上述預(yù)處理過(guò)程、補(bǔ)償校正過(guò)程都由補(bǔ)償校正電路實(shí)現(xiàn)。綜上所述，本發(fā)明的有益技術(shù)效果是通過(guò)和標(biāo)定過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)水銀血壓計(jì)進(jìn)行比對(duì)， 在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性上對(duì)LED柱顯式血壓計(jì)的讀數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償校正，使其特性更加接近傳統(tǒng)的水銀血壓計(jì)，更加容易為臨床所接受，成為替代造成汞污染的水銀血壓計(jì)的技術(shù)方案。


圖1是本發(fā)明一種柱顯壓力校正方法的補(bǔ)償校正裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種柱顯壓力校正方法的補(bǔ)償校正流程圖；圖3是本發(fā)明一種柱顯壓力校正方法的縱向掃描線(xiàn)波形圖；圖4是本發(fā)明一種柱顯壓力校正方法的刻度坐標(biāo)圖；圖5是本發(fā)明一種柱顯壓力校正方法的差圖像示意圖。
具體實(shí)施例方式參考附圖，下面將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖1所示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的補(bǔ)償校正裝置由LED柱顯式血壓計(jì)(100)、水銀血壓計(jì)(101)、恒溫箱(102)、視頻捕捉器(103)、自動(dòng)氣泵(104)、連通氣道(105)，以及補(bǔ)償校正電路(106)組成。進(jìn)行比對(duì)的LED柱顯式血壓計(jì)(100)和水銀血壓計(jì)(101)放在恒溫箱中，對(duì)兩者的位置進(jìn)行調(diào)整，使之盡量靠近并互相平行，便于視頻捕捉器(10 采集圖像；調(diào)節(jié)恒溫箱(102)溫度值，以便對(duì)每一個(gè)環(huán)境溫度值進(jìn)行補(bǔ)償校正；水銀血壓計(jì)(101)是經(jīng)過(guò)標(biāo)定之后的標(biāo)準(zhǔn)血壓計(jì)；自動(dòng)氣泵(104)產(chǎn)生特定的氣壓，并通過(guò)連通氣道(105)同時(shí)向LED柱顯式血壓計(jì)(100)和水銀血壓計(jì)(101)供氣；視頻捕捉器(103)實(shí)時(shí)采集圖像，并由補(bǔ)償校正電路(106)進(jìn)行分析處理。LED柱顯式血壓計(jì)(100)采用LED陣列顯示壓力數(shù)值，顯示從OmmHg柱直至 300mmHg柱的壓力數(shù)值，共采用150個(gè)LED管，采用貼片式LED管，每個(gè)LED管代表2mmHg 柱。在顯示中，小于顯示壓力值的LED管都點(diǎn)亮，大于顯示壓力值的LED管都熄滅，這和水銀血壓計(jì)(101)形成類(lèi)似的對(duì)比。如圖2所示結(jié)合補(bǔ)償校正裝置，對(duì)每一個(gè)環(huán)境溫度值，本發(fā)明所提供技術(shù)方案的具體步驟如下步驟一預(yù)處理過(guò)程(1)歸零(200)，LED柱顯式血壓計(jì)(100)和水銀血壓計(jì)(102)同時(shí)歸零；(2)采集一幀初始靜態(tài)圖像O01)；(3)灰度化O02)，將彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖；(4)分析圖像區(qū)域003)，縱向掃描，判斷每條線(xiàn)的灰度分布，區(qū)分刻度區(qū)、標(biāo)尺區(qū)、數(shù)字區(qū)；(5)刻度定位(204)，定位每一條刻度線(xiàn)的位置，并建立刻度坐標(biāo)圖；步驟二 補(bǔ)償校正過(guò)程(1)啟動(dòng)自動(dòng)氣泵充氣(205)，從OmmHg柱直至300mmHg柱，以2mmHg柱/秒的速度勻速充氣；(2)等時(shí)間隔采集圖像O06)，每隔200ms采集一幀圖像；(3)相鄰幀圖像作差運(yùn)算007)，在差圖像中只剩下不同高度的LED管和水銀段圖像，以及一些噪聲；(4)去噪(208)；(5)識(shí)別LED管009)，檢測(cè)差圖像中的新出現(xiàn)LED管位置，由于LED管為紅色或綠色，通過(guò)色度信息在原始幀中確定LED管坐標(biāo)；(6)識(shí)別水銀段O10)，檢測(cè)差圖像中的新出現(xiàn)水銀段位置，確定該水銀段坐標(biāo)；(7)讀出各自讀數(shù)011)，在刻度坐標(biāo)圖上，找到LED管中心線(xiàn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)讀數(shù)，以及水銀段中心線(xiàn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)讀數(shù)；(8)建立讀數(shù)對(duì)(212)，即LED管-水銀段讀數(shù)對(duì)；(9)啟動(dòng)自動(dòng)氣泵放氣(213)，從300mmHg柱直至OmmHg柱，以2mmHg柱/秒的速度勻速放氣；(10)重復(fù)(2)-(8)步驟；(11)讀數(shù)對(duì)表存入LED柱顯式血壓計(jì)(214)，由于LED柱顯式血壓計(jì)(100)的壓力傳感器已經(jīng)經(jīng)過(guò)了溫度補(bǔ)償，因此差別不會(huì)很大，讀數(shù)對(duì)相差不大，將讀數(shù)偏差表進(jìn)行保存。上述預(yù)處理過(guò)程、補(bǔ)償校正過(guò)程都由補(bǔ)償校正電路(106)實(shí)現(xiàn)。如圖3所示刻度區(qū)縱向掃描線(xiàn)波形圖(300)對(duì)應(yīng)著LED管的縱向掃描線(xiàn)，標(biāo)尺區(qū)縱向掃描線(xiàn)波形圖(301)對(duì)應(yīng)著標(biāo)尺的縱向掃描線(xiàn)，數(shù)字區(qū)縱向掃描線(xiàn)波形圖(302)對(duì)應(yīng)著數(shù)字的縱向掃描線(xiàn)。由于各個(gè)區(qū)域的縱向掃描線(xiàn)波形特征不同，與背景區(qū)與的縱向掃描線(xiàn)也有很大的差異，因此可以從灰度圖上快速地檢出。但是有時(shí)由于光照等其他環(huán)境因素的影響，造成特征不容易區(qū)分而引起誤判，本發(fā)明的另一實(shí)施例可以通過(guò)人工交互的方式進(jìn)行改正。如圖4所示刻度坐標(biāo)圖中只留下LED柱顯式血壓計(jì)刻度坐標(biāo)(400)、水銀血壓計(jì)刻度坐標(biāo)001)，每一個(gè)刻度坐標(biāo)(40 都是一個(gè)三元數(shù)組(X坐標(biāo)，y坐標(biāo)，刻度值)。如圖5所示差圖像中前后幀之間相差2mmHg柱后，LED管會(huì)有一個(gè)管的差異，這個(gè)LED管坐標(biāo)(500)就是變化的壓力值，而當(dāng)前后幀之間相差小于2mmHg柱時(shí)，差圖像中沒(méi)有LED管，因此壓力值保持不變。而在水銀血壓計(jì)中，前后幀總有一些變化，因?yàn)樗y是連續(xù)變化的，而水銀段坐標(biāo) (501)的變化誤差不大，因此可以取平均。一般來(lái)說(shuō)，血壓計(jì)的壓力誤差要求在2mmHg柱，因此這樣的誤差也是可以接受的。由此產(chǎn)生的充氣過(guò)程和放氣過(guò)程中的讀數(shù)對(duì)表生成讀數(shù)偏差表，以L(fǎng)ED柱顯式血壓計(jì)讀數(shù)為下標(biāo)，存入LED柱顯式血壓計(jì)存儲(chǔ)器內(nèi)，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中LED柱顯式血壓計(jì)的每個(gè)刻度為2mmHg柱，因此讀數(shù)偏差表以(0，b0)，(2，b2)，…，(149，bl49)存放。由于LED柱顯式血壓計(jì)中的壓力傳感器已經(jīng)進(jìn)行過(guò)靜態(tài)標(biāo)定，因此讀數(shù)偏差bi —般較小，往往是士 1或者0。
權(quán)利要求
1.一種柱顯壓力校正方法，由LED柱顯式血壓計(jì)、水銀血壓計(jì)、恒溫箱、視頻捕捉器、 自動(dòng)氣泵、連通氣道，以及補(bǔ)償校正電路組成補(bǔ)償校正裝置，并將進(jìn)行比對(duì)的LED柱顯式血壓計(jì)和水銀血壓計(jì)放在恒溫箱中，對(duì)兩者的位置進(jìn)行調(diào)整，使之盡量靠近并互相平行，便于視頻捕捉器采集圖像，調(diào)節(jié)恒溫箱溫度值，以便對(duì)每一個(gè)環(huán)境溫度值進(jìn)行補(bǔ)償校正，水銀血壓計(jì)是經(jīng)過(guò)標(biāo)定之后的標(biāo)準(zhǔn)血壓計(jì)，自動(dòng)氣泵產(chǎn)生特定的氣壓，并通過(guò)連通氣道同時(shí)向LED 柱顯式血壓計(jì)和水銀血壓計(jì)供氣，視頻捕捉器實(shí)時(shí)采集圖像，并由補(bǔ)償校正電路進(jìn)行分析處理，其特征在于運(yùn)用視頻分析方法對(duì)LED柱顯式血壓計(jì)和水銀血壓計(jì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，并對(duì)LED柱顯數(shù)據(jù)進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)后校正，具體實(shí)現(xiàn)步驟如下步驟一預(yù)處理過(guò)程(1)歸零，LED柱顯式血壓計(jì)和水銀血壓計(jì)同時(shí)歸零；(2)采集一幀初始靜態(tài)圖像；(3)灰度化，將彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖；(4)分析圖像區(qū)域，縱向掃描，判斷每條線(xiàn)的灰度分布，區(qū)分刻度區(qū)、標(biāo)尺區(qū)、數(shù)字區(qū)；(5)刻度定位，定位每一條刻度線(xiàn)的位置，并建立刻度坐標(biāo)圖；步驟二 補(bǔ)償校正過(guò)程(1)啟動(dòng)自動(dòng)氣泵充氣，從OmmHg柱直至300mmHg柱，以2mmHg柱/秒的速度勻速充氣；(2)等時(shí)間隔采集圖像，每隔200ms采集一幀圖像；(3)相鄰幀圖像作差運(yùn)算，在差圖像中只剩下不同高度的LED管和水銀段圖像，以及一些噪聲；(4)去噪；(5)識(shí)別LED管，檢測(cè)差圖像中的新出現(xiàn)LED管位置，由于LED管為紅色或綠色，通過(guò)色度信息在原始幀中確定LED管坐標(biāo)；(6)識(shí)別水銀段，檢測(cè)差圖像中的新出現(xiàn)水銀段位置，確定該水銀段坐標(biāo)；(7)讀出各自讀數(shù)，在刻度坐標(biāo)圖上，找到LED管中心線(xiàn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)讀數(shù)，以及水銀段中心線(xiàn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)讀數(shù)；(8)建立讀數(shù)對(duì)，即LED管-水銀段讀數(shù)對(duì)；(9)啟動(dòng)自動(dòng)氣泵放氣，從300mmHg柱直至OmmHg柱，以2mmHg柱/秒的速度勻速放氣；(10)重復(fù)(2)-(8)步驟；(11)讀數(shù)對(duì)表存入LED柱顯式血壓計(jì)，由于LED柱顯式血壓計(jì)的壓力傳感器已經(jīng)經(jīng)過(guò)了溫度補(bǔ)償，因此差別不會(huì)很大，讀數(shù)對(duì)相差不大，將讀數(shù)偏差表進(jìn)行保存。
2.如權(quán)利要求1所述的一種柱顯壓力校正方法，其特征在于所述補(bǔ)償校正過(guò)程是對(duì)壓力傳感器已經(jīng)經(jīng)過(guò)標(biāo)定的LED柱顯式血壓計(jì)所進(jìn)行的整體微調(diào)，以使之不僅滿(mǎn)足血壓計(jì)相關(guān)的計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)，而且適合臨床柯式音法測(cè)血壓的要求。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種柱顯壓力校正方法，該方法運(yùn)用視頻分析方法對(duì)LED柱顯式血壓計(jì)和水銀血壓計(jì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，并對(duì)LED柱顯數(shù)據(jù)進(jìn)行靜態(tài)和動(dòng)態(tài)后校正，補(bǔ)償校正過(guò)程是對(duì)壓力傳感器已經(jīng)經(jīng)過(guò)標(biāo)定的LED柱顯式血壓計(jì)所進(jìn)行的整體微調(diào)，以使其特性更加接近傳統(tǒng)的水銀血壓計(jì)，不僅滿(mǎn)足血壓計(jì)相關(guān)的計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)，而且適合臨床柯式音法測(cè)血壓的要求。
文檔編號(hào)A61B5/022GK102151128SQ20111004643
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者朱安定, 趙文敏, 邢建國(guó) 申請(qǐng)人:浙江工商大學(xué)