本发明专利技术涉及一种自动实时采集各类监护仪的监护数据的通用方法及装置。本发明专利技术的方法为：基于监护仪的视频输出端口，实时采集监护仪屏幕显示的屏幕图像；对采集的屏幕图像进行图像识别处理，识别并记录当前采集时间所对应的监护数据。同时本发明专利技术还公开了对应于上述方法的装置，基于对监护仪输出的视频图像采集和图像识别而实现对所有厂家和所有类型监护仪所监护的生理数据的自动采集和输出。本发明专利技术用于临床监护仪，能不依赖监护仪厂家的接口通信协议，而自动采集到所有厂家和所有类型监护仪所监护的生理数据。
【技术实现步骤摘要】
—种自动采集监护仪的监护数据的通用方法及装置
本专利技术属于计算机领域，尤其涉及一种自动实时采集各类监护仪的监护数据的通用方法及装置。
技术介绍
临床监护仪在医院广泛使用，在医疗护理过程中具有十分重要地位。监护仪在手术室、ICU(重症监护室)和病房等处实时监护病人的生理数据，为麻醉和手术、病房观察、救护和医疗诊断等提供极其重要的监护数据。当前，采集监护仪的监护数据的方式主要分为两种，其一，医护人员通过观察监护显示的生理数据，人工记录该监护数据；其二，通过监护仪数据接口自动采集，但必须事先获取到该监护仪数据接口的通信协议方可实现，而基于第二种方式实现对所有监护仪的监护数据的自动采集，却存在诸多问题使得其难以推广应用，主要体现在以下三个方面:(I)不同监护仪生产厂家、同一厂家不同出厂时期、同一厂家不同类型的监护仪，皆存在这一现象，即没有统一的监护仪数据接口和数据通信协议，而同一医院使用的监护仪通常都是来自多个不同的生产厂家，监护仪的类型也繁多，并且，若医院用户或第三方开发方要求监护仪厂家提供其接口标准和数据通信协议，则需要签订严格的技术保密协议，和安装监护仪厂家提供的硬件加密狗，才能自动采集唯一对应的监护数据。因此，在同一家医院要获得所有类型监护仪的数据通信协议十分困难，且在实际操作中几乎不实现；(2)尽管HL7 (Health Level7)标准出台，要求将来所有的医疗设备接口符合统一的接口标准，但是，因种种原因这一标准还没有很好得到医疗设备厂家遵守，新研制的医疗设备包括监护仪设备仍然是厂家自定义的接口标准。此外，目前医院投入使用的监护仪不可能全部一次淘汰，这种不符合HL7接口标准的监护仪将使用较长时间，因而基于统一的通信协议实现对监护仪的监护数据的自动采集的兼容性差，普适性差；(3)各监护仪厂家不愿意公开其监护仪的数据接口和数据通信协议。因为厂家需要销售自己的中央监护仪系统。购买了某一厂家的监护仪，若需要中央监护仪系统，必须购买该厂家的中央监护仪系统，因为只有该厂家的中央监护仪系统知晓监护仪数据接口和数据通信协议涉及到的
技术实现思路
，从而实现集中采集和监护功能。厂家正是通过这种不公开其接口数据通信协议的技术垄断方式，销售自己的中央监护仪系统。所以在中国医院几乎没有见到，中央监护仪系统和中央监护仪系统集中监护的监护仪为不同厂家产品。因此，有必要提出一种不依赖监护仪厂家的接口通信协议，而用一种通用的采集方式采集到所有厂家和所有类型监护仪的监护数据，以解决目前医院临床信息系统存在迫切需要解决的问题:不能实时自动采集任何类型监护仪的监护数据。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于:针对上述存在的问题，能够采集到所有厂家和所有类型监护仪所监护的监护数据，不依赖监护仪厂家的接口通信协议，用一种通用的方法采集到所有厂家和所有类型监护仪所监护的生理数据。本专利技术的一种自动采集监护仪的监护数据的通用方法，包括下列步骤:基于监护仪的视频输出端口，实时采集监护仪屏幕显示的屏幕图像；对采集的屏幕图像进行图像识别处理，识别并记录当前采集时间所对应的监护数据。在本专利技术中，数据采集的接口是通用的VGA或AV或S端子视频输出接口，采集的信号是监护仪显示屏实时显示的屏幕图像信号，处理信号过程是从采集的屏图像中自动识别监护数据的图像识别。本专利技术采用的基于监护仪显示的屏幕图像自动采集和识别监护仪所监护数据方法的好处体现在:第一，解决了因厂家监护仪接口通信协议技术垄断，很难获得其协议内容，导致长期困扰医院临床信息系统自动采集监护仪数据的实际难题。本专利技术不必解析厂家定义的数据接口协议，来获得监护数据，而是采集容易获得的公开的监护仪视频接口信号，并处理该信号中的帧图像信息，从而获得对应的监护数据。第二，采集监护仪VGA (或AV或S端子)接口的图像信号简单、易行。任何类型的监护仪皆有视频输出口，这是监护仪生产厂家共同遵循的规范。监护仪的视频输出接口为VGA (VGA =Video Graphic Array，即视频图形阵列含义)接口、或AV (音视频接口)接口或S(复合)端子视频输出接口这三种接口中一种，而这些类型的视频输出接口是标准化的，对于任何监护仪，通过标准和公开的视频输出接口，均可实现自动和实时采集监护仪的屏幕动态图像，而监护仪屏幕动态图像包含了正在监护的监护数据，对实时采集的屏幕图像通过图像识别技术就能自动识别得到监护仪所监护到的生理数据。第三，监护仪的屏幕图像清晰度高，图像采集卡所采集的图像质量较好，采集图像中监护数据为O?9的数字和少部分特殊符号，且这些识别对象对应的采集图像部分清晰度高，位置、大小和形状规则。已有的图像识别算法在类似这样的图像质量较好，识别目标较清晰情形下，能够满足极高识别率。因为识别对象在图像中的区域通常固定，为提高图像处理速度，可以利用识别对象(监护数据值)在图像中的区域预先经验，设定图像识别处理范围，将对应的识别对象区域从采集到的屏幕图像中分割出来，得到识别对象区域图像，然后对识别对象区域图像进行灰度化和二值化预处理，即将彩色图像转化为灰度图像后，对得到的灰度图像，按按每个像素点灰度值是否大于设定阀值，若大于，则二值化图像为0，反之，二值化图像为255，再对得到的二值化图像进行字符识别处理，得到当前采集时间所对应的监护数据。为了进一步提高识别准确率，避免采集I帧图像质量不佳，本专利技术利用一次采集过程中连续采集k (k的取值为经验值，通常可取为2?5之间的整数)帧屏幕图像，然后首先对其中任一帧屏幕图像进行图像识别处理(通常按照采集的先后顺序，优先处理对第一帧屏幕图像)，判断其识别的监护数据是否超过预警值，若是，则再分别对剩余帧(或后续帧)进行图像识别处理；若否，则直接记录当前帧所对应的监护数据，等待下一采集时间重复上述采集和识别处理。当处理完毕k帧屏幕图像，若k帧屏幕图像所对应的监护数据均超过预警值时，则记录任一帧的监护数据并告警提示(因为k帧为连续采集，通常情况下，识别到的k帧图像的监护数据是相同的，故记录k帧中的任一帧的监护数据均可，为便于实现，优选识别处理的第一帧或最后一帧)，以便于提示监护人员进一步确认当前识别数据是否正确，从而确保报警时识别数据的可靠性，若不正确，还可以基于管理采集的监护数据的管理窗口进行更正识别值的操作；若k帧屏幕图像中存在I帧或多帧屏幕图像所对应的监护数据未超过预警值，则所记录的监护数据为那些超过预警值的任一一帧屏幕图像所对应的监护数据，为便于实现，优先选取第一帧根据临床设置要求，设置实时采集监护仪屏幕显示的屏幕图像的采集频率，在监护数据正常的情况下，该采集频率为所设定的估值，而若当前识别的监护数据或当前记录的监护数据超过预警值时，则临时提高下一采集频率，当监护数据恢复正常时，则又调回原来的采集频率，以满足使用需求。同时，基于本专利技术还公开了一种自动采集监护仪的监护数据的通用装置，包括中央控制单元，分别与图像采集单元、图像识别单元、数据输出单元相连，用于向其发出控制指令；视频输入接口，用于连接监护仪的视频输出端口 ；图像采集单元:通过视频输入接口，时采集监护仪屏幕显示的屏幕图像，并将采集到的屏幕图像发送至图像识别单元；图像识别单元，对屏幕图像进行图像识别处理，识别屏幕图像中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自动采集监护仪的监护数据的通用方法，其特征在于，包括下列步骤：基于监护仪的视频输出端口，实时采集监护仪屏幕显示的屏幕图像；对采集的屏幕图像进行图像识别处理，识别并记录当前采集时间所对应的监护数据。
【技术特征摘要】
1.一种自动采集监护仪的监护数据的通用方法，其特征在于，包括下列步骤: 基于监护仪的视频输出端口，实时采集监护仪屏幕显示的屏幕图像； 对采集的屏幕图像进行图像识别处理，识别并记录当前采集时间所对应的监护数据。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像识别处理为: 基于监护数据在屏幕图像的分布位置，确定识别对象区域； 根据所述识别对象区域的位置信息，在屏幕图像上分割出对应的识别对象区域图像；对所述识别对象区域图像进行灰度化和二值化预处理，对得到的二值化图像进行字符识别处理，得到当前采集时间所对应的监护数据。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在采集监护仪屏幕显示的屏幕图像时，每次连续采集k帧屏幕图像，所述k为大于I的整数； 首先对其中一帧屏幕图像进行图像识别处理，并判断当前监护数据是否超过预警值，若是，则分别对剩余帧屏幕图像进行图像识别处理；若否，则跳过对剩余帧屏幕图像的图像识别处理，记录当前监护数据； 在对所有k帧屏幕图像分别完成图像识别处理后，若监护数据均超过预警值，则记录任一帧屏幕图像所对应的监护数据并告警提示；否则，记录超过预警值的任一帧屏幕图像所对应的监护数据。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，若当前记录的监护数据超过预警值，则提高下一采集监护仪屏幕显示的屏幕图像的采集频率。5.如权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于，识别监护数据的类别标识符所对应的数据值为: 对二值化图像中的字符串进行字符分割后，分别对各单字符图像进行字符识别: 步骤S1:判断当前字符的字符高度是否小于或等于预设阈值Tl，若是，则判定当前字符为符号；否则执行步骤S2 ； 步骤S2:检测当前字符图像是否存在封闭圈，若是，则执行步骤S3 ;否则，执行步骤S4； 步骤S3:识别当前字符是否为数字“O” “8”、“6”、“9”或“4”: 若所述封闭圈的个数为2，则判定当前字符为数字“8”； 若所述封闭圈的个数为1，则判断所述封闭圈是否关于字符的横向中轴线上下对称，若是，则判定当前字符为数字“O”；否则，继续判断所述封闭圈中心是位于当前字符的上端还是下端，若位于下端，则判定当前字符为数字“6”;若位于上端，则判断经过特征点A的纵向线上，连续为黑色像素点的长度LI是否大于或等于预设阈值T2，若是，则判定当前字符为数字“4”;否则，判定当前字符为数字“9”； 步骤S4:识别当前字符是否为数字“1” “7”、“5”、“3”或“2”: 判断当前字符的宽度是否小于或等于预设阈值T3，若是，则判定当前字符为符号“ I” ；否则，检测经特征点A的横向线上，连续为黑色像素点的长度L3是否大于或等于预设阈值T4，若是，则再判断当前字符图像是否具备特征点C和D，若否，则判定当前字符为数字“V，;若是，则判定当前字符为数字“5” ； 若所述长度L3是否小于预设阈值T4，则检测经特征点B的横向线上，连续为黑色像素点的长度来L4，若所述长度L4大于...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏金祥，朱晓东，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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