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一种医学影像机器人及其控制、医学影像识别方法技术

技术编号:20591472 阅读:26 留言:0更新日期:2019-03-16 07:58
本发明专利技术公开了一种医学影像机器人及其控制、医学识别方法。在机器人中设置了采集模块、处理模块和运动模块。通过将采集模块采集的环境信息发送至处理模块中生成虚拟地图,并通过在显示屏中选取目标区域信息的方式实现自动生成运动控制信息,从而控制运动模块带动机器人移动至指定地点,检测到输入医学影像后自动识别并得出医疗建议信息,实现了可移动的医疗影像识别。

【技术实现步骤摘要】
一种医学影像机器人及其控制、医学影像识别方法
本专利技术涉及智能机器人领域,特别是一种医学影像机器人及其控制、医学影像识别方法。
技术介绍
目前,在医疗过程中,通过医学影像对病情诊断分析是重要的手段。由于对医学影像的分析通常涉及复杂的运算,因此现有技术对医学影像的分析和处理主要通过计算机和服务器设备完成。现有技术虽然能够完成对医学影像的分析和处理,但是计算机通常是固定设置在医生办公室,且设备较为大型,不可移动,机动性较差,当遇到需要在室外或者在病房中与病人或其他医生进行交流时无法使用。
技术实现思路
为解决上述问题,本专利技术的目的在于提供一种设置有医学影像识别功能的机器人,在实际应用中能根据目的地自动规划路径并移动至目的地,通过设置的交互模块将医学影像输入至主控芯片中进行医学影像识别。实现可移动的医疗影像辅助识别。本专利技术解决其问题所采用的技术方案是:一种医学影像机器人,包括:采集模块和处理模块,所述采集模块包括用于获取构建地图扫描值的激光雷达和用于获取距离信息的深度相机;所述处理模块包括用于处理采集模块所发送的数据的第一主控芯片和用于传送运动数据的第二主控芯片,所述第一主控芯片的输入端与采集模块的输出端相连接,所述第二主控芯片与第一主控芯片相连接,所述第一主控芯片响应于采集模块发送的采集信息向第二主控芯片发送运动控制信息;还包括运动模块,所述运动模块与第二主控芯片相连接,所述第二主控芯片响应于所述运动控制信息向运动模块发送启动信号;还包括显示屏,所述显示屏与第一主控芯片相连接,所述显示屏响应于第一主控芯片发送的显示信号进行显示。进一步,所述运动模块包括用于电机调速的无极电机调速器和直流无刷电机,所述无极电机调速器的输入端与第二主控芯片的输出端相连接,所述无极电机调速器响应于第二主控芯片发送的启动信号控制所述直流无刷电机运转;所述无极电机调速器的输出端与直流无刷电机的输入端通过CAN总线相连接;所述运动模块还包括麦克纳姆轮,所述麦克纳姆轮与直流无刷电机之间通过法兰盘相连接;所述麦克纳姆轮与直流无刷电机之间还设置有避震结构;所述避震结构包括液压避震器、合页碳纤维连接板和铝合金固定板。进一步,还包括电源模块和用于控制电路电流的电源转压模块,所述电源模块的输出端与电源转压模块的输入端相连接。进一步,所述显示屏为带电容式触摸的LCD显示屏,所述LCD显示屏通过HDMI影像连接线与第一主控芯片相连接;所述显示屏底侧还设置有用于控制显示屏高度的升降架。一种医学影像机器人的控制方法,包括以下步骤:根据采集模块所采集的环境信息构建地图,并将构建的地图发送至显示屏中显示;读取用户在显示屏中点击的目标区域信息并发送至第一主控芯片中;第一主控芯片根据当前位置信息和目标区域信息得出运动控制信息,发送至第二主控芯片中;所述第二主控芯片获取所述运动控制信息后,控制运动模块运作。进一步,所述环境信息包括由激光雷达采集的空间信息和深度相机采集的距离信息;所述运动控制信息包括移动方向、移动速度和移动距离。一种医学影像识别方法,包括以下步骤:检测到在显示屏中点击病人信息时,在数据库中读取与所述病人信息所对应的医学影像;将所述医学影像输入至目标检测模型中,对所述医学影像中的病变位置进行标识,设置为病变图像;将所述病变图像发送至深度学习分类模型中进行特征提取,获取病变图像所属的病变类别;根据所述病变类别在数据库中读取对应的医疗建议信息;将所述病变图像所对应的病变位置、病变类别和医疗建议信息发送至显示屏中显示。进一步,所述目标检测模型和深度学习分类模型为预先训练好的卷积神经网络。进一步,所述目标检测模型和深度学习分类模型为预先训练的卷积神经网络,其训练方法包括以下步骤:将医学影像转换成Jpg图像格式,根据标注的病变部位信息,生成目标检测训练用的XML文件;按照分类结果将对应的标签输入至病变部位图像中;将全部用于病变部位目标检测的医学影像和分类的医学影像数据随机地分配成训练集数据和验证集数据;通过深度卷积神经网络进行目标检测与分类的深度学习训练;获取训练后的模型,利用验证数据对模型进行验证。进一步,所述目标检测模型和深度学习分类模型中包括19个卷积层和5个最大池化层。本专利技术的有益效果是:本专利技术采用一种医学影像机器人及其控制、医学识别方法。通过在医学影像机器人中设置采集模块和处理模块,对环境数据进行采集,通过处理模块生成运动控制信息,完成对运动模块的控制,从而实现自动移动。同时在机器人中设置有显示屏,能通过对显示屏的操作实现医学影像的识别。对比起现有技术只能在固定场所进行医学影像识别的方法,本专利技术的方法实现了可移动医学识别,大大提高了医疗过程的便利性,同时可以通过医疗识别得出初步医疗建议信息,确保了医生与病人交流的及时性,提高了用户体验。附图说明下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术一种医学影像机器人及其控制、医学识别方法的机器人结构示意图;图2是本专利技术一种医学影像机器人及其控制、医学识别方法的模块示意图;图3是本专利技术一种医学影像机器人及其控制、医学识别方法的检测流程示意图;图4是本专利技术一种医学影像机器人及其控制、医学识别方法的控制流程图;图5是本专利技术一种医学影像机器人及其控制、医学识别方法的控制方法详细步骤图;图6是本专利技术一种医学影像机器人及其控制、医学识别方法的医学识别方法流程图;图7是本专利技术一种医学影像机器人及其控制、医学识别方法的医学识别模型训练流程图;图8是本专利技术一种医学影像机器人及其控制、医学识别方法的第二实施例的自动跟踪方法流程图。附图标号说明:1.激光雷达;2.深度相机;3.显示屏;4.第一主控芯片;5.第二主控芯片;6.无极电机调速器;7.麦克纳姆轮;8.电源转压模块;9.升降架;10.直流无刷电机;11.电源模块;12.避震结构。具体实施方式参照图1-图3,本专利技术的一种医学影像机器人,包括:采集模块和处理模块,所述采集模块包括用于获取构建地图扫描值的激光雷达1和用于获取距离信息的深度相机2;所述处理模块包括用于处理采集模块所发送的数据的第一主控芯片4和用于传送运动数据的第二主控芯片5,所述第一主控芯片4的输入端与采集模块的输出端相连接,所述第二主控芯片5与第一主控芯片4相连接,所述第一主控芯片4响应于采集模块发送的采集信息向第二主控芯片5发送运动控制信息;还包括运动模块,所述运动模块与第二主控芯片5相连接,所述第二主控芯片5响应于所述运动控制信息向运动模块发送启动信号;还包括显示屏3,所述显示屏3与第一主控芯片4相连接,所述显示屏3响应于第一主控芯片4发送的显示信号进行显示。其中,所述机器人的本体由从上至下设置的3层碳纤维板构成,其中深度相机2、激光雷达1和显示屏3设置于第一层碳纤维板中;第一主控芯片4和电源模块11设置于第二层碳纤维板中;第三层碳纤维板中包括第二主控芯片5、无极电机调速器6、电源转压模块8。其中,深度相机2为USB接口高速高清摄像机,用于提供深度影像、RGB和红外影像。所述深度相机2通过支撑架固定第一层碳纤维板中。优选地,所述激光雷达1通过串口数据转换线连接到第一主控芯片4中,利用串口数据转换线进行传送能加快传送速度,确保反应的及时性。其中,所述第一主控芯片4与第二主控芯片5之间通过串口数据连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医学影像机器人,其特征在于,包括:采集模块和处理模块,所述采集模块包括用于获取构建地图扫描值的激光雷达和用于获取距离信息的深度相机;所述处理模块包括用于处理采集模块所发送的数据的第一主控芯片和用于传送运动数据的第二主控芯片,所述第一主控芯片的输入端与采集模块的输出端相连接,所述第二主控芯片与第一主控芯片相连接,所述第一主控芯片响应于采集模块发送的采集信息向第二主控芯片发送运动控制信息;还包括运动模块,所述运动模块与第二主控芯片相连接,所述第二主控芯片响应于所述运动控制信息向运动模块发送启动信号;还包括显示屏,所述显示屏与第一主控芯片相连接,所述显示屏响应于第一主控芯片发送的显示信号进行显示。

【技术特征摘要】
1.一种医学影像机器人,其特征在于,包括:采集模块和处理模块,所述采集模块包括用于获取构建地图扫描值的激光雷达和用于获取距离信息的深度相机;所述处理模块包括用于处理采集模块所发送的数据的第一主控芯片和用于传送运动数据的第二主控芯片,所述第一主控芯片的输入端与采集模块的输出端相连接,所述第二主控芯片与第一主控芯片相连接,所述第一主控芯片响应于采集模块发送的采集信息向第二主控芯片发送运动控制信息;还包括运动模块,所述运动模块与第二主控芯片相连接,所述第二主控芯片响应于所述运动控制信息向运动模块发送启动信号;还包括显示屏,所述显示屏与第一主控芯片相连接,所述显示屏响应于第一主控芯片发送的显示信号进行显示。2.根据权利要求1所述的一种医学影像机器人,其特征在于:所述运动模块包括用于电机调速的无极电机调速器和直流无刷电机,所述无极电机调速器的输入端与第二主控芯片的输出端相连接,所述无极电机调速器响应于第二主控芯片发送的启动信号控制所述直流无刷电机运转;所述无极电机调速器的输出端与直流无刷电机的输入端通过CAN总线相连接;所述运动模块还包括麦克纳姆轮,所述麦克纳姆轮与直流无刷电机之间通过法兰盘相连接;所述麦克纳姆轮与直流无刷电机之间还设置有避震结构;所述避震结构包括液压避震器、合页碳纤维连接板和铝合金固定板。3.根据权利要求1所述的一种医学影像机器人,其特征在于:还包括电源模块和用于控制电路电流的电源转压模块,所述电源模块的输出端与电源转压模块的输入端相连接。4.根据权利要求1所述的一种医学影像机器人,其特征在于:所述显示屏为带电容式触摸的LCD显示屏,所述LCD显示屏通过HDMI影像连接线与第一主控芯片相连接;所述显示屏底侧还设置有用于控制显示屏高度的升降架。5.一种医学影像机器人的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:根据采集模块所采集的环境信息构...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦传波柯凡晖曾军英王璠陈荣海梁中文
申请(专利权)人:五邑大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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