一种基于眼睛控制的自助护理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于眼睛控制的自助护理系统，包括主体，所述主体内包括信息采集模块和信息处理模块，所述信息采集模块，用于采集使用者的面部图像，并将图像传递给信息处理模块；所述信息处理模块，用于对信息采集模块采集到的使用者面部图像进行处理，检测使用者的眼部动作，并将眼部动作解析为指令，所述信息处理模块通过I/O接口连接医院呼叫系统，通过RS485连接可操控自动护理床，所述信息处理模块还连接多媒体影音播放及显示设备以及远程视频通话模块，通过指令控制相应的机构动作。提供了护理呼叫、多媒体影音选择及播放、远程视频通话、编辑文字等功能，能更加准确和及时的表达使用者的需求，以方便护理人员及时响应。

【技术实现步骤摘要】
一种基于眼睛控制的自助护理系统
本技术涉及一种自助护理系统，具体地涉及一种基于眼睛控制的自助护理系统。
技术介绍
目前针对瘫痪、肢体残缺等失能人员的护理，多为家属或聘请护工护理。然而长期的护理工作必将消耗大量的人力成本、金钱成本及时间成本，同时被护理人员的生理及心理需求也常常得不到准确的解读及满足。近些年来，针对自助护理系统的研究也越来越多，但大部分都需要被护理人操控遥控器或者控制面板来实现某项护理动作，这种方式对于瘫痪、肢体残缺等失能人员而言则无法完全适用。当前，视线跟踪技术作为人机交互的手段已经发展得十分成熟。如果能将此技术应用到自助护理系统中，将大大方便瘫痪、肢体残缺等失能人员的护理。专利CN2015203875965涉及一种眼控全自动护理床，其通过跟踪被护理人员视线实现对全自动护理床的操作及调整。然而一方面，由于被护理人员身体状况的特殊性及护理环境的单一性，被护理人员的视线难免会无意识的停留在操控指令区域内，发生误操作。另一方面，被护理人员在长期且枯燥的康复护理过程中，心理状态经常会发生波动，需要得到外界及时的引导和疏通，但这也就意味着护理人员必须24小时值守，此外针对部分失能人员的需求并不能得到正确解读。
技术实现思路
针对上述方案存在的缺陷，本技术提供一种基于眼睛控制的自助护理系统，通过检测使用者的眼部动作并跟踪其视线运动，解读并完成其下达的指令内容，包括护理呼叫、操控自动护理床、多媒体影音选择及播放、远程视频通话、编辑文字等。为了解决现有技术中的这些问题，本技术提供的技术方案是：一种基于眼睛控制的自助护理系统，包括主体，所述主体内包括信息采集模块和信息处理模块，所述信息采集模块，用于采集使用者的面部图像，并将图像传递给信息处理模块；所述信息处理模块，用于对信息采集模块采集到的使用者面部图像进行处理，检测使用者的眼部动作，并将眼部动作解析为指令，所述信息处理模块通过I/O接口连接医院呼叫系统，通过RS485连接可操控自动护理床，所述信息处理模块还连接多媒体影音播放及显示设备以及远程视频通话模块，通过指令控制相应的机构动作。优选的，所述主体的中部设置显示屏，所述显示屏显示不同的功能指令，所述主体的上端中部设置有CMOS摄像头和红外灯，所述主体的上端还设置有状态指示灯。相对于现有技术中的方案，本技术的优点是：1.本技术无需动手，而是基于眼睛控制的自助护理系统，能够很好的方便瘫痪、肢体残缺等失能人员自行进行部分护理操作和其他操作，大大减少了长期护理带来的人力及金钱成本；2.使用者通过眼部动作和视线运动相结合的方式下达操作指令，能更加确保系统接收指令的准确性，降低误操作；3.系统为使用者提供了护理呼叫、多媒体影音选择及播放、远程视频通话、编辑文字等功能，能更加准确和及时的表达使用者的生理及心理需求，以方便护理人员及时响应。附图说明下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述：图1为本技术基于眼睛控制的自助护理系统的原理框图；图2为本技术基于眼睛控制的自助护理系统的一种连接示意图；图3为本技术基于眼睛控制的自助护理系统的结构示意图。具体实施方式以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本技术而不限于限制本技术的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例如图1所示，一种基于眼睛控制的自助护理系统，包括信息采集模块、信息处理模块以及指令执行模块，所述信息采集模块，用于采集使用者的面部图像，并将图像传递给信息处理模块；所述信息处理模块，用于对信息采集模块采集到的使用者面部图像进行处理，检测使用者的眼部动作并跟踪其视线运动，并将眼部动作依据既定规则解析为使用者所要下达的指令，并将指令传递给指令执行模块；所述指令执行模块，用于执行信息处理模块解析到的使用者下达的指令内容。当检测视线驻留在指令区域的时间超过阈值时，检测眼部动作，判断其是否满足既定规则，若满足则建立使用者眼部动作及视线方向与指令内容的一一对应关系，解析相应的指令区域的指令，控制指令执行模块执行相应的动作。既定规则可以为眨眼频率或者闭眼时间。优选的，若满足既定规则，点亮状态指示灯，当指令执行模块执行完相应的动作后，熄灭状态指示灯。优选的，指令执行模块包括：本地有线或无线电子通知器、可操控自动护理床、多媒体影音播放及显示设备、远程视频通话模块。提供了护理呼叫、多媒体影音选择及播放、远程视频通话、编辑文字等功能。具体硬件方面，信息采集模块和信息处理模块集成为自助护理系统主机1，如图2所示。CMOS摄像头1-1和红外灯1-2用于实时采集使用者面部图像，显示屏1-4上显示自助护理系统具备的各项功能指令（如图3所示），可通过眼睛进行选择和操作，状态指示灯1-3用于指示视线长时间驻留指令区域识别成功。自助护理系统主机1基于ARM核心处理器，采用Android系统，具备多媒体影音选择和播放功能、远程视频通话功能和文字编辑功能。此外，通过RS485连接自动护理床2的控制模块，实现对床体的操作；通过IO接入医院呼叫系统，实现护理呼叫功能。具体功能方面，以调整护理床功能为例。系统启动后，实时采集使用者的面部图像，对使用者的视线运动和眼部动作进行检测并存储。当使用者长时间（例如3秒）注视显示器“调整护理床”功能模块后，状态指示灯1-3亮起，使用者依据既定规则完成眼部动作（例如2秒内完成3次眨眼），系统选定“调整护理床”功能模块并进入子菜单，状态指示灯熄灭1-3。使用者长时间（例如3秒）注视显示器“上屈腿”功能模块后，状态指示灯亮起1-3，使用者依据既定规则完成眼部动作（例如2秒内完成3次眨眼），系统下达“上屈腿”命令并通过RS485传递给自动护理床2的控制模块，自动护理床腿部支撑柱上升一定距离（例如10cm），状态指示灯1-3熄灭。需要说明的是，关于人眼状态及动作检测的技术在申请人之前的专利中已经公开，属于现有技术，因此此处不再赘述。上述实例只为说明本技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人是能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的保护范围。凡根据本技术精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于眼睛控制的自助护理系统，包括主体，所述主体内包括信息采集模块和信息处理模块，所述信息采集模块，用于采集使用者的面部图像，并将图像传递给信息处理模块；所述信息处理模块，用于对信息采集模块采集到的使用者面部图像进行处理，检测使用者的眼部动作，并将眼部动作解析为指令，其特征在于，所述信息处理模块通过I/O接口连接医院呼叫系统，通过RS485连接可操控自动护理床，所述信息处理模块还连接多媒体影音播放及显示设备以及远程视频通话模块，通过指令控制相应的机构动作。

【技术特征摘要】
1.一种基于眼睛控制的自助护理系统，包括主体，所述主体内包括信息采集模块和信息处理模块，所述信息采集模块，用于采集使用者的面部图像，并将图像传递给信息处理模块；所述信息处理模块，用于对信息采集模块采集到的使用者面部图像进行处理，检测使用者的眼部动作，并将眼部动作解析为指令，其特征在于，所述信息处理模块通过I/O接口连接医院呼叫系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：童小鸣，张伟，
申请(专利权)人：清华大学苏州汽车研究院吴江，
类型：新型
国别省市：江苏,32