一种基于全息影像技术的融合仿生机器人远程关怀系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于全息影像技术的融合仿生机器人远程关怀系统，包括坐姿或站姿的仿生机器人偶、全息影像模块、坐标跟随模块、本地移动终端、中间服务器、远程移动终端，在光影全息的基础上，加入对远程用户动作的采集和跟踪，通过与全息光影技术的结合，不仅让临终患者或孤寡老人生动、快速、准确的感受全息影像所带来的立体视觉体验，而且通过感应互动技术，使得被关怀者更好的与全息影像中的亲人、家属情景进行交互，带来全新的精神享受，提高了感应互动效果及体验。

A remote care system of fusion bionic robot based on holographic image technology

【技术实现步骤摘要】
一种基于全息影像技术的融合仿生机器人远程关怀系统
本专利技术涉及一种基于全息影像技术的融合仿生机器人远程关怀系统，属于医疗远程交互通信领域。
技术介绍
临终关怀(英文：hospicecare)并非是一种治愈疗法，而是一种专注于在患者在将要逝世前的几个星期甚至几个月的时间内，减轻其疾病的症状、延缓疾病发展的医疗护理。临终关怀指由社会各层次(护士、医生、社会工作者、志愿者以及政府和慈善团体人士等人员)组成的团队向临终患者及其家属提供的包括生理、心理和社会等方面的一种全面性支持和照料。患者出现痛苦、孤独、悲观、绝望等心理反应，情绪极度消沉、压抑，因此，需给患者以耐心细致的心理疏导。①让患者倾诉内心的痛苦和悲哀，充分理解患者，多与患者交谈，耐心倾听，让其把内心中不满的情绪尽量地发泄出来；②面对现实：安排最亲近的家属陪伴，并参与照顾患者，与患者一起回忆往事，共度人生最后旅程，减少患者对死亡的恐惧，也给患者家属有更多的时间陪伴和护理。对临终患者的心理治疗是最高层次和最复杂的治疗，也是最不容忽视的关怀内容。每个进入临终期的患者遇到的第一个心理考验就是如何面对自身的、近在咫尺的死亡现实。作为医护人员，面对不同的个体生命，采取灵活的、可操作性的、能收到显著效果的心理治疗方案，帮助他们理解死亡，减少痛苦，消除恐惧、回避、抵制、消极等待死亡的心理障碍，是临终期心理治疗的重要课题。临终者需求得到满足的程度是检验临终关怀的标准。临终者除表现较为深刻、复杂的临终心理需求外，还有正常人的心理需求，在研究开展心理关怀的共性临床治疗中，特殊性心理关怀也不容忽视。大部分患者都有其独特的特长、兴趣、爱好，这些就是某位个体临终前生命的亮点和尊严的体现。临终者需求虽然多种多样，但其对爱的渴望和对被关怀照顾的需求却是相同或相近的。营造爱的氛围，给予临终者全方位的心理关怀是临终关怀工作者的最重要任务。综上所述，对临终患者的心理分析将把临终关怀事业引入更深的领域，从普遍性到个体特殊性、从浅到深，心理研究的成果将越来越深刻，临终关怀也将随之走向成熟。从生理、心理和社会三方面，尽力使临终者感到满足和愉快，感到尊严的维护和生命的充实。当前，很多临终患者的近亲家属甚至子女由于工作忙碌、交通不变、突发状况等原因，无法及时在病床前与患者本人做最后的道别，并因此抱憾终生。全息技术是计算机技术、全息技术和电子成像技术结合的产物。它通过电子元件记录全息图，省略了图像的后期化学处理，节省了大量时间，实现了对图像的实时处理。同时，其可以进行通过电脑对数字图像进行定量分析，通过计算得到图像的强度和相位分布，并且模拟多个全息图的叠加等操作。全息影像是真正的三维立体影像，用户不需要佩戴带立体眼镜或其他任何的辅助设备，就可以在不同的角度裸眼观看影像。其基本机理是利用光波干涉法同时记录物光波的振幅与相位。由于全息再现象光波保留了原有物光波的全部振幅与相位的信息，故再现象与原物有着完全相同的三维特性。与普通的摄影技术相比，全息摄影技术记录了更多的信息，因此容量比普通照片信息量大得多(百倍甚至千倍以上)。全息影像的显示，则是通过光源照射在全息图上，这束光源的频率和传输方向与参考光束完全一样，就可以再现物体的立体图像。观众从不同角度看，就可以看到物体的多个侧面，只不过看得见摸不到，因为记录的只是影像。普通的摄像是二维平面采样，而全息摄像则是多角度摄像，并且将这些照片叠加。为了实现立体“叠加”，需要利用光的干涉原理，用单一的光线(常用投影机)进行照射，使物体反射的光分裂(分光技术)成多束相干光，将这些相干光叠加就能实现立体影像。全息技术不仅可制出惟妙惟肖的立体三维图片美化人们的生活，还可将其用于证券、商品防伪、商品广告、促销、艺术图片、展览、图书插图与美术装潢、包装、室内装潢、医学、刑侦、物证照相与鉴别、建筑三维成像、科研、教学、信息交流、人像三维摄影及三维立体影视等众多领域，近年来还发展成为宽幅全息包装材料而得到了广泛应用。全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。合成式全息显示图像是指将一系列由普通拍摄物体的二维底片借助全息方法记录在一块全息软片(或干板)上，再现时实现原物体的准立体三维显示的一种技术。实现再现物体360°环视像的另一种有效方法便是合成式全息显示图像。它可制成圆筒式，亦可制成平面式。这里以旋转物体为例说明合成式全息显示图像的制作技术。显然，假若将物体变为实际场景，则可制作立体电视；假若将转动物体变为一系列连续变化的二维图片，则可制成活动的动画。这种合成式全息显示图像实际上是彩虹式全息显示图像与合成技术的有机结合。利用这种方法在平面全息板上再现环视或立体活动图像，是极其诱人的。其缺陷是记录过程较为复杂，但随着计算机技术的发展与普及，这一缺陷已不再成为严重的问题。近年来，研制出一套由计算机控制的合成式全息显示图像自动记录系统，并成功地由它制出像质颇佳的360°环视合成式全息显示图像。角度多路合成式全息显示技术具有发展前景的潜力。它可将计算机图像信息处理、光学图像信息处理、纳米感光化学信息处理、影视技术多年来积累的视觉心理学及生理学深度感等方面的经验融合一体，对采集的图像信息进行处理，从而获得优质的三维空间立体影像。观看这种角度多路合成式全息显示立体影象时，无需配戴眼镜等附加装置。它是目前记录并显示伴有活动图像的三维立体影像的最佳方法。随着液晶显示技术及纳米级实时记录介质材料的研制开发，角度多路合成式全息显示技术将会发展成为新一代具有可持续发展的科研项目及值得巨大投入的研究课题。本申请正是在上述背景下，为了解决终患者的近亲家属甚至子女无法及时赶到医院病床前，提供一种基于全息影像技术的融合仿生机器人远程关怀系统，通过远程视频互动与全息影像相结合，使得患者获得一种身临其境、仿佛家人就在身边的真实感受，不让遗憾留在人间。
技术实现思路
针对现有技术的相关需求，本专利技术提供一种基于全息影像技术的融合仿生机器人远程关怀系统，包括坐姿或站姿的仿生机器人偶、全息影像模块、坐标跟随模块、本地移动终端、中间服务器、远程移动终端，其中，所述仿生机器人偶具有多自由度仿生关节，至少在手臂和手指处采用仿真设计，表面覆盖热偶元件和硅胶材料，模拟人体的体温和触摸感觉；所述全息影像模块包括三维视频采集装置、全息影像处理器、全息影像覆膜载体、图像纵深处理模块；所述三维视频采集装置包括动作捕捉设备，用于获取仿生机器人偶的动作信号；所述图像纵深处理模块与基于CMOS的视频感光传感器连接，用于接收红外光编码图像或光编码图像，并向中间服务器输出场景纵深影像；所述全息影像处理器与所述中间服务器通信，将所述动作信号、场景纵深影像的全息影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于全息影像技术的融合仿生机器人远程关怀系统，其特征在于：包括坐姿或站姿的仿生机器人偶、全息影像模块、坐标跟随模块、本地移动终端、中间服务器、远程移动终端，其中/n所述仿生机器人偶具有多自由度仿生关节，至少在手臂和手指处采用仿真设计，表面覆盖热偶元件和硅胶材料，模拟人体的体温和触摸感觉；/n所述全息影像模块包括三维视频采集装置、全息影像处理器、全息影像覆膜载体、图像纵深处理模块；所述三维视频采集装置包括动作捕捉设备，用于获取仿生机器人偶的动作信号；所述图像纵深处理模块与基于CMOS的视频感光传感器连接，用于接收红外光编码图像或光编码图像，并向中间服务器输出场景纵深影像；所述全息影像处理器与所述中间服务器通信，将所述动作信号、场景纵深影像的全息影像投影至所述全息影像覆膜载体上，形成互动的全息影像；/n所述本地移动终端、远程移动终端分别通过移动通信网络与所述中间服务器进行数据通信，并通过所述中间服务器建立本地移动终端与远程移动终端之间的远程通信连接；所述中间服务器用于接收来自所述本地服务器的远程关怀请求，解析并发送至所述远程移动终端，远程用户操作所述远程移动终端，发出相应的控制指令和动作，由所述中间服务器将所述指令和动作发送给所述仿生机器人偶，使得所述仿生机器人偶能够复现所述指令和动作；/n所述坐标跟随模块包括双目视觉传感器，用于捕捉所述仿生机器人偶的动作姿态，所述仿生机器人偶的关节位点上设置若干坐标定位标记，所述双目视觉传感器识别所述坐标定位标记构成三维视觉坐标系，当所述仿生机器人偶的关节手臂产生移动位移时，所述双目视觉系统跟随所述坐标定位标记，并根据双目测试原理计算出所述坐标定位标记在所述三维视觉坐标系中的坐标信息，根据所述仿生机器人偶的关节位置实时更新坐标信息。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于全息影像技术的融合仿生机器人远程关怀系统，其特征在于：包括坐姿或站姿的仿生机器人偶、全息影像模块、坐标跟随模块、本地移动终端、中间服务器、远程移动终端，其中
所述仿生机器人偶具有多自由度仿生关节，至少在手臂和手指处采用仿真设计，表面覆盖热偶元件和硅胶材料，模拟人体的体温和触摸感觉；
所述全息影像模块包括三维视频采集装置、全息影像处理器、全息影像覆膜载体、图像纵深处理模块；所述三维视频采集装置包括动作捕捉设备，用于获取仿生机器人偶的动作信号；所述图像纵深处理模块与基于CMOS的视频感光传感器连接，用于接收红外光编码图像或光编码图像，并向中间服务器输出场景纵深影像；所述全息影像处理器与所述中间服务器通信，将所述动作信号、场景纵深影像的全息影像投影至所述全息影像覆膜载体上，形成互动的全息影像；
所述本地移动终端、远程移动终端分别通过移动通信网络与所述中间服务器进行数据通信，并通过所述中间服务器建立本地移动终端与远程移动终端之间的远程通信连接；所述中间服务器用于接收来自所述本地服务器的远程关怀请求，解析并发送至所述远程移动终端，远程用户操作所述远程移动终端，发出相应的控制指令和动作，由所述中间服务器将所述指令和动作发送给所述仿生机器人偶，使得所述仿生机器人偶能够复现所述指令和动作；
所述坐标跟随模块包括双目视觉传感器，用于捕捉所述仿生机器人偶的动作姿态，所述仿生机器人偶的关节位点上设置若干坐标定位标记，所述双目视觉传感器识别所述坐标定位标记构成三维视觉坐标系，当所述仿生机器人偶的关节手臂产生移动位移时，所述双目视觉系统跟随所述坐标定位标记，并根据双目测试原理计算出所述坐标定位标记在所述三维视觉坐标系中的坐标信息，根据所述仿生机器人偶的关节位置实时更新坐标信息。


2.如权利要求1所述的远程关怀系统，其特征在于：还包括语音获取设备，与中间服务器远程通信，获取远程语音输入信号。


3.如权利要求1所述的远程关怀系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙皓，
申请(专利权)人：孙皓，
类型：发明
国别省市：北京;11