一种基于面部影像识别的医疗报警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于面部影像识别的医疗报警系统及方法，本系统包括数据图像采集器、图像分析系统和终端输出控制报警系统。本发明专利技术可以长时间持续监视目标的面部状态，当其因感到不适或机械故障而发生表情变化或挣扎时会自动生成报警信号传导给报警系统并及时通知医护人员，保证病人的生命安全，极大的提升ICU病房的工作效率和工作精确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于面部影像识别的医疗报警系统及方法
本专利技术属于计算机人工智能图像识别
，涉及一种基于面部影像识别的医疗报警系统及方法。
技术介绍
随着医疗技术的飞快发展，许多疑难病症都逐步得到了解决，但是病人仍需要在重症监护室内被医护人员护理来保证他们的生命安全。此外，由于人民生活水平的提高，越来越多的病患家属选择了在医院接受治疗。这两方面原因直接导致了重症病人群体的增长。然而，由于医护人员的人手紧张及各个重症病人的情况不同，医护人员在处理某一个病人的紧急情况或者正在为重症病人做日常护理的时候并不能完全保证百分之百的对其他患者的监督。现有的解决方案是在每间隔间中安置摄像头，同时调配人员对其所负责隔间病人的所有数据进行监视，通常需要轮换班岗进行。目前的主要发展方向和改善方法为：提高信息的传输效率如构建新的蓝牙网络实时传输数据和传输系统如采用一体化的病患—监护基站—网络——监护中心系统。但是现有的发展方向并不能在无人看管的情况下对突然发生的紧急情况等做出及时反应，也无法对此类情况进行及时预防，病人潜意识或意识清醒时作出的表情并不能被医护人员密切观测，如若机械发生故障导致病人不适，现有体系有几率不能及时警报。此外，现有的体系极大地消耗了人力物力，需要医护人员长时间持续专注，给医院带来了损失，也在突发情况应对方面存在隐患。
技术实现思路
本专利技术提供了基于图像捕捉、分析、多层数据迭代的对图像变化及特殊情况的提醒系统，包括数据图像采集器、图像分析系统和终端输出控制报警系统。本专利技术可以长时间持续监视目标的面部状态，当其因感到不适或机械故障而发生表情变化或挣扎时会自动生成报警信号传导给报警系统并及时通知医护人员，保证病人的生命安全，极大的提升ICU病房的工作效率和工作精确度。本专利技术是通过以下技术手段实现的：一种基于面部影像识别的医疗报警系统，包括数据图像采集器、图像分析系统和终端输出报警系统。所述数据图像采集器包括捕捉器、检测器、存储器和反应器；所述捕捉器，设置于患者病床周围，用于采集患者的面部图像信息；所述检测器，与监测患者的医疗仪器相连，用于采集患者的生命体征数据信息；所述存储器，用于存储所述面部图像信息和所述生命体征数据信息；所述反应器，用于运行图像分析系统，对所述面部图像信息进行运算分析，将输出结果结合所述生命体征数据信息传输至终端输出控制报警系统。所述图像分析系统的功能包括：一、采集面部图像信息，判断映射的情绪类型，实施报警。1)将接收到的面部图像信息转换为预设格式形成图像集。2)将转换后的图像集带入深度学习神经网络中，判断该图像集中的面部特征分布，与预设情绪种类进行比对，判断其所映射的情绪；所述预设情绪种类包括：高兴、生气、惊讶、悲伤、正常、挣扎、愤怒或其他人工预设情绪，所述人工预设情绪为监护人员设置的特殊自定义情绪。3)将所映射的情绪类型的判断结果，与预设的报警情绪进行比对，当符合预设的报警情绪时，将该情绪类型及此时的生命体征数据信息传输至终端输出控制报警系统。二、接收终端输出报警系统的反馈信号并将反馈纳入图像分析系统的数据库。所述终端输出报警系统，包括人工操作界面、信息显示界面和效应器；所述人工操作界面用于输入指令，所述指令包括：确认紧急情况、否定紧急情况、调用指定图像数据集、激活紧急情况和预设命令；所述信息显示界面用于显示来自图像分析系统的情绪类型及此时的生命体征数据信息；所述效应器用于播报报警语音。一种基于面部影像识别的医疗报警方法，按照下列步骤进行：一、采集患者的面部图像信息；二、将面部图像信息经转换带入深度学习神经网络中，通过与预设的情绪种类进行对比判断，输出所属的情绪种类结果；三、将情绪种类结果与预设的情绪种类进行对比，符合条件时进行报警；四、通过人工反馈的方式，对报警结果进行鉴别，通过反馈结果提高深度学习神经网络的判断准确性。在上述所述技术方案中，在步骤三中，所述预设的情绪种类包括高兴、生气、惊讶、悲伤、正常、挣扎、愤怒或其他人工预设情绪。本专利技术的优点和有益效果为：本专利技术提供了基于图像捕捉、分析、多层数据迭代的对图像变化的提醒方法，包括数据图像采集器、图像分析系统和终端输出控制报警系统。本专利技术可以长时间持续监视目标的面部状态，当其因感到不适或机械故障而发生表情变化或挣扎时会自动生成报警信号传导给报警系统并及时通知医护人员，保证病人的生命安全，提升ICU病房的工作效率和工作精确度。本专利技术具有以下特点：1)不需要专门医护人员持续监视单个或少部分病房的状态。2)预设报警面部特征包括生气、悲伤、愤怒、挣扎和使用者对监护人员设置的特殊自定义状态，涵盖了病人所可能产生的大部分负面情绪。3)从病人反应状态报警而不是已有的仪器状态报警，避免了因仪器故障造成的误报耽误人力物力资源的合理分配。4)本专利技术具有自我完善功能，出现误报时，由于终端输出报警系统中人工操作界面多种人工指令的设置，将利用误报信息完善数据库以达到增加拟合精确度的目的；报警被确认时，图像分析系统同样会利用该图像扩充已有的训练数据库以达到增加你和精确度的目的。5)覆盖了已有的监控摄像功能，人工操作界面可以通过发送图像数据集请求到数据图像采集器来监控时间序列较早的图像数据集6)给予医护人员全面的通知效果，具体表现为病床编号—时间—图像—状态—并行仪器数据组成的数据组的图像化。附图说明图1为本专利技术中一种基于面部影像识别的医疗报警系统的架构示意图。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。具体实施方式下面以具体地实施例对本专利技术的技术方案以及本申请的技术方案如何达到所述专利技术效果进行详细说明：实施例在具体的实现过程中，如图1所示，S1为本实施例中病房内设置的部分，数据图像采集器S1包括：捕捉器01；检测器02；存储器03；反应器04共4部分。数据图像采集器S1的捕捉器01，用于被监护者的面部或头部状态；数据图像采集器S1的检测器02，用于实时检测被使用者其他并行仪器的运行状态；数据图像采集器S1的存储器03，用于存储捕捉到的图像信息和数据信息；数据图像采集器S1的反应器04，用于将所捕捉到的图像信息和数据信息传输到图像分析系统S2和终端输出控制报警系统S3。需要说明的是，图像分析系统S2和终端输出控制报警系统S3可以同时接收多个数据图像采集器S1所传输的图像数据集，但是不同数据图像采集器S1之间不能互相传递信号或信息。捕捉器01：本实施例中，使用三个摄像头，持续采集被监护者的面部信息；将同一时刻的三张图像通过数据拟合除去盲区或阴影影响，将处理过的图像以时间命名；判断该处理过的图像被识别为病患脸部的可能性是否达到预设阈值，若是，保存图像至下一步操作；若否，该图像并重复捕捉被监护者的面部信息；判断已保存的处理过的图像数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于面部影像识别的医疗报警系统，其特征在于：包括数据图像采集器、图像分析系统和终端输出报警系统；/n所述数据图像采集器包括捕捉器、检测器、存储器和反应器；/n所述捕捉器，设置于患者病床周围，用于采集患者的面部图像信息；/n所述检测器，与监测患者的医疗仪器相连，用于采集患者的生命体征数据信息；/n所述存储器，用于存储所述面部图像信息和所述生命体征数据信息；/n所述反应器，用于运行图像分析系统，对所述面部图像信息进行运算分析，将输出结果结合所述生命体征数据信息传输至终端输出控制报警系统；/n所述图像分析系统的功能包括：/n一、采集面部图像信息，判断映射的情绪类型，实施报警；/n二、接收终端输出报警系统的反馈信号并将反馈纳入图像分析系统的数据库；/n所述终端输出报警系统，包括人工操作界面、信息显示界面和效应器；/n所述人工操作界面用于输入指令；/n所述信息显示界面用于显示来自图像分析系统的情绪类型及此时的生命体征数据信息；/n所述效应器用于播报报警语音。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于面部影像识别的医疗报警系统，其特征在于：包括数据图像采集器、图像分析系统和终端输出报警系统；
所述数据图像采集器包括捕捉器、检测器、存储器和反应器；
所述捕捉器，设置于患者病床周围，用于采集患者的面部图像信息；
所述检测器，与监测患者的医疗仪器相连，用于采集患者的生命体征数据信息；
所述存储器，用于存储所述面部图像信息和所述生命体征数据信息；
所述反应器，用于运行图像分析系统，对所述面部图像信息进行运算分析，将输出结果结合所述生命体征数据信息传输至终端输出控制报警系统；
所述图像分析系统的功能包括：
一、采集面部图像信息，判断映射的情绪类型，实施报警；
二、接收终端输出报警系统的反馈信号并将反馈纳入图像分析系统的数据库；
所述终端输出报警系统，包括人工操作界面、信息显示界面和效应器；
所述人工操作界面用于输入指令；
所述信息显示界面用于显示来自图像分析系统的情绪类型及此时的生命体征数据信息；
所述效应器用于播报报警语音。


2.根据权利要求1所述的一种基于面部影像识别的医疗报警系统，其特征在于，所述图像分析系统执行功能一的步骤为：
1)将接收到的面部图像信息转换为预设格式形成图像集；
2)将转换后的图像集带入深度学习神经网络中，判断该图像集中的面部特征分布，与预设情绪种...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋钰堃，
申请(专利权)人：宋钰堃，
类型：发明
国别省市：天津;12