用于自动识别危险状况的系统和方法技术方案

用于自动识别危险状况的系统和方法。本发明专利技术涉及用于自动识别医疗环境中的危险状况的系统，具有传感器单元、处理器单元和输出单元。传感器单元被构成为确定并实时地输出传感器信号，其包括传感器数据，其指示在监控持续时间期间监控区域的三维表示的序列。处理器单元被构成为借助所指示的三维表示实施多个要保护的对象的确定并实施会带来危险的对象的识别并且确定相应数量的对象对。此外，处理器单元被构成为在监控持续时间期间监控相应对象对的要保护的对象和会带来危险的对象的位置并将当前危险值分配给相应对象对，并在时间评估间隔期间针对每个对象对分别计算直至当前时刻的当前危险值，如果危险数值超过预定的阈值，输出相应的报警信号。

【技术实现步骤摘要】
用于自动识别危险状况的系统和方法
本专利技术涉及用于自动识别在针对医疗环境中的对象的监控区域之内的危险状况的系统和方法。此外，本专利技术涉及一种程序，该程序具有用于执行根据本专利技术的方法的程序代码。
技术介绍
在医疗环境中已知的问题是，糊涂的患者通过其例如移除绷带、拔出导管或甚至与复杂的医疗设备交互而危及其自身的治疗。为了为患者自身利益及时阻止患者的这种活动，已知在医院之内设置基于摄像机的用于监控床位的监控系统。US10,090,068描述了一种方法，通过所述方法在临床环境中监控：患者的手在预定的最小持续时间中是否进入监控区域之内的预定区中。预定区例如可以位于导管的区域中或患者的伤口的区域中。由此，所描述的方法实现识别患者的手进入对于该患者而言危险的区域中。
技术实现思路
本专利技术的任务是实现针对医疗环境中的对象改进地自动识别危险状况，尤其改进地避免错误警报的输出并且尤其提早识别相关的危险状况。根据本专利技术，为了解决该任务提出用于自动识别在针对医疗环境中的对象的监控区域之内的危险状况的系统，该系统具有传感器单元、处理器单元和输出单元。传感器单元具有多个光学传感器并且被构成为确定并且实时地输出传感器信号。在此，多个光学传感器此外可以布置在医疗环境中并且被构成，使得传感器信号包括传感器数据，所述传感器数据指示在监控持续时间期间监控区域的三维表示的序列。处理器单元被构成为接收传感器信号并且借助所指示的三维表示实施在监控区域之内多个要保护的对象的确定。此外，处理器单元被构成为借助所指示的三维表示实施在监控区域之内会带来危险的（gefährdend）对象的识别、尤其自动化识别，并且通过在多个要保护的对象中的要保护的对象与会带来危险的对象之间的分配确定多个对象对。此外，处理器单元被构成为在监控持续时间期间监控在监控区域之内相应对象对的要保护的对象与会带来危险的对象的位置，并且根据这两个当前位置和一组由对先前的评估数据的评估得出的参数将当前危险值分配给相应对象对。并且最后，处理器单元此外被构成为在时间评估间隔期间、尤其在预定的时间评估间隔期间针对每个对象对分别计算直至当前时刻的当前危险值，并且如果对象对的这样计算出的危险数值超过预定的阈值，则输出相应的报警信号。输出单元被构成为接收报警信号并且根据报警信号触发警报。在本专利技术的范围内认识到了：为了避免错误警报并且为了特别早地识别危险，必须定性地评估监控区域之内的当前状况。为此根据本专利技术确定要保护的对象并且识别在监控区域之内会带来危险的对象。此外，根据本专利技术的用于这种定性评估的系统除了当前数据之外也考虑由先前的评估数据得出的参数。在本专利技术的范围内，要保护的对象与会带来危险的对象的接触被视为要避免的危险情况，因为这种接触在医疗日常中可能具有对患者健康不利的后果，例如由于错误操作医疗设备或由于患者扯掉镜筒（Tubus）或导管。通过根据本专利技术的系统有利地确保：可以快速地识别出监控区域之内的危险状况。尤其不必等待，直到例如由于患者手插入有危险的区域中、例如插入导管附近，形成危险状况。这样及早地通过监控这两个当前位置结合对先前的评估数据的评估确定特别有说服力的危险值，由所述危险值得出相应对象对的表征当前危险的危险数值。通过使用预定的阈值有利地可以以用户特定的方式预先给定：从可能存在危险的哪个概率起输出相应的报警信号。如果阈值被预定，使得已经在小的危险概率的情况下输出报警信号，则这又将导致与在中等的危险概率的情况下才输出报警信号时相比更高数量的错误警报。多个要保护的对象的确定例如可以自动化地、手动地或通过手势控制进行。对会带来危险的对象的识别特别优选地自动化地进行。这种自动化识别有利地允许快速地识别所述对象，因为不必等待手动输入。此外，这实现对会带来危险的对象的识别，系统的用户可能完全没有将危害潜力判给所述对象。该自动化识别优选地通过实施用于对象识别的算法来进行，通过所述算法在监控区域里搜索预定义的对象。这种算法是众所周知的并且因此在下文中不详细解释。自动化识别也可以根据对象特性、诸如所检测到的对象速度或对象的运动方向来进行。尤其，自动化识别可以基于对三维数据序列的评估。替代地或补充地，会带来危险的对象可以手动地或通过手势控制来识别并且由此针对处理器单元来确定。传感器数据根据本专利技术可以是指示二维布置的数据，所述数据允许确定监控区域的三维表示。根据本专利技术的三维表示序列由各个传感器数据的时间序列得出实时输出的传感器信号。三维表示根据本专利技术也可以是三维点云。所述三维点云相较于完整图像的传输允许大大减少的存储和传输耗费。此外，三维点云的使用允许特别简单地将多个光学传感器的数据组合为三维表示。有利地，三维点云的使用此外允许通过确定点云中的相应点的距离特别简单地确定对象之间的距离。尤其，三维点云可以通过对监控区域的相关部分的自动化预过滤、例如基于所检测到的亮度对比度来减小，使得从所确定的传感器数据中可以去除大的单色的和平坦的面、诸如地板。根据本专利技术的具有多个用于提供三维表示序列的光学传感器的传感器单元的详细结构是已知的并且这种传感器单元已经在商业上可买到，所以在下文中舍弃对传感器单元和多个光学传感器中的至少一个光学传感器的工作原理的详细解释。先前的评估数据包括在先前的时刻作为当前时刻所检测到的并且适合于评估当前危险状况的数据。尤其，先前的评估数据可以基于相应对象对的要保护的对象和会带来危险的对象相对于彼此的先前位置。警报在本专利技术的范围内应被理解为信息的输出，所述信息通知输出的接收方警报状态的存在。警报在此意义上可以包括光学和/或声学输出和/或警报状态的记录。警报的根据本专利技术的触发在此意义上也可以包括根据报警信号输出警报信息，通过该警报信息可以通知输出的接收方警报状态的存在。针对医疗环境中的对象的监控区域例如是在医院病房为患者设置的区域。在另一示例中，该区域是在为护理居住设置的空间之内的为被治疗的人员设置的区域。随后描述根据本专利技术的系统的优选的实施方式。在一种优选的实施方式中，在要保护的对象与会带来危险的对象之间的分配与会带来危险的对象在监控区域之内相对于要保护的对象的当前位置相关。由此避免：通过根据本专利技术的系统必须监控不必要大的数量的对象对。这样，基本上作为会带来危险的对象已知的对象、诸如手通常只有在该对象处于要保护的对象附近或朝着要保护的对象运动时才是危险的。此外，该分配根据该实施方式实现对象对的形成，其中不同的要保护的对象针对对象对分别被分配给不同的会带来危险的对象。由此考虑：处于要保护的第一对象附近的会带来危险的对象对于第一对象而言可能是严重的危险，而所述会带来危险的对象对于远离的要保护的第二对象而言可能目前不是危险并且不需要监控相应对象对。在一种特别优选的实施方式中，由对先前的评估数据、尤其先前的位置的评估得出的参数是在对象对的对象之间的至少一个距离和对象对的对象相对于彼此的运动的方向。在该实施方式中，特别有利地可以推断出在一个对象对之内的要保护的对象与会带来危险的对象相对于彼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于自动识别在针对医疗环境中的对象的监控区域（102）之内的危险状况的系统（100），具有：/n- 具有多个光学传感器（112）的传感器单元（110），所述传感器单元被构成为确定并且实时地输出传感器信号（114），其中所述多个光学传感器此外能够被布置在所述医疗环境中并且被构成，使得所述传感器信号（114）包括传感器数据，所述传感器数据指示在监控持续时间期间所述监控区域（102）的三维表示的序列，/n- 处理器单元（120），所述处理器单元被构成为接收所述传感器信号（114），并且/n- 借助所指示的三维表示实施在所述监控区域（102）之内多个要保护的对象（122）的确定，/n- 借助所指示的三维表示实施在所述监控区域（102）之内会带来危险的对象（124）的识别，并且通过在所述多个要保护的对象（122）中的要保护的对象（122）与会带来危险的对象（124）之间的分配确定多个对象对（105），/n- 在所述监控持续时间期间监控在所述监控区域（102）之内相应对象对（105）的要保护的对象（122）与会带来危险的对象（105）的位置并且根据这两个当前位置和一组由对先前的评估数据的评估得出的参数将当前危险值分配给相应对象对（105），以及/n- 在时间评估间隔期间针对每个对象对（105）分别计算直至当前时刻的当前危险值并且如果对象对（105）的这样计算的危险数值超过预定的阈值，则输出相应的报警信号（126），/n- 输出单元（130），所述输出单元被构成为接收所述报警信号（126）并且根据所述报警信号（126）触发警报（132）。/n...

【技术特征摘要】
20190607 DE 102019003999.81.一种用于自动识别在针对医疗环境中的对象的监控区域（102）之内的危险状况的系统（100），具有：
-具有多个光学传感器（112）的传感器单元（110），所述传感器单元被构成为确定并且实时地输出传感器信号（114），其中所述多个光学传感器此外能够被布置在所述医疗环境中并且被构成，使得所述传感器信号（114）包括传感器数据，所述传感器数据指示在监控持续时间期间所述监控区域（102）的三维表示的序列，
-处理器单元（120），所述处理器单元被构成为接收所述传感器信号（114），并且
-借助所指示的三维表示实施在所述监控区域（102）之内多个要保护的对象（122）的确定，
-借助所指示的三维表示实施在所述监控区域（102）之内会带来危险的对象（124）的识别，并且通过在所述多个要保护的对象（122）中的要保护的对象（122）与会带来危险的对象（124）之间的分配确定多个对象对（105），
-在所述监控持续时间期间监控在所述监控区域（102）之内相应对象对（105）的要保护的对象（122）与会带来危险的对象（105）的位置并且根据这两个当前位置和一组由对先前的评估数据的评估得出的参数将当前危险值分配给相应对象对（105），以及
-在时间评估间隔期间针对每个对象对（105）分别计算直至当前时刻的当前危险值并且如果对象对（105）的这样计算的危险数值超过预定的阈值，则输出相应的报警信号（126），
-输出单元（130），所述输出单元被构成为接收所述报警信号（126）并且根据所述报警信号（126）触发警报（132）。


2.根据权利要求1所述的系统（100），其中在要保护的对象（122）与会带来危险的对象（124）之间的分配与所述会带来危险的对象（124）在所述监控区域（102）之内相对于所述要保护的对象（122）的当前位置相关。


3.根据权利要求1或2所述的系统（100），其中由对先前的评估数据、尤其先前的位置的评估得出的参数至少是在对象对（105）的对象之间的距离（D）和对象对（105）的对象相对于彼此的运动的方向（R）。


4.根据上述权利要求中至少一项所述的系统（100），其中每个对象对（105）都通过所述处理器单元（120）被分配重要值，所述重要值由所述要保护的对象（122）的预定的相关水平和/或所述会带来危险的对象（124）的预定的危险水平得出，并且其中所述对象对（105）的当前危险值与所述重要值相关。


5.根据上述权利要求中至少一项所述的系统（100），其中对象对（105）的当前危险值也与在所述要保护的对象（122）与所述会带来危险的对象（124）之间的直接路程是否被其他物体（570）阻挡相关。


6.根据上述权利要求中至少一项所述的系统（100），其中通过自动化对象识别来实现所述多个要保护的对象（122）的确定和/或会带来危...

【专利技术属性】
技术研发人员：F弗兰茨，S施利希廷，J狄塞尔，
申请(专利权)人：德尔格制造股份两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE