基于智能感应的儿童医疗限位操作方法及系统与流程

本发明涉及vr辅助限位控制，更具体地说，本申请涉及基于智能感应的儿童医疗限位操作方法及系统。

背景技术：

1、儿童医疗操作中，限位组件用于保持肢体姿态，但儿童肢体尺寸较小、动作突发性较强，且柔性限位结构与软组织之间会发生压缩、回弹和同步移动，在限位组件仍处于布置状态时，肢体与限位组件之间的实际相对位置可能已经发生变化。

2、现有技术多依据单次图像中的绝对位置、限位组件的固定状态或简单位移阈值判断限位是否有效。当采集视角、成像尺度或限位组件整体位置发生变化时，绝对位移难以区分肢体随组件共同移动与肢体相对组件滑移；同时，静态基准还可能受到柔性沉降影响，单次阈值判断亦难以兼顾短时往复动作和缓慢累积滑移，因而生成的调整提示容易出现方向不明确、距离与实际恢复量不匹配的问题。

3、针对上述问题，本领域亟须一种能够在儿童医疗限位场景下，持续量化肢体相对于有效限位段的实际位置变化，并将该变化转化为可执行调整方向和调整距离的技术方案。现有技术的核心问题在于：在柔性限位组件与儿童肢体可能同步移动、沉降或往复运动的客观条件下，难以准确识别并量化真实相对偏移。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本技术方案提供了基于智能感应的儿童医疗限位操作方法及系统，本技术方案解决了上述背景技术中提出的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供了基于智能感应的儿童医疗限位操作方法，包括以下步骤：分别通过vr采集设备获取并识别初始帧图像和当前帧图像中的目标儿童肢体参考点、表征有效限位段起始端的第一参考标记位置和表征有效限位段终止端的第二参考标记位置；在初始帧图像和当前帧图像中，分别以第一参考标记位置指向第二参考标记位置的方向作为限位轴线方向，将目标儿童肢体参考点投影至对应限位轴线，计算第一参考标记位置分别到投影点的有向投影长度与两个参考标记位置间距的比值，得到初始相对限位系数和当前相对限位系数；计算当前相对限位系数与初始相对限位系数的差值，得到限位偏移系数；若限位偏移系数的绝对值小于预设偏移阈值，则将限位组件的调整距离记为零；若限位偏移系数的绝对值不小于预设偏移阈值，则将限位偏移系数的绝对值与当前帧图像中两个参考标记的间距相乘，得到限位组件的调整距离，并在限位偏移系数为正值时将调整方向记为由第一参考标记位置朝向第二参考标记位置，在限位偏移系数为负值时将调整方向记为由第二参考标记位置朝向第一参考标记位置；根据调整方向和调整距离生成限位调整提示数据并发送至vr显示设备。

3、第二方面，本申请实施例提供了基于智能感应的儿童医疗限位操作系统，包括：vr采集模块：用于分别通过vr采集设备获取并识别初始帧图像和当前帧图像中的目标儿童肢体参考点、表征有效限位段起始端的第一参考标记位置和表征有效限位段终止端的第二参考标记位置；限位系数处理模块：用于在初始帧图像和当前帧图像中，分别以第一参考标记位置指向第二参考标记位置的方向作为限位轴线方向，将目标儿童肢体参考点投影至对应限位轴线，计算第一参考标记位置分别到投影点的有向投影长度与两个参考标记位置间距的比值，得到初始相对限位系数和当前相对限位系数；偏移系数处理模块：用于计算当前相对限位系数与初始相对限位系数的差值，得到限位偏移系数；限位组件第一处理模块：用于若限位偏移系数的绝对值小于预设偏移阈值，则将限位组件的调整距离记为零；限位组件第二处理模块：用于若限位偏移系数的绝对值不小于预设偏移阈值，则将限位偏移系数的绝对值与当前帧图像中两个参考标记的间距相乘，得到限位组件的调整距离，并在限位偏移系数为正值时将调整方向记为由第一参考标记位置朝向第二参考标记位置，在限位偏移系数为负值时将调整方向记为由第二参考标记位置朝向第一参考标记位置；发送接收模块：用于根据调整方向和调整距离生成限位调整提示数据并发送至vr显示设备。

4、第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的基于智能感应的儿童医疗限位操作方法。

5、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

6、1.在儿童医疗限位操作过程中，通过初始帧图像和当前帧图像中的目标儿童肢体参考点、第一参考标记位置和第二参考标记位置，分别得到初始相对限位系数和当前相对限位系数，使位置判断以限位组件的有效限位段为参照，而非仅依赖目标儿童肢体的绝对图像位置，从而能够更准确地表征目标儿童肢体相对于限位组件的实际位置变化。

7、2.在儿童肢体发生轻微活动、限位组件整体位置变化或vr采集距离变化的场景下，通过计算有向投影长度与两个参考标记位置间距的比值，可利用相对尺度对图像中的位置变化进行归一化处理，降低成像尺度变化和限位组件整体移动对限位判断结果的影响，提高限位偏移识别结果在连续医疗操作过程中的稳定性。

8、3.在目标儿童肢体相对于限位组件发生实际偏移时，通过计算当前相对限位系数与初始相对限位系数之间的差值得到限位偏移系数，并将限位偏移系数的绝对值与预设偏移阈值进行比较，能够区分允许范围内的位置波动与需要调整的限位偏移，减少因儿童短距离活动而产生不必要调整提示的情况。

9、4.在需要重新布置限位组件的场景下，通过将限位偏移系数的绝对值与当前帧图像中两个参考标记位置的间距相乘得到调整距离，并根据限位偏移系数的正负确定调整方向，可将相对位置变化转化为具有实际操作意义的调整距离和调整方向，使生成的限位调整提示数据能够为医护人员重新布置限位组件提供明确、可执行的参考依据。

1.基于智能感应的儿童医疗限位操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于智能感应的儿童医疗限位操作方法，其特征在于，在预设基准确认窗口内，按照预设采样周期连续获取当前帧图像，并根据各当前帧图像依次得到多个当前相对限位系数；

3.根据权利要求2所述的基于智能感应的儿童医疗限位操作方法，其特征在于，当按照第一预设基准变化条件更新初始相对限位系数后，在预设动作判定窗口内获得的多个限位偏移系数满足预设动作变化条件时，对用于确定调整距离的限位偏移系数或当前预设偏移阈值进行处理，包括：

4.根据权利要求3所述的基于智能感应的儿童医疗限位操作方法，其特征在于，当预设动作判定窗口末的限位偏移系数的绝对值不小于当前预设偏移阈值，且已根据对应的非零调整距离完成一次限位组件调整时，对后续调整距离进行修正，包括：

5.根据权利要求1所述的基于智能感应的儿童医疗限位操作方法，其特征在于，所述获取并识别目标儿童肢体参考点、第一参考标记位置和第二参考标记位置，具体包括：

6.根据权利要求1所述的基于智能感应的儿童医疗限位操作方法，其特征在于，所述得到初始相对限位系数和当前相对限位系数，包括：

7.根据权利要求1所述的基于智能感应的儿童医疗限位操作方法，其特征在于，在限位偏移系数的绝对值不小于预设偏移阈值时，采用当前帧图像中两个参考标记位置的间距，将无量纲的限位偏移系数转换为与所述间距具有相同长度单位的调整距离；

8.根据权利要求1所述的基于智能感应的儿童医疗限位操作方法，其特征在于，限位调整提示数据包括调整状态字段、调整方向字段和调整距离字段；

9.基于智能感应的儿童医疗限位操作系统，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任意一项所述的方法。