战场医疗信息传输系统和传输方法与流程

1.本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种战场医疗信息传输系统和传输方法。


背景技术：

2.数字化战场环境为军队作战提供以数字化与可视化为基础的战场环境保障和决策支持，已成为提高战斗力、保持武器装备优势的关键所在，在军事上有着巨大的需求。在战斗场景中对战场医疗情况进行实时采集和信息传输，可以提供迅速、准确的战场救护，及时挽救伤员的生命，减少残废，恢复战斗力，巩固战斗意志和对伤员的进一步治疗、康复等等。因此，需要一种高效和全面的战场医疗信息传输系统和传输方法，以适应上述需求。


技术实现要素：

3.本发明提供一种战场医疗信息传输系统和传输方法，用以实现战场情况的实时观测以及士兵生命体征信息的实时监测。
4.本发明提供一种战场医疗信息传输系统，包括：
5.相互通信的mr智能头盔终端、生命体征监测系统、后台服务器以及指挥应用系统；
6.其中，所述mr智能头盔终端用于采集和上传士兵所处的战场环境信息；
7.所述生命体征监测系统用于采集和上传所述士兵的生命体征信息；
8.所述后台服务器用于对所述士兵的生命体征信息进行分析处理，得到士兵体征信息，并对所述士兵所处的战场环境信息进行场景融合处理，得到战场场景信息；
9.所述指挥应用系统用于调阅所述后台服务器生成的所述士兵体征信息和所述战场场景信息，并基于所述士兵体征信息和所述战场场景信息下达救援指令。
10.根据本发明提供的一种战场医疗信息传输系统，所述mr智能头盔终端的mr眼镜内设无线通信模块和音视频处理模块；所述战场环境信息包括所述士兵所在的位置信息、所述士兵眼前的战场视频信息，以及所述士兵所在位置处的音频信息。
11.根据本发明提供的一种战场医疗信息传输系统，所述mr眼镜采用橡胶鼻托，所述mr眼镜与所述mr智能头盔终端的连接处铺垫有海绵垫。
12.根据本发明提供的一种战场医疗信息传输系统，所述mr眼镜内置电源模块以及备用电源，所述备用电源用于在电源模块电量低于预设电量时贴付于所述mr眼镜以为所述mr眼镜供电。
13.根据本发明提供的一种战场医疗信息传输系统，所述士兵体征信息包括所述士兵当前的皮肤电阻、血压数据、血氧数据、体温数据和脉搏数据中的至少一种。
14.本发明还提供一种基于上述任一战场医疗信息传输系统的传输方法，包括：
15.基于mr智能头盔终端，采集士兵所处的战场环境信息并将所述战场环境信息上传至后台服务器；
16.基于生命体征监测系统，采集所述士兵的生命体征信息，并将所述生命体征信息
上传至所述后台服务器；其中，所述士兵穿戴有所述mr智能头盔终端和所述生命体征监测系统中的智能腕带；
17.基于所述后台服务器，对所述士兵的生命体征信息进行分析处理，得到士兵体征信息，并对所述士兵所处的战场环境信息进行场景融合处理，得到战场场景信息；
18.基于指挥应用系统，调阅所述后台服务器生成的所述士兵体征信息和所述战场场景信息，并基于所述士兵体征信息和所述战场场景信息下达救援指令。
19.根据本发明提供的一种传输方法，所述战场场景信息包括战场三维场景信息，所述战场环境信息包括战场环境图像；
20.所述对所述士兵所处的战场环境信息进行场景融合处理，得到战场场景信息，具体包括：
21.接收所述mr智能头盔终端采集并上传的战场环境图像；所述战场环境图像是利用多摄像头实时扫描物理空间后采集得到的；
22.基于所述战场环境图像进行三维场景重构，得到所述战场三维场景信息。
23.根据本发明提供的一种传输方法，所述基于所述战场环境图像进行三维场景重构，得到所述战场三维场景信息，具体包括：
24.基于棋盘格的各个姿态，对所有摄像头进行拍照校正；
25.基于不同摄像头当前拍摄的多个战场环境图像，对所述多个战场环境图像中对应相同场景的部分进行匹配，形成战场环境深度图；
26.通过迭代对齐算法，跟踪每一摄像头的当前姿态与最初姿态之间的变化情况，确定每一摄像头的当前姿态；
27.基于每一摄像头的当前姿态，将所述战场环境深度图融合到三维空间，得到所述战场三维场景信息。
28.根据本发明提供的一种传输方法，所述战场场景信息包括战场音视频信息，所述战场环境信息包括战场视频信息以及所述士兵所在位置处的音频信息；所述战场音视频信息是对所述mr智能头盔终端采集并上传的战场视频信息以及所述士兵所在位置处的音频信息进行实时解码后得到的。
29.根据本发明提供的一种传输方法，所述对所述士兵的生命体征信息进行分析处理，得到士兵体征信息，具体包括：
30.获取所述士兵的生命体征信息；
31.对所述士兵的生命体征信息进行格式化处理，得到格式化体征信息；
32.将所述格式化体征信息输入至异常分析模型中进行体征异常分析，得到所述异常分析模型输出的士兵体征信息。
33.本发明提供的战场医疗信息传输系统和传输方法，利用mr智能头盔终端采集和上传士兵所处的战场环境信息，利用生命体征监测系统采集和上传士兵的生命体征信息，利用后台服务器对士兵的生命体征信息进行分析处理，得到士兵体征信息，并对士兵所处的战场环境信息进行场景融合处理，得到战场场景信息，再利用指挥应用系统调阅后台服务器生成的士兵体征信息和战场场景信息，并基于士兵体征信息和战场场景信息下达救援指令，可以实现战场情况的实时观测以及士兵生命体征信息的实时监测，从而提供迅速、准确的战场救护。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本发明提供的战场医疗信息传输系统的结构示意图；
36.图2是本发明提供的战场医疗信息传输系统的整体架构图；
37.图3是本发明提供的通信方法的流程示意图。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.图1为本发明实施例提供的战场医疗信息传输系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括：相互通信的mr智能头盔终端110、生命体征监测系统120、后台服务器130以及指挥应用系统140。
40.其中，所述mr智能头盔终端110用于采集和上传士兵所处的战场环境信息；
41.所述生命体征监测系统120用于采集和上传所述士兵的生命体征信息；
42.所述后台服务器130用于对所述士兵的生命体征信息进行分析处理，得到士兵体征信息，并对所述士兵所处的战场环境信息进行场景融合处理，得到战场场景信息；
43.所述指挥应用系统140用于调阅所述后台服务器生成的所述士兵体征信息和所述战场场景信息，并基于所述士兵体征信息和所述战场场景信息下达救援指令。
44.具体地，mr智能头盔终端110、生命体征监测系统120、后台服务器130以及指挥应用系统140之间可以相互通信。其中，战斗场景中的各个士兵可以佩戴mr智能头盔终端110，以采集各个士兵所处的战场环境信息。其中，战场环境信息中包含对应士兵所处位置处的战场信息，例如实时位置、该士兵周围的战场景象等。mr智能头盔终端110采集到各个士兵所处的战场环境信息之后可以将该战场环境信息上传至后台服务器130。此外，各个士兵还可以佩戴智能腕带等可以采集人体体征信息的仪器，上述智能腕带等可以采集人体体征信息的仪器可以组成生命体征检测系统120，以采集士兵的生命体征信息并将该生命体征信息上传至后台服务器130。其中，士兵的生命体征信息可以表征该士兵当前的身体状况。
45.后台服务器130接收到士兵所处的战场环境信息和该士兵的生命体征信息之后，可以对士兵的生命体征信息进行分析处理，得到士兵体征信息，并对士兵所处的战场环境信息进行场景融合处理，得到战场场景信息。其中，士兵体征信息可以表明该士兵当前的各个身体指征以及各身体指征是否存在异常，战场场景信息则可以反映士兵所处环境的整体状况。分析处理得到士兵体征信息和战场场景信息后，后台服务器130可以将上述士兵体征信息和战场场景信息进行存储。指挥应用系统140则可以调阅后台服务器130生成的上述士兵体征信息和战场场景信息，并基于上述士兵体征信息和战场场景信息下达救援指令。
46.本发明实施例提供的系统，利用mr智能头盔终端采集和上传士兵所处的战场环境
信息，利用生命体征监测系统采集和上传士兵的生命体征信息，利用后台服务器对士兵的生命体征信息进行分析处理，得到士兵体征信息，并对士兵所处的战场环境信息进行场景融合处理，得到战场场景信息，再利用指挥应用系统调阅后台服务器生成的士兵体征信息和战场场景信息，并基于士兵体征信息和战场场景信息下达救援指令，可以实现战场情况的实时观测以及士兵生命体征信息的实时监测，从而提供迅速、准确的战场救护。
47.基于上述实施例，所述mr智能头盔终端110的mr眼镜内设无线通信模块和音视频处理模块；所述战场环境信息包括所述士兵所在的位置信息、所述士兵眼前的战场视频信息，以及所述士兵所在位置处的音频信息。
48.具体地，mr智能头盔终端110上设置有mr眼镜以录制士兵所处环境的音视频信息，包括士兵眼前的战场视频信息，以及该士兵所在位置处的音频信息。因此，mr眼镜内可以设置音视频处理模块以录制士兵眼前的战场视频信息，以及该士兵所在位置处的音频信息。另外，mr眼镜还可以内置无线通信模块，以将上述战场视频信息和音频信息上传至后台服务器130。此外，mr智能头盔或mr眼镜还可以实时获取士兵所在的位置信息并上传至后台服务器130。士兵所在的位置信息、该士兵眼前的战场视频信息，以及该士兵所在位置处的音频信息共同构成该士兵所处的战场环境信息。
49.基于上述任一实施例，所述mr眼镜采用橡胶鼻托，所述mr眼镜与所述mr智能头盔终端的连接处铺垫有海绵垫。
50.具体地，上述mr眼镜的鼻托采用橡胶鼻托，且该mr眼镜和mr智能头盔终端110的连接处铺垫有海绵垫，以提高mr眼镜的佩戴舒适度。
51.基于上述任一实施例，所述mr眼镜内置电源模块以及备用电源，所述备用电源用于在电源模块电量低于预设电量时贴付于所述mr眼镜以为所述mr眼镜供电。
52.具体地，mr眼镜内置电源模块以为该mr眼镜供电。此外，mr眼镜还包括备用电源，该备用电源用于在mr眼镜的电源模块电量低于预设电量，即电量不足时，可以将该备用电源贴附于mr眼镜以进行额外的供电。
53.基于上述任一实施例，所述士兵体征信息包括所述士兵当前的皮肤电阻、血压数据、血氧数据、体温数据和脉搏数据中的至少一种。
54.具体地，士兵体征信息可以包括士兵当前的皮肤电阻、血压数据、血氧数据、体温数据和脉搏数据中的至少一种，以基本体现该士兵当前的健康状况。
55.基于上述任一实施例，图2为本发明实施例提供的战场医疗信息传输系统的整体架构图，如图2所示，该系统包括：外部访问区、互联网区和业务网区。其中，外部访问区包括mr智能头盔终端、pc端和大屏，以及智能腕带。mr智能头盔终端可以采集士兵所处的战场环境信息，并经由互联网区(通过nginx代理域名)将战场环境信息上传至业务网区，智能腕带构成的生命体征检测系统可以采集士兵的生命体征信息，同样经由互联网区(通过nginx代理域名)将战场环境信息上传至业务网区。pc端和大屏可以展示战场当前的态势，包括各士兵的生命体征信息。其中，互联网区的网闸可以用于内外网隔离，保证数据安全。
56.业务网区包含指挥应用系统调用中间件模块、中间件 云产品模块，以及监控和运维模块。
57.指挥应用系统调用中间件模块用于实现上述后台服务器所需的相应功能，包括视频处理、音频处理、数据融合处理和生命体征信息处理。
58.云产品和中间件中，对象存储服务oss用于提供标准、低频访问、归档、冷归档四种存储类型，全面覆盖从热到冷的各种数据存储场景。其中标准存储类型提供高持久、高可用、高性能的对象存储服务，能够支持频繁的数据访问。它提供标准的restful api接口、丰富的sdk包、客户端工具、控制台，可以像使用文件一样方便地上传、下载、检索、管理用于web网站或者移动应用的海量数据。业务库rds1即关系型数据库，用于存储原生的结构化数据。数仓库rds2用于存储从业务库提取、加工、处理后的数据。中间件用于提供服务功能，如消息队列，应用服务器等。
59.监控和运维模块中，zabbix提供分布式系统监视和网络监管，保证服务器的安全运营，能够及时通知管理员进行定位、解决问题；运维模块用于部署运维工具库，支持用户新建各类自定义shell/python/powershell/cmd脚本，能够批量对主机执行脚本、命令，以及将文件批量分发至目标主机、批量从多台主机采集文件，实现对多台主机的各种批量运维操作。系统能够自动执行相应的已编排好的任务，例如：主机自动升级、应用自动部署等，极大的降低应用部署与管理成本，提高业务敏捷性。
60.基于上述任一实施例，图3为本发明实施例提供的传输方法的流程示意图，该方法依托于上述任一实施例提供的战场医疗信息传输系统。如图3所示，该方法包括：
61.步骤310，基于mr智能头盔终端，采集士兵所处的战场环境信息并将所述战场环境信息上传至后台服务器；
62.步骤320，基于生命体征监测系统，采集所述士兵的生命体征信息，并将所述生命体征信息上传至所述后台服务器；其中，所述士兵穿戴有所述mr智能头盔终端和所述生命体征监测系统中的智能腕带；
63.步骤330，基于所述后台服务器，对所述士兵的生命体征信息进行分析处理，得到士兵体征信息，并对所述士兵所处的战场环境信息进行场景融合处理，得到战场场景信息；
64.步骤340，基于指挥应用系统，调阅所述后台服务器生成的所述士兵体征信息和所述战场场景信息，并基于所述士兵体征信息和所述战场场景信息下达救援指令。
65.具体地，在战斗场景下，士兵穿戴mr智能头盔终端和生命体征监测系统中的智能腕带。基于mr智能头盔终端，可以采集士兵所处的战场环境信息并将上述战场环境信息上传至后台服务器。同时，还可以基于生命体征监测系统，采集士兵的生命体征信息，并将上述生命体征信息上传至后台服务器。需要说明的是，本发明实施例不对步骤310和步骤320的执行顺序作任何限定，步骤310和步骤320可以先后执行或并行执行。
66.随后，基于后台服务器，对士兵的生命体征信息进行分析处理，得到士兵体征信息，并对该士兵所处的战场环境信息进行场景融合处理，得到战场场景信息。再基于指挥应用系统，调阅后台服务器生成的士兵体征信息和战场场景信息，并基于士兵体征信息和战场场景信息下达救援指令，实现战场情况的实时观测和士兵体征的实时监测，以提供快速准确的救援。
67.本发明实施例提供的方法，利用mr智能头盔终端采集和上传士兵所处的战场环境信息，利用生命体征监测系统采集和上传士兵的生命体征信息，利用后台服务器对士兵的生命体征信息进行分析处理，得到士兵体征信息，并对士兵所处的战场环境信息进行场景融合处理，得到战场场景信息，再利用指挥应用系统调阅后台服务器生成的士兵体征信息和战场场景信息，并基于士兵体征信息和战场场景信息下达救援指令，可以实现战场情况
的实时观测以及士兵生命体征信息的实时监测，从而提供迅速、准确的战场救护。
68.基于上述任一实施例，所述战场场景信息包括战场三维场景信息，所述战场环境信息包括战场环境图像；
69.所述对所述士兵所处的战场环境信息进行场景融合处理，得到战场场景信息，具体包括：
70.接收所述mr智能头盔终端采集并上传的战场环境图像；所述战场环境图像是利用多摄像头实时扫描物理空间后采集得到的；
71.基于所述战场环境图像进行三维场景重构，得到所述战场三维场景信息。
72.具体地，后台服务器可以基于战场环境图像进行三维场景重构，得到战场三维场景信息，实现场景融合。具体而言，可以接收mr智能头盔终端采集并上传的战场环境图像。其中，战场环境图像是利用多个摄像头实时扫描物理空间后采集得到的。随后，基于上述战场环境图像进行三维场景重构，得到战场三维场景信息。
73.基于上述任一实施例，所述基于所述战场环境图像进行三维场景重构，得到所述战场三维场景信息，具体包括：
74.基于棋盘格的各个姿态，对所有摄像头进行拍照校正；
75.基于不同摄像头当前拍摄的多个战场环境图像，对所述多个战场环境图像中对应相同场景的部分进行匹配，形成战场环境深度图；
76.通过迭代对齐算法，跟踪每一摄像头的当前姿态与最初姿态之间的变化情况，确定每一摄像头的当前姿态；
77.基于每一摄像头的当前姿态，将所述战场环境深度图融合到三维空间，得到所述战场三维场景信息。
78.具体地，首先需要对所有摄像头进行校正。由于摄像头出厂时存在扭曲，为得到精确的数据需要在使用前基于棋盘格的各个姿态对各个摄像头进行拍照校正。
79.因为多个摄像头的位置不同，各自看到的场景有偏差，需要对相同的场景部分的左右图像进行匹配，实现图像对齐。因此，可以基于不同摄像头当前拍摄的多个战场环境图像，对多个战场环境图像中对应相同场景的部分进行匹配，形成战场环境深度图。
80.随后进行三维渲染。根据摄像头采集得到实际场景数据，通过迭代对齐算法，跟踪得到摄像头的当前姿态与最初姿态之间的变化情况，确定各个摄像头的当前姿态。基于各个摄像头的当前姿态，将战场环境深度图融合到三维空间，采用特征跟踪法和空间定位法相结合的方式，实现真实场景准确融合，得到战场三维场景信息。
81.基于上述任一实施例，所述战场场景信息包括战场音视频信息，所述战场环境信息包括战场视频信息以及所述士兵所在位置处的音频信息；所述战场音视频信息是对所述mr智能头盔终端采集并上传的战场视频信息以及所述士兵所在位置处的音频信息进行实时解码后得到的。
82.基于上述任一实施例，所述对所述士兵的生命体征信息进行分析处理，得到士兵体征信息，具体包括：
83.获取所述士兵的生命体征信息；
84.对所述士兵的生命体征信息进行格式化处理，得到格式化体征信息；
85.将所述格式化体征信息输入至异常分析模型中进行体征异常分析，得到所述异常
分析模型输出的士兵体征信息。
86.具体地，获取到士兵的生命体征信息后，根据指挥应用系统的需求对该生命体征信息进行格式化处理，得到格式化体征信息。随后，可以将上述格式化体征信息输入至异常分析模型中进行体征异常分析。利用异常分析模型判断当前格式化体征信息中是否存在体征异常的情况，从而得到上述异常分析模型输出的士兵体征信息。其中，士兵体征信息中可以包括上述格式化体征信息，还可以包括是否存在体征异常的判断结果和具体的异常情况。
87.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
88.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
89.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。