您所在的位置: 成果库 智能识别并实时反馈的洗手监测系统

智能识别并实时反馈的洗手监测系统

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-06-30 14:36:17

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:江苏无锡市| 朱建萍 | 2022-10-31 11:47:18

本发明涉及医疗设备领域,公开了一种智能识别并实时反馈的洗手监测系统。包括洗手动作识别评估模块、洗手监督模块、用户交互模块、身份识别模块、数据存储模块、控制模块;通过身份识别模块对医生进行身份识别;数据采集模块实时获取多模态洗手视频数据;预处理模块对采集的视频数据预处理;手势识别模块、手势评估模块,对数据进行分析比较,通过用户交互模块实时显示出评估结果;通讯模块将结果上传至数据库模块;医院通过洗手监督模块定期或随机采样,监测数据库模块内存储的数据以及专家评估结果,对系统进行监督训练。对医院环境中的洗手动作进行高效智能识别,并在洗手过程中实时反馈洗手问题,帮助医护人员在洗手过程中及时纠正问题。

步骤1、所述身份识别模块对医生进行身份识别,登录系统;

步骤2、所述数据采集模块实时获取多模态洗手视频数据;

步骤3、所述预处理模块对步骤2中采集的视频数据预处理,

步骤4、所述手势识别模块、手势评估模块,对步骤3中的数据进行分析,与预设固定阈值比较,通过用户交互模块实时显示出评估结果;

步骤5、所述通讯模块将步骤4中的结果上传至数据库模块统计和分析;

步骤6、医院通过洗手监督模块定期或随机采样,监测数据库模块内存储的数据以及专家评估结果,随时对系统进行监督训练。

进一步,所述步骤1中身份识别模块采用了Depth(深度)摄像头,通过用户靠近激活系统,并在显示模块中通过显示屏显示登录信息。

进一步,所述步骤2中数据采集模块采用了RGB(彩色图像)、Depth(深度信息)和IR(红外图像)外设摄像头3种模态视频流,实时获取用户洗手视频数据。

进一步,所述步骤3预处理模块包括对步骤2中获取的RGB、Depth和IR视频流逐帧读取连续洗手图像序列,在连续单个洗手动作图像中分割出洗手区域像素位置作为手部图像,洗手区域像素包括洗手池和主要洗手动作,与此同时IR视频中根据手部图像颜色评估水温。

正确的洗手方法可确保医护人员的双手洁净,有效减少因双手传播传染性疾病的情况。但很多医护人员在洗手过程中,有动作错误、速度过快等问题,并且不能得到及时纠正,造成最终洗手效果不佳。不仅在不发达地区,即使在发达国家,手卫生造成的感染发生频率仍高居不下,造成医疗系统的巨大经济损失。

由于医院环境的复杂性,现有洗手监测系统采用人工监测较多,但受制于诸多限制,只能对手卫生进行抽样监测,不能反映医护人员的常规手卫生情况,督促作用有限。设备监测方法,主要使用单模态视频图像数据进行手势识别,使用传统的分类方法进行分割、跟踪和分类,实现对洗手动作的识别。但医院洗手环境在光照、背景色等方面不固定,使用单模态数据易受到环境影响,实际应用中系统适应性受到很多限制。另外传统的特征提取、分类方法,虽然能实现对手势的识别与分类,但技术门槛较高、识别流程复杂,对设备要求较高,实时性也不容易得到保证。

江南大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设高校和“双一流”建设高校。学校具有悠久的办学历史、厚重的文化积淀,源起1902年创建的三江师范学堂,历经国立中央大学、南京大学等发展时期;1958年南京工学院食品工业系整建制东迁无锡独立建校,成立无锡轻工业学院;1962年无锡纺织工学院并入无锡轻工业学院;1995年更名为无锡轻工大学;2001年无锡轻工大学、江南学院、无锡教育学院合并组建江南大学;2003年东华大学无锡校区并入江南大学。

对医院环境中的洗手动作进行高效智能识别,并在洗手过程中实时反馈洗手问题,在结束时对洗手情况可视化展示,帮助医护人员在洗手过程中及时纠正问题,直观地了解洗手情况,从而提升手卫生标准的执行的效率。针对医院的复杂环境以及洗手动作人员自我意识较强等因素,本申请所公开的技术方案中,对洗手动作进行了严格的数字化规范,对于医护人员在洗手过程中的每一个动作,进行采集与分析,并与洗手动作识别评估模块中的预设阈值进行对比,实时在用户交互模块中进行反馈与提示,有效地避免了洗手过程中存在的疏忽,对洗手动作进行了有效干预。同时,本申请的技术方案中,采用了深度学习神经网络,可以在手势评估模块中不断地进行数据更新,以实现更好的监测效果。

科技成果只有通过实施开发应用,使其转化为生产力,才能取得经济效益和社会效益。成果方目标是将科技成果转化为现实生产力,期待有意愿的企业或合作单位进行合作推广或者进行产品生产。考虑合作转化、许可+合作等转化方式与企业、科学技术研究开发机构和其他组织建立合作关系。