专利名称：电子健康站仪器自动识别定位系统及方法
技术领域：
本发明属于公众健康信息化领域，涉及一种电子健康站基于红外传感技术的仪器自动识别定位系统及方法。
背景技术：
目前，市场上技术成熟，性能稳定可靠的人体健康检测仪器，多注重检测准确度、 LCD结果显示以及便携性方面的开发。由于各类检测仪器产品受到功能、品牌、技术保密、技术垄断等限制，对操作流程、信息采集、软件控制程序进行加密，限制其在集成化的电子健康中的使用开放程度。因此，要实现此类仪器的集成，必须对其各健康检测仪器内部的芯片或者数据传输通讯协议进行修改，但碍于拆装后就破坏仪器的完整性并可能构成对生产厂家的侵权，因此，这一现况，严重地影响到人体健康检测系统的集成开发及应用。而能够提供人体健康相关的各项检测的集成化系统又是社会大众和市场需求对本领域提出的新的巨大的需求。这种集成化系统比如电子健康站。电子健康站是一种多功能的健康检测集成系统，需要将多个独立检测仪器固定到采光不是很好的封闭仪器安装架内，而且工作时只有一台处于待机状态。这就要求系统能够按照一定的算法对其中正处于工作状态的某台仪器进行功能识别、定位、数据识别和按键操作等。如何快速实现对上述每一台检测仪器进行自动识别和定位等操作，减少现场硬件设备繁琐，便于不同操作人员对仪器进行操作，实属当前重要的研究课题之一。因此，针对上述这类健康检测仪器在集成应用方面必须依赖于改变各种健康检测仪器的内部芯片或者协议才能实现。这种现状并不利于相关技术集成推广应用；并且在信息交互方面，无法实现本地数据与远程终端数据中心进行信息共享。
发明内容
基于上述现有技术的问题，本发明提出了一种电子健康站仪器自动识别定位系统及方法，基于红外传感技术实现电子健康站的各检测仪器自动识别，从而在不破坏仪器结构的基础上，完成数据识别和按键操作等一系列后续工作。本发明的一种电子健康站仪器自动识别定位系统，该系统包括信息采控平台、综合信息处理平台及主机；其特征在于，所述信息采控平台，用于检测仪器的自动识别和定位，所述检测仪器的自动识别和定位的实现由仪器识别机构实现；综合信息处理平台，用于接收和处理系统进行系统对于仪器安装平台图像信息的处理；其中信息采控平台以仪器安装平台225为支撑平台，每台检测仪器220上安装红外二极管217，初始所有检测仪器未通电；通过固定于安装平台支架上部的红外摄像机获取仪器安装平台的图像并传输至综合信息处理平台；当某台仪器待机时，红外二极管217发光， 由红外摄像机获得包含红外光的仪器安装平台图像信息，经综合信息处理平台进行处理， 结合系统设备数据库获取待机检测仪器的种类及其在安装平台内的平面坐标信息，并由主机经综合信息处理平台发送至高精度二维伺服移动装置进行仪器自动定位，使二维平台处于检测仪器的正上方。该仪器识别机构包括安装在检测仪器220边框下侧或上侧的红外二极管219、齿轮齿条机构206、安装在齿轮齿条机构中滑枕204下端的红外摄像头203和高精度二维伺服移动装置。齿轮齿条机构主要包括齿轮座207、齿轮205、齿条208、滑枕204、锁紧旋钮206、 齿轮轴226，通过螺钉223固定在仪器安装平台支架202上端。安装在滑枕204上的齿条 208插入到移动槽222内与安装在齿轮座207内的齿轮205啮合；齿轮轴226与齿轮205连接，锁紧旋钮206插入到齿轮轴226上，通过旋转锁紧旋钮206使齿条208作往复运动，并带动红外摄像头203运动，实现检测仪器自动识别。所述高精度二维伺服移动装置主要包括横梁209、机架左导轨224和右导轨217、 机架驱动电机213和机架丝杠216、连接移动块210、横梁导轨215、横梁驱动电机212和横梁丝杠214。根据综合信息处理平台的处理结果，由主机发送控制指令使二维伺服移动装置进行移动。机架驱动电机213带动机架丝杠216转动，使得横梁209能够沿机架左导轨224 和机架右导轨217作往复运动；横梁驱动电机212带动丝横梁杠21转动，使得连接移动块 210能够沿横梁209的横梁导轨215作往复运动，实现二维运动平台的定位。所述连接移动块210根据操作要求安装摄像头211或按键操纵机构211，在高精度二维伺服移动装置带动下运动到规定位置，对检测仪器220上的数据显示屏221和按键 219进行识别或操作。所述的红外摄像机203固定在滑枕204下端，通过旋钮206调整红外摄像机203 距检测仪器220的高度，保证红外摄像机203的视场覆盖整个仪器安装平台225。所述综合信息处理平台包括信息接口、高速数字信号处理器、伺服控制处理器组成；高速数字信号处理器接收从红外摄像机203传入的图像信息，通过对待机前仪器安装平台225图像和待机时仪器安装平台225图像进行比较处理，完成特征提�。卣髌ヅ洌范ㄎ坏人惴ǖ氖迪忠约笆菪畔⒌闹骰兀竦么觳庖瞧�220的种类及其在安装架内的平面坐标信息；伺服控制处理器根据主机确定的待机仪器位置坐标，确定高精度二维移动伺服装置的运动方向，并向高精度二维移动伺服装置发出控制命令，使高精度二维移动伺服装置根据待机仪器的位置进行移动和定位。本发明还提出了一种电子健康站仪器自动识别定位系统，该方法包括以下步骤步骤一，信息采控平台以仪器安装平台225为支撑平台，每台检测仪器220上安装红外二极管217，初始所有检测仪器为未通电状态；步骤二，待有通电的检测仪器，通过固定于安装平台支架上部的红外摄像机获取上述通电检测仪器上红外二极管217的红外信号，以此获得的红外信号作为仪器安装平台的图像并传输至综合信息处理平台；步骤三，所述图像经综合信息处理平台进行处理，结合系统设备数据库获取待机检测仪器的种类及其在安装平台内的平面坐标信息，并由主机经综合信息处理平台发送至高精度二维伺服移动装置进行仪器自动定位，使二维平台处于检测仪器的正上方。所述综合信息处理平台包括信息接口、高速数字信号处理器、伺服控制处理器。图像经综合信息处理平台进行处理更具体包括以下步骤高速数字信号处理器接收从红外摄像机203传入的图像信息，通过对待机前仪器安装平台225图像和待机时仪器安装平台225图像进行比较处理，完成特征提�。卣髌ヅ洌范ㄎ坏人惴ǖ氖迪忠约笆菪畔⒌闹骰兀竦么觳庖瞧�220的种类及其在安装架内的平面坐标信息；伺服控制处理器根据主机确定的待机仪器位置坐标，确定高精度二维移动伺服装置的运动方向，并向高精度二维移动伺服装置发出控制命令，使高精度二维移动伺服装置根据待机仪器的位置进行移动和定位。本发明与现有技术相比具有显著的优点和有益效果I、本发明集仪器自动识别和定位于一体，操作简单，减少误操作；2、本发明采用精密测量方法，通过图像处理算法进行位置比对，准确获取仪器位置。3、本发明采用红外传感技术，对光照条件要求不高，结合设备数据库，能快速准确识别工作仪器及确定工作仪器位置，通过一系列智能化操作完成仪器的快速定位，使得电子健康站操作更加简单、更加智能。
图I为本发明电子健康站基于红外传感技术仪器自动识别定位系统的信息系统结构示意图；图2为本发明的仪器自动识别机构示意图；图3本发明仪器自动识别结构俯视示意图。其中201、机架丝杠202、仪器安装平台支架203、红外摄像头204、滑枕205、齿轮 206、旋钮207、齿轮座208、齿条209、横梁210、连接移动块211、摄像头或操纵机械等 212、横梁驱动电机213、机架驱动电机214、横梁丝杠215、横梁导轨216、机架丝杠217、 机架右导轨218、红外二极管219、仪器按键220、检测仪器221、仪器显示屏222、移动槽 223、螺钉224、机架左导轨225、仪器安装平台226、齿轮轴
具体实施例方式如图I所示，本发明电子健康站仪器自动识别定位系统，包括信息采控平台、综合信息处理平台及主机。信息采控平台通过综合信息处理平台与主机连接，其中信息采控平台以仪器安装平台225为支撑平台，每台检测仪器220上安装红外二极管217，初始所有检测仪器未通电；通过固定于安装平台支架上部的红外摄像机获取仪器安装平台的图像并传输至综合信息处理平台。当某台仪器待机时，红外二极管217发光，由红外摄像机获得包含红外光的仪器安装平台图像信息，经综合信息处理平台进行处理，结合系统设备数据库获取待机检测仪器的种类及其在安装平台内的平面坐标信息，并由主机经综合信息处理平台发送至高精度二维伺服移动装置进行仪器自动定位，使二维平台处于检测仪器的正上方。如图2-3所示为本发明的信息采控平台所使用仪器识别机构的具体实施方式
。 该识别机构主要包括安装在检测仪器220边框下侧或上侧的红外二极管219、齿轮齿条机构206、安装在齿轮齿条机构中滑枕204下端的红外摄像头203和高精度二维伺服移动装置。齿轮齿条机构主要包括齿轮座207、齿轮205、齿条208、滑枕204、锁紧旋钮206、齿轮轴 226，通过螺钉223固定在仪器安装平台支架202上端。安装在滑枕204上的齿条208插入到移动槽222内与安装在齿轮座207内的齿轮205啮合；齿轮轴226与齿轮205连接，锁紧旋钮206插入到齿轮轴226上，通过旋转锁紧旋钮206使齿条208作往复运动，并带动红外摄像头203运动。高精度二维伺服移动装置主要包括横梁209、机架左导轨224和右导轨 217、机架驱动电机213和机架丝杠216、连接移动块210、横梁导轨215、横梁驱动电机212 和横梁丝杠214。根据综合信息处理平台的处理结果，由主机发送控制指令使二维伺服移动装置进行移动。机架驱动电机213带动机架丝杠216转动，使得横梁209能够沿机架左导轨224和机架右导轨217作往复运动；横梁驱动电机212带动丝横梁杠214转动，使得连接移动块210能够沿横梁209的横梁导轨215作往复运动，从而实现二维运动平台的定位。本发明的应用，实现了电子健康站多台检测仪器在光照条件不足情况下的自动准确识别定位操作，会更好地支持和加快我国数字医疗建设，并推动医疗体制的改革，为公众健康提供全方面的服务，取得良好的社会和经济效果。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述提示的技术内容做出的简单修改、等同变化或修饰，均落在本明的保护范围内。
权利要求
1.一种电子健康站仪器自动识别定位系统，该系统包括信息采控平台、综合信息处理平台及主机；其特征在于，所述信息采控平台，用于检测仪器的自动识别和定位，所述检测仪器的自动识别和定位的实现由仪器识别机构实现；综合信息处理平台，用于接收和处理系统进行系统对于仪器安装平台图像信息的处理；其中信息采控平台以仪器安装平台(225)为支撑平台，每台检测仪器(220)上安装红外二极管(217)，初始所有检测仪器未通电；通过固定于安装平台支架上部的红外摄像机获取仪器安装平台的图像并传输至综合信息处理平台；当某台仪器待机时，红外二极管(217) 发光，由红外摄像机获得包含红外光的仪器安装平台图像信息，经综合信息处理平台进行处理，结合系统设备数据库获取待机检测仪器的种类及其在安装平台内的平面坐标信息， 并由主机经综合信息处理平台发送至高精度二维伺服移动装置进行仪器自动定位，使二维平台处于检测仪器的正上方。
2.如权利要求I所述的电子健康站仪器自动识别定位系统，其特征在于，该仪器识别机构包括安装在检测仪器(220)边框下侧或上侧的红外二极管(219)、齿轮齿条机构(206)、安装在齿轮齿条机构中滑枕(204)下端的红外摄像头(203)和高精度二维伺服移动装置。齿轮齿条机构主要包括齿轮座(207)、齿轮(205)、齿条(208)、滑枕(204)、锁紧旋钮(206)、齿轮轴(226)，通过螺钉(223)固定在仪器安装平台支架(202)上端。安装在滑枕(204)上的齿条(208)插入到移动槽(222)内与安装在齿轮座(207内的齿轮(205)啮合；齿轮轴 (226)与齿轮(205)连接，锁紧旋钮(206)插入到齿轮轴(226)上，通过旋转锁紧旋钮(206) 使齿条(208)作往复运动，并带动红外摄像头(203)运动，实现检测仪器自动识别。
3.如权利要求I所述的电子健康站仪器自动识别定位系统，其特征在于，所述高精度二维伺服移动装置主要包括横梁(209)、机架左导轨(224)和右导轨(217)、机架驱动电机 (213)和机架丝杠(216)、连接移动块(210)、横梁导轨(215)、横梁驱动电机(212)和横梁丝杠(214。根据综合信息处理平台的处理结果，由主机发送控制指令使二维伺服移动装置进行移动。机架驱动电机(213)带动机架丝杠(216)转动，使得横梁(209)能够沿机架左导轨(224)和机架右导轨(217)作往复运动；横梁驱动电机(212)带动丝横梁杠(214)转动，使得连接移动块(210)能够沿横梁(209)的横梁导轨(215)作往复运动，实现二维运动平台的定位。
4.如权利要求I所述的电子健康站仪器自动识别定位系统，其特征在于，所述的连接移动块(210)根据操作要求安装摄像头(211)或按键操纵机构(211)，在高精度二维伺服移动装置带动下运动到规定位置，对检测仪器(220)上的数据显示屏(221)和按键(219)进行识别或操作。
5.如权利要求I所述的电子健康站仪器自动识别定位系统，其特征在于，所述的红外摄像机(203)固定在滑枕(204)下端，通过旋钮(206)调整红外摄像机(203)距检测仪器 (220)的高度，保证红外摄像机(203)的视场覆盖整个仪器安装平台(225)。
6.如权利要求I所述的电子健康站仪器自动识别定位系统，其特征在于，所述综合信息处理平台包括信息接口、高速数字信号处理器、伺服控制处理器；高速数字信号处理器接收从红外摄像机(203)传入的图像信息，通过对待机前仪器安装平台(225)图像和待机时仪器安装平台(225)图像进行比较处理，完成特征提�。卣髌ヅ洌范ㄎ坏人惴ǖ氖迪忠约笆菪畔⒌闹骰兀竦么觳庖瞧�(220)的种类及其在安装架内的平面坐标信息；伺服控制处理器根据主机确定的待机仪器位置坐标，确定高精度二维移动伺服装置的运动方向，并向高精度二维移动伺服装置发出控制命令，使高精度二维移动伺服装置根据待机仪器的位置进行移动和定位。
7.一种电子健康站仪器自动识别定位方法，其特征在于，该方法包括以下步骤步骤一，信息采控平台以仪器安装平台(225)为支撑平台，每台检测仪器(220)上安装红外二极管(217)，初始所有检测仪器为未通电状态；步骤二，待有通电的检测仪器，通过固定于安装平台支架上部的红外摄像机获取上述通电检测仪器上红外二极管(217)的红外信号，以此获得的红外信号作为仪器安装平台的图像并传输至综合信息处理平台；步骤三，所述图像经综合信息处理平台进行处理，结合系统设备数据库获取待机检测仪器的种类及其在安装平台内的平面坐标信息，并由主机经综合信息处理平台发送至高精度二维伺服移动装置进行仪器自动定位，使二维平台处于检测仪器的正上方。
8.如权利要求7所述的电子健康站仪器自动识别定位系统，其特征在于，所述综合信息处理平台包括信息接口、高速数字信号处理器、伺服控制处理器。
9.如权利要求8所述的电子健康站仪器自动识别定位系统，其特征在于，图像经综合信息处理平台进行处理更具体包括以下步骤高速数字信号处理器接收从红外摄像机(203)传入的图像信息，通过对待机前仪器安装平台(225)图像和待机时仪器安装平台(225)图像进行比较处理，完成特征提�。卣髌ヅ洌范ㄎ坏人惴ǖ氖迪忠约笆菪畔⒌闹骰兀竦么觳庖瞧�(220)的种类及其在安装架内的平面坐标信息；伺服控制处理器根据主机确定的待机仪器位置坐标，确定高精度二维移动伺服装置的运动方向，并向高精度二维移动伺服装置发出控制命令，使高精度二维移动伺服装置根据待机仪器的位置进行移动和定位。
全文摘要
本发明涉及医疗健康管理设备领域，公开了一种电子健康站仪器自动识别定位系统及方法，该系统包括信息采控平台、综合信息处理平台及主机；其特征在于，所述信息采控平台，用于检测仪器的自动识别和定位，所述检测仪器的自动识别和定位的实现由仪器识别机构实现；综合信息处理平台，用于接收和处理系统进行系统对于仪器安装平台图像信息的处理；与现有技术相比，本发明集仪器自动识别和定位于一体，操作简单，减少误操作；通过图像处理算法进行位置比对，准确获取仪器位置，采用红外传感技术，对光照条件要求不高，能快速准确识别工作仪器及确定工作仪器位置，通过一系列智能化操作完成仪器的快速定位，使得电子健康站操作更加简单、更加智能。
文档编号G01B11/00GK102589427SQ201210013239
公开日2012年7月18日 申请日期2012年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者徐可欣, 欧阳健飞 申请人:天津市天大百睿精密仪器技术有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
