[发明专利]一种柱显压力评估装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种柱显压力评估装置，尤其涉及一种运用视频分析方法对LED柱显式血压计进行评估的装置，属于压力测量技术领域。

背景技术

新型LED柱显式血压计是采用压阻式压力传感器将气压转化为电压信号，通过A/D转换、单片机温度补偿校正实现压力测量，并通过LED柱显装置加以显示的血压测量装置。LED柱显方式采用贴片LED阵列，模拟传统水银血压计的压力显示方式，简单直观，可读性好。血压测量方法采用柯式音法，这在临床使用中具有显而易见的好处。

然而目前我国血压计量检定标准是参照压力测量器具，只检定几个标准压力值的测量精度，而柯式音法不仅是静态压力的测量，结合听诊器，在匀速放气的过程中，通过判断脉搏音的变化来判断收缩压和舒张压，因此柯式音对压力动态变化测量的要求较高。

由于众所周知的汞污染原因，水银血压计越来越无法满足环保的需要，欧美等发达国家近年来逐步限制，乃至最终禁止水银血压计的进口和使用。目前，中国仍然是水银血压计的生产大国，水银的开采和使用都对我国的环境造成了很大的破坏，随着欧美等国对水银血压计的限制，取而代之的是血压表等替代产品，由于血压表存在机械疲劳等缺点，无法成为临床血压测量的主流，而新型LED柱显式血压计可以弥补这种缺点。

新型LED柱显式血压计的生产和使用要想取代水银血压计，不仅需要满足国家制定的血压计计量检定标准，主要是静态测量器具的检定标准，同时也必须从血压测量这一临床应用的角度出发，评估动态特性，以便被市场接受。

发明内容

本发明的目的在于提供一种运用视频分析方法对LED柱显式血压计和水银血压计的测量结果进行比对，对LED柱显数据静态和动态结果进行评估的装置。

本发明的评估装置由LED柱显式血压计、水银血压计、恒温箱、视频捕捉器、自动气泵、连通气道，以及评估电路组成。

进行比对的LED柱显式血压计和水银血压计放在恒温箱中，对两者的位置进行调整，使之尽量靠近并互相平行，便于视频捕捉器采集图像；调节恒温箱温度值，以便对每一个环境温度值进行评估；水银血压计是经过标定之后的标准血压计；自动气泵产生特定的气压，并通过连通气道同时向LED柱显式血压计和水银血压计供气；视频捕捉器实时采集图像，并由评估电路进行分析处理。

LED柱显式血压计采用LED阵列显示压力数值，显示从0mmHg柱直至300mmHg柱的压力数值，共采用150个LED管，采用贴片式LED管，每个LED管代表2mmHg柱。在显示中，小于显示压力值的LED管都点亮，大于显示压力值的LED管都熄灭，这和水银血压计形成类似的对比。

视频处理的方法包括预处理过程和评估过程，其中预处理过程包括：

(1)归零，LED柱显式血压计和水银血压计同时归零；

(2)采集一帧初始静态图像；

(3)灰度化，将彩色图像转化为灰度图；

(4)分析图像区域，纵向扫描，判断每条线的灰度分布，区分刻度区、标尺区、数字区；

(5)刻度定位，定位每一条刻度线的位置，并建立刻度坐标图；

评估过程包括：

(1)启动自动气泵充气，从0mmHg柱直至300mmHg柱，以2mmHg柱/秒的速度匀速充气；

(2)等时间隔采集图像，每隔200ms采集一帧图像；

(3)相邻帧图像作差运算，在差图像中只剩下不同高度的LED管和水银段图像，以及一些噪声；

(4)去噪；

(5)识别LED管，检测差图像中的新出现LED管位置，由于LED管为红色或绿色，通过色度信息在原始帧中确定LED管坐标；

(6)识别水银段，检测差图像中的新出现水银段位置，确定该水银段坐标；

(7)读出各自读数，在刻度坐标图上，找到LED管中心线对应的坐标读数，以及水银段中心线对应的坐标读数；

(8)建立读数对，即LED管-水银段读数对；

(9)启动自动气泵放气，从300mmHg柱直至0mmHg柱，以2mmHg柱/秒的速度匀速放气；

(10)重复(2)-(8)步骤；

(11)评估打分，对自动气泵充气过程和放气过程中测得的LED管-水银段读数对产生的读数偏差进行打分，打分过程分静态特性和动态特性，静态特性主要是看充气过程中，LED柱显式血压计的准确度和稳定度，而动态特性主要是看放气过程中，LED柱显式血压计的跟随性。

上述预处理过程、评估过程都由评估电路实现。由于目前血压计计量检定标准并未对动态特性进行定义，因此本发明的评估装置只是参考装置。