[发明专利]一种用于咽拭子机器采样的有效性判定装置

说明书

本发明公开了一种用于咽拭子机器采样的有效性判定装置，所述装置包括：视觉识别摄像头，用于基于多任务神经网络实现被检测人员识别，并与射频器识别的身份证信息对比，确保采样者位于机器前方且为本人；头托，内置传感器用于实时检测采样过程中头部是否一直固定；抛物双曲面设计的咬口器，用于暴露采样者咽后壁，还设置有压舌板避免采样过程中舌部运动；带有力觉传感器的采样机构，用于实时检测拭子后端的力度数据，防止采样细胞的数量不足；工控机，用于负责流程控制，采样有效性的判定。本发明基于多任务神经网络对被检测人员进行识别，并与射频器识别的身份证信息进行对比，有效防止冒充采样的风险。

技术领域

本发明涉及医学检测、咽拭子采样、医疗机器人等领域，为机器人高效便捷地完成咽拭子采样任务提供技术和信息支持，尤其涉及一种用于咽拭子机器采样的有效性判定装置。

背景技术

口咽拭子是一种从咽喉处收集鼻腔分泌物的临床测试样本的方法，对采样样本进行分析，以确定是否存在生物体或其他疾病的临床标记。相比与鼻咽拭子采样，口咽拭子采样是一项相对简单的检测方法。但面对COVID-19、SARS等新发或突发的传染病疫情，口咽拭子采样同时存在巨大交叉感染风险，给医护人员心理和生理带来巨大压力，采用机器人方式替代人工采样是重要趋势。

不同于人工采样，咽拭子机器采样的有效性难以判定。

发明内容

本发明提供了一种用于咽拭子机器采样的有效性判定装置，本发明基于多任务神经网络对被检测人员进行识别，并与射频器识别的身份证信息进行对比，有效防止冒充采样的风险，详见下文描述：一种用于咽拭子机器采样的有效性判定装置，所述装置包括：

视觉识别摄像头，用于基于多任务神经网络实现被检测人员识别，并与射频器识别的身份证信息对比，确保采样者位于机器前方且为本人；

头托，内置传感器用于实时检测采样过程中头部是否一直固定；抛物双曲面设计的咬口器，用于暴露采样者咽后壁，还设置有压舌板避免采样过程中舌部运动；

带有力觉传感器的采样机构，用于实时检测拭子后端的力度数据，防止采样细胞的数量不足；

工控机，用于负责流程控制，采样有效性的判定。

其中，所述工控机包括：

采样模块，用于利用射频信息采样器采样到被试者的身份信息；

第一判断模块，用于判断所述身份信息是否有效，如果是，执行第二判断模块；

第二判断模块，用于判定识别到的人脸与所述身份信息是否为同一人，如果是，执行第三判断模块；

第三判断模块，用于检查被试者是否正确佩戴咬口器，如果是，执行第四判断模块；

第四判断模块，用于检查被试者的头部是否放置在头托上压紧传感器，如果是，执行第五判断模块；

第五判断模块，用于获取力反馈数据，判断采样机构是否移出阈值距离，如果是，执行第六判断模块；

第六判断模块，拭子末端到达咽后壁，并进行旋转采样，用于判断采样机构是否采集到有效的力反馈数据，如果是，采样有效。

在一种实施方式中，所述视觉识别摄像头基于多任务神经网络，所述多任务神经网络包括：依次级联的人脸区域建议网络、优化网络、及输出网络；

所述人脸区域建议网络生成候选窗口，用于对经过金字塔处理后的视频图像进行初步人脸区域选取，生成多张人脸及疑似人脸的候选框；

所述优化网络包括全连接层，用于通过人脸边框回归和人脸关键点定位对候选框进行筛选；

所述输出网络，用于输出最终的人脸区域。