[发明专利]基于模板匹配与算数平均的咽后壁视触识别装置

说明书

本发明公开了一种基于模板匹配与算数平均的咽后壁视触识别装置，包括：咽后壁视觉信息处理模块，用于采用基于模板匹配的咽后壁视觉信息处理，完成咽后壁的空间坐标区域确定，并从摄像头坐标系映射到世界坐标系；咽拭子触觉信息处理模块，用于采用基于算数平均的咽拭子触觉信息处理，分析咽拭子的接触力觉，完成咽后壁的深度坐标区域的校正，获取有效采集所需的最小力觉，同时避免对口腔内壁组织的过度损伤；识别与定位模块，综合咽后壁的空间坐标区域、校正后的深度坐标区域实现咽后壁的空间识别和定位。本发明通过机器视觉、力感触觉，引入机器人技术进入口咽拭子采样流程，视触融合精准完成咽后壁(口咽拭子采集部位)的准确识别与定位。

技术领域

本发明涉及医学检测、咽拭子采集、医疗机器人等领域，尤其涉及一种基于模板匹配与算数平均的咽后壁视触识别装置，该装置通过视触信息综合处理，机器人智能完成咽试子采集部位——咽后壁的准确识别与定位，为机器人高效便捷地完成咽拭子采样提供技术支撑。

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，对采集样本进行分析，以确定是否存在生物体或其他疾病的临床标记。面对COVID-19、SARS等新发突发传染病疫情，咽拭子采样是疫情防控的有效手段。目前口咽试子采样均采用人工方式，医护人员需全天穿戴防护服工作，采样工作负荷高，消耗大量医疗人力资源。引入机器人技术进入口咽拭子采样流程，替代医护人员完成咽试子采集，具有重要的现实需求和社会意义。

咽后壁(口咽试子采集部位)的准确识别与定位是机器人咽拭子采样面对的核心问题。目前通常的解决方案为机器人远程遥操作，医护人员在后端通过视频和力感设备远程确认咽后壁位置。其本质还是人工确认，对于医护人员的学习曲线高，医护人员工作负荷下降十分有限。

发明内容

本发明提供了一种基于模板匹配与算数平均的咽后壁视触识别装置，本发明针对新冠疫情期间的核酸检测咽拭子采样需求，引入机器人技术进入口咽拭子采样流程，设计了基于模板匹配的咽后壁视觉信息处理、基于算数平均的咽拭子触觉信息处理，通过机器视觉、力感触觉，完成口咽拭子区域的准确智能识别，为机器替代人完成咽拭子自动采样提供重要信息参考，推进人机共融智能操作的新型咽拭子采样模式，详见下文描述：

第一方面，一种基于模板匹配与算数平均的咽后壁视触识别装置，所述识别装置包括：

咽后壁视觉信息处理模块，用于采用基于模板匹配的咽后壁视觉信息处理，完成咽后壁的空间坐标区域确定，并从摄像头坐标系映射到世界坐标系；

咽拭子触觉信息处理模块，用于采用基于算数平均的咽拭子触觉信息处理，分析咽拭子的接触力觉，完成咽后壁的深度坐标区域的校正，获取有效采集所需的最小力觉，同时避免对口腔内壁组织的过度损伤；

识别与定位模块，综合咽后壁的空间坐标区域、校正后的深度坐标区域实现咽后壁的空间识别和定位。

第二方面，一种基于模板匹配与算数平均的咽后壁视触识别装置，所述装置包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器调用存储器中存储的程序指令以使装置执行以下步骤：

采用基于模板匹配的咽后壁视觉信息处理，完成咽后壁的空间坐标区域确定，并从摄像头坐标系映射到世界坐标系；

采用基于算数平均的咽拭子触觉信息处理，分析咽拭子的接触力觉，完成咽后壁的深度坐标区域的校正，获取有效采集所需的最小力觉，同时避免对口腔内壁组织的过度损伤；

综合咽后壁的空间坐标区域、校正后的深度坐标区域实现咽后壁的空间识别和定位。

第三方面，一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令被处理器执行时使所述处理器执行第二方面中的处理器中的步骤。

本发明提供的技术方案的有益效果是：