一种计算机调整安装紧固骨科夹板的方法与流程

1.本发明涉及医疗技术领域，尤其涉及一种计算机调整安装紧固骨科夹板的方法。


背景技术：

2.随着时代的进步与发展，医疗手段的不断的创新，病人在接受骨创伤的治疗时，需要对受伤的部位进行安装夹板固定骨头位置，夹板对骨伤位置进行固定，防止骨头错位，避免二次伤害；目前，在骨科诊疗过程中，辅助夹板的固定大多通过医生手工完成，其在安装过程中，医护人员的施力大小不便于控制，只能通过经验判断，医护人员用力过小，导致夹紧不到位，容易使辅助夹板脱落，起不到辅助治疗的作用，夹板使用效果不佳，调节效果差；亟待改进。
3.本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的可调型骨科夹板安装紧固装置，能够带动侧夹板与压板进行移动，控制侧夹板与压板进行夹紧，调节病患腿部的舒适感，更加便于使用，降低医务人员的劳动强度。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种解决或部分解决上述问题的骨科夹板安装紧固装置。
5.为达到上述技术方案的效果，本发明的技术方案为：一种计算机调整安装紧固骨科夹板的方法，包括：紧固带、卡接凹槽、卡接块、卡扣头、调节器、红外探测器显示屏和调整按钮；
6.紧固带的内侧面开设有卡接凹槽；卡接凹槽的内部底面设有卡接块；紧固带的一端设有卡扣头；卡扣头的两侧面设有红外探测器；卡扣头的内部设有调节器；卡扣头的顶面设有显示屏和调整按钮；
7.红外探测器用于获取骨科夹板位置的图像；调节器用于分析骨科夹板安装紧固装置的偏移；显示屏用于显示骨科夹板安装紧固装置的调整方法；调整按钮用于调整卡扣头与卡接块的连接位置；
8.调节器的分析步骤如下：
9.步骤s1：调节器根据红外探测器采集的红外图像提取骨科夹板的面积特征；
10.步骤s2：调节器建立如下状态方程：
11.公式一：
12.其中，k是红外图像的编号，取值为正整数；s是红外图像的状态面积；a是红外图像的观测面积；r是红外图像的状态噪声；e是红外图像的观测噪声；s(k)是编号为k的红外图像的状态面积；s(k-1)是编号为k-1的红外图像的状态面积；r(k-1)是编号为k-1的红外图像的状态噪声；a(k)是编号为k的红外图像的观测面积；e(k)是编号为k的红外图像的观测噪声；r(k-1)和e(k)服从高斯分布；
13.步骤s3：调节器对观测面积进行隔离，确定隔离区域范围如下：
14.公式二：
15.其中，μ是放大系数，取值大于1，可以扩大隔离区域范围且将观测面积完全包含在内；rr是隔离区域范围；hc是观测面积的尺寸，由步骤s1提取所得；(x,y)是点坐标；(xc,yc)是隔离目标点的坐标；隔离目标点是观测面积的中心，由步骤s1提取所得；
16.步骤s4：调节器对隔离区域范围内的原始红外图像数据进行迭代二值化处理，用于进行进一步精确隔离；
17.步骤s5：调节器对迭代二值化处理的结果对应的图像区域进行椭圆拟合，利用拟合椭圆e与迭代二值化处理的结果具有相同的规范二阶中心距和相同的中心为依据，计算拟合椭圆e的参数：
18.公式三：
19.其中，θ是拟合椭圆e的长轴与x轴的夹角；a是拟合椭圆e的长轴；b是拟合椭圆e的短轴；η
11
、η
20
、η
02
是相同的规范二阶中心距；
20.步骤s6：调节器对拟合椭圆e内的数据获取跟踪描述，并与目标模型进行相似度对比，若相似度较高，说明跟踪描述与目标模型偏移较小，不需要对骨科夹板进行调整；若相似度较低，说明跟踪描述与目标模型偏移较大，需要对骨科夹板进行调整，调节器向显示屏发送调整指令；目标模型是调节器根据标准红外图像数据建立的模型，标准红外图像数据是担架安装的标准位置的红外图像数据；
21.在步骤s4中，进一步精确隔离的步骤如下：
22.步骤r1：调节器设置初始化值，t＝0时，f(t)＝rr，；
23.步骤r2：调节器设置迭代二值化的阈值t对f(t)进行处理，处理结果为fb
(t)
(x,y)：
24.步骤r3：调节器对fb
(t)
(x,y)进行判断，若且则fb
(t)
(x,y)是迭代二值化处理的结果；否则，调整调节器设置迭代二值化的阈值t，返回步骤r2；其中，t是迭代次数；是隔离区域范围内的原始红外图像中像素值为255的区域，隔离区域范围内的原始红外图像中像素值为0的区域是像中像素值为255的区域，隔离区域范围内的原始红外图像中像素值为0的区域是是迭代次数为t时隔离区域范围内的原始红外图像中像素值为255的区域；sr是观测面积的预测值，由步骤s1提取所得；
25.在步骤s6中，目标模型如下：
26.公式四：
27.其中，j是特征的编号；i是采样点的编号；u是特
征的bin值；uj是第j个特征的特征的bin值；m是值特征量化阶数；mj是第j个特征的值特征量化阶数；nk是特征的个数；是目标模型；x0是标准红外图像数据的中心点；xi是标准红外图像数据的第i个采样点；k是核函数；h是区域带宽；n是采样点个数；δ是采样点的权重；δ(xi)是采样点xi的权重；c是调整系数，由步骤s1获取；
28.跟踪描述如下：
29.公式五：
30.其中，其中，是跟踪描述；y0是拟合椭圆e的中心点；yi是拟合椭圆e的第i个采样点；
31.在步骤s6中，跟踪描述与目标模型的相似度计算步骤如下：
32.步骤t1：调节器读取拟合椭圆e内的像素，计算拟合椭圆的特征值概率，结果如下：
33.公式七：
34.其中，是拟合椭圆的特征值概率；
35.步骤t2：调节器读取背景区域的像素，计算背景区域的特征值概率，背景区域是原始红外图像中拟合椭圆外的区域，结果如下：
36.公式八：
37.其中，是背景区域的特征值概率；
38.步骤t3：调节器计算各个特征的融合概率，方法如下：
39.公式九：
40.其中，aj是第j个特征的融合概率；
41.步骤t4：调节器获取标准红外图像数据，获取初始化目标坐标，计算出目标模型
42.步骤t5：调节器计算出各个特征的特征权值，计算方法如下：
43.公式十：
44.其中，ω
ij
是第j个特征的特征权值；
45.步骤t6：调节器计算出新的目标坐标y1，计算方法如下：
46.公式十：
47.其中，g是核函数；
48.步骤t6：调节器判断是否成立，若成立，则令y0＝(y0+y1)/2，跳转至步骤t6继续执行，若不成立，则不继续执行，令准确坐标yf＝y1；
49.步骤t7：调节器判断跟踪描述与目标模型的相似度，方法如下：
50.公式十一：
51.其中，是相似度。
52.本发明的有益成果为：本发明提供了一种计算机调整安装紧固骨科夹板的方法包括紧固带、卡接凹槽、卡接块、卡扣头、调节器、红外探测器显示屏和调整按钮。通过对红外图像的分析，能够准确监测夹板的位移，从而控制侧夹板与压板进行夹紧，调节病患腿部的舒适感，更加便于使用，降低医务人员的劳动强度。
具体实施方式
53.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，能实现同样功能的产品属于等同替换和改进，均包含在本发明的保护范围之内。具体方法如下：
54.实施例1：本实施例具体介绍了常用的骨科夹板安装紧固装置，如下：
55.骨科夹板安装紧固装置包括：紧固带、卡接凹槽、卡接块、卡扣头、调节器、红外探测器显示屏和调整按钮；
56.紧固带的内侧面开设有卡接凹槽；卡接凹槽的内部底面设有卡接块；紧固带的一端设有卡扣头；卡扣头的两侧面设有红外探测器；卡扣头的内部设有调节器；卡扣头的顶面设有显示屏和调整按钮；
57.红外探测器用于获取骨科夹板位置的图像；调节器用于分析骨科夹板安装紧固装置的偏移；显示屏用于显示骨科夹板安装紧固装置的调整方法；调整按钮用于调整卡扣头与卡接块的连接位置；
58.调节器的分析步骤如下：
59.步骤s1：调节器根据红外探测器采集的红外图像提取骨科夹板的面积特征；
60.步骤s2：调节器建立如下状态方程：
61.公式一：
62.其中，k是红外图像的编号，取值为正整数；s是红外图像的状态面积；a是红外图像的观测面积；r是红外图像的状态噪声；e是红外图像的观测噪声；s(k)是编号为k的红外图像的状态面积；s(k-1)是编号为k-1的红外图像的状态面积；r(k-1)是编号为k-1的红外图像的状态噪声；a(k)是编号为k的红外图像的观测面积；e(k)是编号为k的红外图像的观测噪声；r(k-1)和e(k)服从高斯分布；
63.步骤s3：调节器对观测面积进行隔离，确定隔离区域范围如下：
64.公式二：
65.其中，μ是放大系数，取值大于1，可以扩大隔离区域范围且将观测面积完全包含在内；rr是隔离区域范围；hc是观测面积的尺寸，由步骤s1提取所得；(x,y)是点坐标；(xc,yc)是隔离目标点的坐标；隔离目标点是观测面积的中心，由步骤s1提取所得；
66.步骤s4：调节器对隔离区域范围内的原始红外图像数据进行迭代二值化处理，用于进行进一步精确隔离；
67.步骤s5：调节器对迭代二值化处理的结果对应的图像区域进行椭圆拟合，利用拟合椭圆e与迭代二值化处理的结果具有相同的规范二阶中心距和相同的中心为依据，计算拟合椭圆e的参数：
68.公式三：
69.其中，θ是拟合椭圆e的长轴与x轴的夹角；a是拟合椭圆e的长轴；b是拟合椭圆e的短轴；η
11
、η
20
、η
02
是相同的规范二阶中心距；
70.步骤s6：调节器对拟合椭圆e内的数据获取跟踪描述，并与目标模型进行相似度对比，若相似度较高，说明跟踪描述与目标模型偏移较小，不需要对骨科夹板进行调整；若相似度较低，说明跟踪描述与目标模型偏移较大，需要对骨科夹板进行调整，调节器向显示屏发送调整指令；目标模型是调节器根据标准红外图像数据建立的模型，标准红外图像数据是担架安装的标准位置的红外图像数据；
71.在步骤s4中，进一步精确隔离的步骤如下：
72.步骤r1：调节器设置初始化值，t＝0时，f(t)＝rr，；
73.步骤r2：调节器设置迭代二值化的阈值t对f(t)进行处理，处理结果为fb
(t)
(x,y)：
74.步骤r3：调节器对fb
(t)
(x,y)进行判断，若且则fb
(t)
(x,y)是迭代二值化处理的结果；否则，调整调节器设置迭代二值化的阈值t，返回步骤r2；其中，t是迭代次数；是隔离区域范围内的原始红外图像中像素值为255的区域，隔离区域范围内的原始红外图像中像素值为0的区域是
是迭代次数为t时隔离区域范围内的原始红外图像中像素值为255的区域；sr是观测面积的预测值，由步骤s1提取所得；
75.在步骤s6中，目标模型如下：
76.公式四：
77.其中，j是特征的编号；i是采样点的编号；u是特征的bin值；uj是第j个特征的特征的bin值；m是值特征量化阶数；mj是第j个特征的值特征量化阶数；nk是特征的个数；是目标模型；x0是标准红外图像数据的中心点；xi是标准红外图像数据的第i个采样点；k是核函数；h是区域带宽；n是采样点个数；δ是采样点的权重；δ(xi)是采样点xi的权重；c是调整系数，由步骤s1获取；
78.跟踪描述如下：
79.公式五：
80.其中，其中，是跟踪描述；y0是拟合椭圆e的中心点；yi是拟合椭圆e的第i个采样点；
81.在步骤s6中，跟踪描述与目标模型的相似度计算步骤如下：
82.步骤t1：调节器读取拟合椭圆e内的像素，计算拟合椭圆的特征值概率，结果如下：
83.公式七：
84.其中，是拟合椭圆的特征值概率；
85.步骤t2：调节器读取背景区域的像素，计算背景区域的特征值概率，背景区域是原始红外图像中拟合椭圆外的区域，结果如下：
86.公式八：
87.其中，是背景区域的特征值概率；
88.步骤t3：调节器计算各个特征的融合概率，方法如下：
89.公式九：
90.其中，aj是第j个特征的融合概率；
91.步骤t4：调节器获取标准红外图像数据，获取初始化目标坐标，计算出目标模型
92.步骤t5：调节器计算出各个特征的特征权值，计算方法如下：
93.公式十：
94.其中，ω
ij
是第j个特征的特征权值；
95.步骤t6：调节器计算出新的目标坐标y1，计算方法如下：
96.公式十：
97.其中，g是核函数；
98.步骤t6：调节器判断是否成立，若成立，则令y0＝(y0+y1)/2，跳转至步骤t6继续执行，若不成立，则不继续执行，令准确坐标yf＝y1；
99.步骤t7：调节器判断跟踪描述与目标模型的相似度，方法如下：
100.公式十一：
101.其中，是相似度。
102.本发明的有益成果为：本发明提供了一种计算机调整安装紧固骨科夹板的方法，包括紧固带、卡接凹槽、卡接块、卡扣头、调节器、红外探测器显示屏和调整按钮。通过对红外图像的分析，能够准确监测夹板的位移，从而控制侧夹板与压板进行夹紧，调节病患腿部的舒适感，更加便于使用，降低医务人员的劳动强度。
103.以上所述仅为本发明之较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求保护范围。同时以上说明，对于相关技术领域的技术人员应可以理解及实施，因此其他基于本发明所揭示内容所完成的等同改变，均应包含在本权利要求书的涵盖范围内。