基于机器视觉的外科手术失血量监测系统的研究与开发

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随着制造业的蓬勃发展,机器视觉技术的成熟与发展,其应用领域越来越广泛,与传统的人工处理方式相比,机器视觉在生产中有着高效率、高精度,工作时间长等特点。将机器视觉应用到外科手术中,帮助医生更为及时准确的处理问题,已成为一种不可阻挡的趋势。本文研究了外科手术中的失血量评估方法,针对其中存在的评估误差大、没有时效性等缺点,研究设计了一种基于机器视觉技术的外科手术失血量监测系统,能够为医生及时提供患者的失血情况,以便做出及时的处理方案。该系统的研究与设计主要是从以下几方面进行阐述:首先,根据失血量监测评估系统的国内外发展现状,与我国的实际情况相结合,提出基于机器视觉技术的外科手术失血量监测系统。对失血量监测系统进行需求分析后,设计出系统的总体架构,并对系统的血红蛋白浓度监测、失血量监测和数据管理等技术方案做出分析研究和选择。其次,对图像预处理和图像识别算法进行研究与分析。冲洗液收集桶中的混合溶液图像是系统数据分析的主要依据,对采集图像进行目标定位分割并提取目标图像的颜色直方图和颜色矩特征,使用加权欧式距离和交集法从样本库图像中找到与采集图像最相似的样本图像,并计算色差进行校验分析,使用满足条件的图像数据作为失血情况的数据信息。然后,针对机器视觉技术,对失血量监测系统中的工业相机等设备选型并搭建测试环境,选用C/S架构对系统进行开发,并以SQL Server 2014数据库作为数据交互中心,在Microsoft Visual Studio 2013集成开发平台中安装调用Open CVSharp视觉库完成对图像的处理和分析,使用C#语言实现系统软件开发。其中系统中包括用户验证模块、实时监测模块、图像处理模块、数据管理模块、报警模块,从而实现整套系统功能的实现。最后,对系统功能、性能以及失血情况进行测试分析,结果表明,系统功能基本实现预期目标,性能良好,运行稳定,而且在±5%的可允许误差范围内实现失血情况的实时准确监测。
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