[发明专利]一种基于Kinect设备的病房病患监护系统及监护方法

说明书

技术领域

本发明涉及监护系统领域，具体涉及一种基于Kinect的病房病患监护系统及监护方法。

背景技术

随着经济的发展和人们生活水平的提高，人们对身体健康的关注也在不断提高，特别是在各国社会老龄化的提前到来，人们对医疗资源的需求量越来越大，对医疗质量和效率要求越来越高，使得健康护理和医疗资源的短缺问题愈加明显。

医院是人们就医的主要场所，在医院接受住院治疗的病人在就医人员占到很大比例。目前，我国绝大多数医院对住院患者所采用的监护方法，都是使用人工监护的传统方法。但是人工监护这种监护方式需要监护人员实时陪护在病人身旁，特别是重病住院患者，需要监护人员全天候陪护，对监护人员来说非常费时费力。同时对于家境困难和需要长期住院的病患人员来说，人工监护的成本较高，难以长期承担，如果由患者家属进行监护工作，由于缺乏专业知识和经验，很难满足病患的要求甚至会存在安全隐患。另外监护人员也不能保证时时刻刻陪护在病患身边，当监护人员临时有事不在身边时，病人的紧急请求和需求不能的得到及时响应和满足，病人在需要活动时不能得到及时陪护，病人在未经医生和护士同意的情况下擅自活动时也无法被提醒和警告，病人发生意外时不能及时对病人进行救护，这些情况都会为病人带来极大的不便和安全隐患。随着人们对医疗资源的需求量越来越大，人工监护的人力资源越来越稀缺，成本越来越高，效率越来越低，人工监护的这种传统的监护方法越来越难以满足病患对医院医疗护理的需求。

针对人工监护存在的问题各大医院和养老中心开始采用智能监护系统，但目前的智能监护系统没有对病房住院患者的动作、声音、位置等信息同时进行实时监测、识别、预警，并对获取的监测数据进行实时管理和无线远程发送，同时还存在成本高、设备复杂、功能不全、精确度低等缺点。

发明内容

本发明实施例提供一种基于Kinect设备的病房病患监护系统及监护方法，通过对病人的动作、语音、位置进行实时监测和分析，实现了对病人的异常行为、活动位置、语音请求的自动判定和报警。

本发明提供一种基于Kinect设备的病房病患监护系统，包括：

Kinect设备，用于获取待监护病人的彩色图像数据、深度图像数据、关节点数据以及音频数据；

病患监护管理设备，对Kinect设备获取的彩色图像数据、深度图像数据、关节点数据以及音频数据进行处理和分析，并根据分析结果发送报警信息；

报警模块，根据病患监护管理设备发送的报警信息进行语音报警；

无线通信模块，用于将报警信息发送给使用者，并接收使用者的指导建议；

移动终端，用于将接收到的报警信息进行实时显示，并将使用者提出的指导建议发送回病患监护管理设备，提醒监护人员进行处理。

在本发明的基于Kinect设备的病房病患监护系统中，所述病患监护管理设备包括：

数据处理模块，用于对彩色图像数据、深度图像数据、关节点数据以及音频数据进行滤波处理，并构建人体骨骼向量模型，计算人体骨骼特征数据矩阵；

数据库，用于存储经数据处理模块处理和分类的数据；

动作识别及判定模块，根据病人当前动作的人体骨骼特征数据矩阵判断病人动作是否处于危险动作数据的范围内，如果病人动作属于危险动作则发送报警信息；

空间位置判定模块，根据关节点数据计算病人在病房中的坐标，判断病人坐标是否在报警活动区域内，如果病人处于报警活动区域内则发送报警信息；

语音识别模块，用于对音频数据进行语音识别，提醒监护人员及时响应病人的要求；若音频数据中含有紧急呼救的指令时，发送报警信息；

人机互动模块，包括用于显示彩色图像、深度图像以及报警信息内容的显示单元和用于调取数据库中存储的监控数据、病人信息并输入控制指令的指令输入单元。

在本发明的基于Kinect设备的病房病患监护系统中，所述数据处理模块包括：

图像处理单元，用于清除彩色图像数据和深度图像数据中的噪点；

语音处理单元，用于滤除音频数据中的噪声数据；

关节点处理单元，用于消除关节点数据的抖动和噪声干扰；

建模单元，根据处理后的关节点数据构建人体骨骼向量模型；

计算单元，根据人体骨骼向量模型计算人体骨骼特征数据矩阵。

在本发明的基于Kinect设备的病房病患监护系统中，所述动作识别及判定模块包括：

危险动作数据集，用于存储提前录制的危险动作标准数据，