CN107174459A - 一种采血病床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种采血病床，包括病床和防护平台，所述平台包括气垫防护子系统、坠落检测子系统、控制子系统和报警子系统，坠落检测子系统用于检测病床上病人是否发生坠落，控制子系统分别与气垫防护子系统、坠落检测子系统和报警子系统连接，用于基于坠落检测子系统的输出控制气垫防护子系统和报警子系统的操作。通过本发明，使患者在病床上躺着采集血液时更加安全，能够提高防护安全等级。

Description

一种采血病床

本发明是申请号为201610349816.4、申请日为2016年5月24日、发明名称为“一种采血病床”的专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及医护设备领域，尤其涉及一种采血病床。

背景技术

医疗器械是指单独或者组合使用于人体的仪器、设备、器具、材料或者其他物品，也包括所需要的软件。对于人体体表及体内的治疗效果不是通过药理学、免疫学或者代谢的手段来获得，而是医疗器械产品起到了一定的辅助作用。在使用期间，旨在达到下列预期目的：对疾病的预防、诊断、治疗、监护、缓解；对损伤或者残疾的诊断、治疗、监护、缓解、补偿；对解剖或者生理过程的研究、替代、调节；妊娠控制。

医疗设备可分为10类：病房护理设备(病床、推车、氧气瓶、洗胃机、无针注射器等)；手术设备(手术床、照明设备，手术器械和各种台、架、凳、柜，还包括显微外科设备)；放射治疗设备(接触治疗机、浅层治疗机、深度治疗机、加速器、60钴治疗机、镭或137铯腔内治疗及后装装置治疗等)；核医学治疗设备-治疗方法有内照射治疗、敷贴治疗和胶体治疗三种；理化设备(大体上可分为光疗商务、电疗设备、超声治疗及硫疗设备4类)；激光设备—医用激光发生器(常用的有红宝石激光、氦氖激光、二氧化碳激光、氩离子激光及YAG激光等)；透析治疗设备(常用的人工肾有平板型人工肾和管型人工肾两大类)；体温冷冻设备(半导体冷刀、气体冷刀和固体冷刀等)；急救设备(心脏除颤起搏设备、人工呼吸机、超声雾化器等)；其它治疗设备(高压氧舱、眼科用高频电铬器、电磁吸铁器、玻璃体切割器、血液成人分离器等)。这都属于各科专用治疗设备，如有必要亦可单独分成一类。

病床是医院中最基本、最常见的医疗设备，大部分病人的医疗时间和看护时间都在病床上渡过，然而，由于病床本身构造的原因以及无人护理时间的存在，病人坠床事件时有发生，给病人造成了较大的伤害，除了带来一些撞击上的伤痛之外，还很有可能扩大病人的病情，给病人的恢复和治疗造成不利影响。

当前，医院管理方也积极采取了一些措施对病人坠床事件进行预防和避免，例如加固床体、增加预警设备，减少无人护理时间，但是，一方面这些措施和设备过于简单，检测和预警效率不高，另一方面，缺乏在病人坠床时托起病人身体的紧急救护设备，即使检测了病人坠床事件也无法避免病人坠床造成的后果，实际上对于病人未提供任何帮助。

因此，需要一种新的防坠落报警的技术方案，利用现有的医院病床床体，对其进行结构改造和升级，增加了各种检测设备和预警设备对病人坠床事件进行准确识别，尤为关键的是，还增加了有效的应急反应设备在病人坠床时进行紧急救护。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种采血病床，通过改造现有的医院病床床体，在现有的医院病床床体上引入了重量检测设备、图像检测设备和射线检测设备对病人坠床事件进行准确判断，引入了一些预警设备进行相应的报警，更重要的是，还引入了有针对性的紧急救护设备对坠落的病人身体进行有效支撑，避免病人因为坠床而受到身体伤害。

根据本发明的一方面，提供了一种采血病床，包括病床和防护平台，所述平台包括气垫防护子系统、坠落检测子系统、控制子系统和报警子系统，坠落检测子系统用于检测病床上病人是否发生坠落，控制子系统分别与气垫防护子系统、坠落检测子系统和报警子系统连接，用于基于坠落检测子系统的输出控制气垫防护子系统和报警子系统的操作。

更具体地，在所述采血病床中：弹簧设备，与嵌入式处理设备连接并设置在气垫上，用于在接收到坠落触发信号时，将气垫从病床下方位置水平弹出到病床的一侧，并在气垫水平弹出后发出弹簧操作完成信号；充气泵，分别与弹簧设备、嵌入式处理设备和气垫连接，用于在接收到坠落触发信号且接收到弹簧操作完成信号时，按照预设充气容量对气垫进行充气；气垫，在弹簧设备未接收到坠落触发信号之前，保持位于病床下方且处于收缩状态，用于在充气完毕后对病床坠落人体进行保护；市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；

电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理；AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；显示设备，与AD73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；重量变化率检测设备，位于病床床板下侧面位置，包括重量检测仪和计时器，重量检测仪用于实时检测病床床板上的负载重量，重量变化率检测设备基于重量检测仪的输出和计时器的输出确定病床床板上的负载重量变化率，当负载重量变化率大于预设变化率时，发出重量变化预警信号，当负载重量变化率小于等于预设变化率时，发出重量变化正常信号；CMOS传感设备，位于病床床板的一侧，背向病床侧面以水平拍摄方向拍摄以获得高清侧面图像；灰度化处理设备，与CMOS传感设备连接，用于接收高清侧面图像，并对高清侧面图像执行灰度化处理，以获得灰度化图像；对比度增强设备，与灰度化处理设备连接，用于接收灰度化图像，并对灰度化图像进行对比度增强处理，以获得第一增强图像；尺度变换增强设备，与对比度增强设备连接，用于接收第一增强图像，并对第一增强图像进行尺度变换增强处理，以获得第二增强图像；边缘增强设备，与尺度变换增强设备连接，用于接收第二增强图像，并对第二增强图像进行边缘增强处理，以获得第三增强图像；图像比较设备，分别与边缘增强设备、Haar小波滤波设备、Daubechies小波滤波设备和自适应递归滤波设备连接，当从边缘增强设备接收到第三增强图像时，先启动Haar小波滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第一滤波图像，确定第一滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第一均方误差，当第一均方误差小于等于预设均方误差值时，将第一滤波图像作为目标滤波图像输出，当第一均方误差大于预设均方误差值时，启动Daubechies小波滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第二滤波图像，确定第二滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第二均方误差，当第二均方误差小于等于预设均方误差值时，将第二滤波图像作为目标滤波图像输出，当第二均方误差大于预设均方误差值时，继续启动自适应递归滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第三滤波图像，确定第三滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第三均方误差，当第三均方误差小于等于预设均方误差值时，将第三滤波图像作为目标滤波图像输出，当第三均方误差大于预设均方误差值时，确定第二滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第二均方误差，选择第一均方误差、第二均方误差和第三均方误差中数值最小的均方误差所对应的滤波图像作为目标滤波图像输出，随后关闭Haar小波滤波设备、Daubechies小波滤波设备和自适应递归滤波设备；Haar小波滤波设备，用于对第三增强图像采用基于2阶Haar小波基的小波滤波处理，以获得第一滤波图像；Daubechies小波滤波设备，用于对第三增强图像采用基于2阶Daubechies小波基的小波滤波处理，以获得第二滤波图像；自适应递归滤波设备，用于对第三增强图像执行自适应滤波处理，以获得第三滤波图像；二值化处理设备，分别与图像比较设备和TF卡连接，将目标滤波图像的每一个像素的灰度值与黑白阈值分别比较，当像素的灰度值大于黑白阈值时，将像素记为白色像素，当像素的灰度值小于黑白阈值时，将像素记为黑色像素，从而获得二值化图像；目标检测设备，分别与二值化处理设备和TF卡连接，用于对二值化图像，计算每列黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于像素数阈值的列记为边缘列，还用于对二值化图像，计算每行黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于像素数阈值的行记为边缘行，将边缘列和边缘行交织的区域作为目标存在区域，并从二值化图像中分割出目标存在区域以作为目标子图像输出；目标识别设备，分别与TF卡和目标检测设备连接，将目标子图像与各个基准人体图像进行匹配，匹配成功则发出存在人体信号，匹配失败则发出无人体信号；红外线检测设备，位于病床床板的一侧，用于检测是否有物体从病床床板的一侧经过，并在检测到有物体从病床床板的一侧经过时，发出物件掠过信号；太阳能检测设备，位于病房所在楼宇的外墙上，用于实时检测当前的太阳能强度；供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压，其中太阳能供电器件位于病房所在楼宇的外墙上，太阳能供电器件包括太阳能光伏板；无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换；嵌入式处理设备，分别与CMOS传感设备、弹簧设备、重量变化率检测设备、目标识别设备和红外线检测设备连接，当接收重量变化预警信号后，启动CMOS传感设备，随后在接收到存在人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落触发信号，在接收到无人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落预警信号，以及未接收到物件掠过信号而只接收到存在人体信号，发出坠落预警信号；TF卡，用于预先存储了各个基准人体图像，各个基准人体图像为对不同体形的基准人体进行预先拍摄而获得的图像，还用于预先存储预设均方误差值、黑白阈值、像素数阈值和预设变化率；声光报警设备，与嵌入式处理设备连接，包括声音报警子设备和光报警子设备用于在接收到坠落触发信号或坠落预警信号时进行相应的声光报警操作；用户输入设备，与TF卡连接，用于在用户的操作下，向TF卡中输入预设内容。

更具体地，在所述采血病床中：CMOS传感设备还包括可伸缩式云台。

更具体地，在所述采血病床中:CMOS传感设备还包括辅助光源，用于为CMOS传感设备的拍摄提供辅助照明。

更具体地，在所述采血病床中:替换地，采用嵌入式处理设备内置存储器替换TF卡。

更具体地，在所述采血病床中:CMOS传感设备、目标识别设备和红外线检测设备被集成在一块集成电路板上。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的采血病床的结构方框图。

附图标记：1气垫防护子系统；2坠落检测子系统；3控制子系统；4报警子系统

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的采血病床的实施方案进行详细说明。

病床按材质分，可分为ABS病床、全不锈钢病床、半不锈钢病床、全钢制喷塑病床等。病床按用途分，可分为医用病床、家用病床。病床按功能分，可分为电动病床和手动病床，其中电动病床又可分为五功能电动病床和三功能电动病床等，手动病床又可分为双摇病床、单摇病床、平板病床。

对于在医院科室内等待治疗或接收治疗的病人来说，病床是他们的主要活动场所，医院管理方和病人家属希望病人能够安稳地躺卧在病床上休息或接受治疗，保证病人能够在病床上正常地渡过治疗期和康复期，以等待结束治疗日期的到临。

然而，如果病人不慎从病床上坠落，则给病人带来的伤害是无法估量的，这是因为一些病人本身的病情很容易因为坠落带来二次伤害，例如一些病人，本身受到的是肌肉或筋骨的损坏，如果又坠落到病床下，则加剧了自身的病情，还有可能一些病人是在治疗期间坠落到病床下的，在坠落时身体上还带有医护器件，例如呼吸面罩等，如果坠落，则很可能因为医护器件脱落而导致病人处于极度危险的境界。

一般情况下，病人是能够在病床上安全地休息或接收治疗，一方面是因为不间断地会有医护人员进行医护工作，或者会有病人家属长期照顾，即使在夜间，也可能会安排专门的护理人员带薪对病人进行护理，缩短了病人的无人看护时间，另一方面也是因为一些病人还是有一定的行动能力，对自己进行了自我规范，减少从床上坠落的概率。但是，医护人员、病人家属乃至带薪的护理人员毕竟是人工看护，自己还有吃饭、休息的时间，无法对病人进行不间断、24小时的看护，因此，病人还是存在一定的无人看护时间，同时，还有一些病人是完全丧失行动能力，对于这些病人，很可能是一次无意的翻身就导致坠床事件的发生。

为了避免病人坠床事件的发生，现有技术中，医院管理方也采取了很多积极的措施，例如，对病床床体进行改造，增加护栏的高度，以及在病床床体上设置一些越界报警设备和紧急呼叫设备，以减少病人坠床的可能性，为病人提供坠床报警的触发装置，这些改造后的病床设备在一定程度上减少了病人坠床事件的发生。同时，医院管理方还采取了一些措施，例如增加与病人家属的互动和沟通，以减少病人无人看护的时间。

但是，现有的这些病床床体改造机制过于简单，由于病人坠床持续间隔很短暂，上述的检测和报警设备检测精度不高、检测效率低下，护栏高度的增加和看护时间的增加只能减少病人坠床的概率，而不能避免坠床的事件发生，最主要的是，现有技术中缺乏对病人坠床事件的快速反应措施和快速反应设备，无法对病人坠床事件进行快速反应，无法及时对病人身体进行快速支撑，导致无法避免病人坠床的恶劣后果。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种采血病床，能够准确、高效地检测出病人的坠床事件，能够快速进行报警，还能够使用一些应急反应设备对病人进行救护，从而有效避免病人受到撞击伤害，提高了病床的自动化水准。

图1为根据本发明实施方案示出的采血病床的结构方框图，包括病床和防护平台，所述平台包括气垫防护子系统、坠落检测子系统、控制子系统和报警子系统，坠落检测子系统用于检测病床上病人是否发生坠落，控制子系统分别与气垫防护子系统、坠落检测子系统和报警子系统连接，用于基于坠落检测子系统的输出控制气垫防护子系统和报警子系统的操作。

接着，继续对本发明的采血病床的具体结构进行进一步的说明。

所述平台包括：弹簧设备，与嵌入式处理设备连接并设置在气垫上，用于在接收到坠落触发信号时，将气垫从病床下方位置水平弹出到病床的一侧，并在气垫水平弹出后发出弹簧操作完成信号。

所述平台包括：充气泵，分别与弹簧设备、嵌入式处理设备和气垫连接，用于在接收到坠落触发信号且接收到弹簧操作完成信号时，按照预设充气容量对气垫进行充气；气垫，在弹簧设备未接收到坠落触发信号之前，保持位于病床下方且处于收缩状态，用于在充气完毕后对病床坠落人体进行保护。

所述平台包括：市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理。

所述平台包括：AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值。

所述平台包括：交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；显示设备，与AD73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值。

所述平台包括：重量变化率检测设备，位于病床床板下侧面位置，包括重量检测仪和计时器，重量检测仪用于实时检测病床床板上的负载重量，重量变化率检测设备基于重量检测仪的输出和计时器的输出确定病床床板上的负载重量变化率，当负载重量变化率大于预设变化率时，发出重量变化预警信号，当负载重量变化率小于等于预设变化率时，发出重量变化正常信号。

所述平台包括：CMOS传感设备，位于病床床板的一侧，背向病床侧面以水平拍摄方向拍摄以获得高清侧面图像；灰度化处理设备，与CMOS传感设备连接，用于接收高清侧面图像，并对高清侧面图像执行灰度化处理，以获得灰度化图像。

所述平台包括：对比度增强设备，与灰度化处理设备连接，用于接收灰度化图像，并对灰度化图像进行对比度增强处理，以获得第一增强图像。

所述平台包括：尺度变换增强设备，与对比度增强设备连接，用于接收第一增强图像，并对第一增强图像进行尺度变换增强处理，以获得第二增强图像；边缘增强设备，与尺度变换增强设备连接，用于接收第二增强图像，并对第二增强图像进行边缘增强处理，以获得第三增强图像。

所述平台包括：图像比较设备，分别与边缘增强设备、Haar小波滤波设备、Daubechies小波滤波设备和自适应递归滤波设备连接，当从边缘增强设备接收到第三增强图像时，先启动Haar小波滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第一滤波图像，确定第一滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第一均方误差，当第一均方误差小于等于预设均方误差值时，将第一滤波图像作为目标滤波图像输出，当第一均方误差大于预设均方误差值时，启动Daubechies小波滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第二滤波图像，确定第二滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第二均方误差，当第二均方误差小于等于预设均方误差值时，将第二滤波图像作为目标滤波图像输出，当第二均方误差大于预设均方误差值时，继续启动自适应递归滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第三滤波图像，确定第三滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第三均方误差，当第三均方误差小于等于预设均方误差值时，将第三滤波图像作为目标滤波图像输出，当第三均方误差大于预设均方误差值时，确定第二滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第二均方误差，选择第一均方误差、第二均方误差和第三均方误差中数值最小的均方误差所对应的滤波图像作为目标滤波图像输出，随后关闭Haar小波滤波设备、Daubechies小波滤波设备和自适应递归滤波设备。

所述平台包括：Haar小波滤波设备，用于对第三增强图像采用基于2阶Haar小波基的小波滤波处理，以获得第一滤波图像；Daubechies小波滤波设备，用于对第三增强图像采用基于2阶Daubechies小波基的小波滤波处理，以获得第二滤波图像。

所述平台包括：自适应递归滤波设备，用于对第三增强图像执行自适应滤波处理，以获得第三滤波图像；二值化处理设备，分别与图像比较设备和TF卡连接，将目标滤波图像的每一个像素的灰度值与黑白阈值分别比较，当像素的灰度值大于黑白阈值时，将像素记为白色像素，当像素的灰度值小于黑白阈值时，将像素记为黑色像素，从而获得二值化图像。

所述平台包括：目标检测设备，分别与二值化处理设备和TF卡连接，用于对二值化图像，计算每列黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于像素数阈值的列记为边缘列，还用于对二值化图像，计算每行黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于像素数阈值的行记为边缘行，将边缘列和边缘行交织的区域作为目标存在区域，并从二值化图像中分割出目标存在区域以作为目标子图像输出。

所述平台包括：目标识别设备，分别与TF卡和目标检测设备连接，将目标子图像与各个基准人体图像进行匹配，匹配成功则发出存在人体信号，匹配失败则发出无人体信号。

所述平台包括：红外线检测设备，位于病床床板的一侧，用于检测是否有物体从病床床板的一侧经过，并在检测到有物体从病床床板的一侧经过时，发出物件掠过信号。

所述平台包括：太阳能检测设备，位于病房所在楼宇的外墙上，用于实时检测当前的太阳能强度。

所述平台包括：供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压，其中太阳能供电器件位于病房所在楼宇的外墙上，太阳能供电器件包括太阳能光伏板。

所述平台包括：无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换。

所述平台包括：嵌入式处理设备，分别与CMOS传感设备、弹簧设备、重量变化率检测设备、目标识别设备和红外线检测设备连接，当接收重量变化预警信号后，启动CMOS传感设备，随后在接收到存在人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落触发信号，在接收到无人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落预警信号，以及未接收到物件掠过信号而只接收到存在人体信号，发出坠落预警信号。

所述平台包括：TF卡，用于预先存储了各个基准人体图像，各个基准人体图像为对不同体形的基准人体进行预先拍摄而获得的图像，还用于预先存储预设均方误差值、黑白阈值、像素数阈值和预设变化率；声光报警设备，与嵌入式处理设备连接，包括声音报警子设备和光报警子设备用于在接收到坠落触发信号或坠落预警信号时进行相应的声光报警操作。

所述平台包括：用户输入设备，与TF卡连接，用于在用户的操作下，向TF卡中输入预设内容。

可选地，在所述平台中：CMOS传感设备还包括可伸缩式云台；CMOS传感设备还包括辅助光源，用于为CMOS传感设备的拍摄提供辅助照明；替换地，采用嵌入式处理设备内置存储器替换TF卡；以及CMOS传感设备、目标识别设备和红外线检测设备被集成在一块集成电路板上。

另外，CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)，中文学名为互补金属氧化物半导体，他本是计算机系统内一种重要的芯片，保存了系统引导最基本的资料。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N(带-电)和P(带+电)级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。后来发现CMOS经过加工也可以作为数码摄影中的图像传感器。

对于独立于电网的便携式应用而言，以低功耗特性而著称的CMOS技术具有一个明显的优势：CMOS图像传感器是针对5V和3.3V电源电压而设计的。而CCD芯片则需要大约12V的电源电压，因此不得不采用一个电压转换器，从而导致功耗增加。在总功耗方面，把控制和系统功能集成到CMOS传感器中将带来另一个好处：他去除了与其他半导体元件的所有外部连接线。其高功耗的驱动器如今已遭弃用，这是因为在芯片内部进行通信所消耗的能量要比通过PCB或衬底的外部实现方式低得多。

采用本发明的采血病床，针对现有技术无法为从病床上坠落的病人进行紧急救护的技术问题，通过加入高精度的多个检测设备进行检测结果综合分析，以有效判断病人是否发生坠落，还加入必要的报警设备进行报警，同时还加入了专门的应急反应设备以在病人坠落时进行紧急救护。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (2)

1.一种采血病床，包括病床和防护平台，其特征在于，所述平台包括气垫防护子系统、坠落检测子系统、控制子系统和报警子系统，坠落检测子系统用于检测病床上病人是否发生坠落，控制子系统分别与气垫防护子系统、坠落检测子系统和报警子系统连接，用于基于坠落检测子系统的输出控制气垫防护子系统和报警子系统的操作。

2.如权利要求1所述的采血病床，其特征在于，所述平台包括：

弹簧设备，与嵌入式处理设备连接并设置在气垫上，用于在接收到坠落触发信号时，将气垫从病床下方位置水平弹出到病床的一侧，并在气垫水平弹出后发出弹簧操作完成信号；

充气泵，分别与弹簧设备、嵌入式处理设备和气垫连接，用于在接收到坠落触发信号且接收到弹簧操作完成信号时，按照预设充气容量对气垫进行充气；

气垫，在弹簧设备未接收到坠落触发信号之前，保持位于病床下方且处于收缩状态，用于在充气完毕后对病床坠落人体进行保护；

市电接入接口，与市电线路连接，用于接收市电线路输入的交流供电信号；

电流互感器及取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电流信号分别进行取样；

电压取样电路，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于对A相线路、B相线路和C相线路中的电压信号分别进行取样；

电流信号调理电路，与电流互感器及取样电路连接，用于对取样电流进行信号调理；

电压信号调理电路，与电压取样电路连接，用于对取样电压进行信号调理；

AD73360芯片，分别与电流信号调理电路和电压信号调理电路连接，对调理后的取样电流和调理后的取样电压分别执行16位A/D转换，获得数字电流信号和数字电压信号，还基于数字电流信号和数字电压信号确定数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；

交流供电转换设备，与市电线路中的A相线路、B相线路和C相线路连接，用于执行交流电到直流电的转换；

显示设备，与AD73360芯片连接，用于实时显示数字电流信号的有效值和数字电压信号的有效值；

重量变化率检测设备，位于病床床板下侧面位置，包括重量检测仪和计时器，重量检测仪用于实时检测病床床板上的负载重量，重量变化率检测设备基于重量检测仪的输出和计时器的输出确定病床床板上的负载重量变化率，当负载重量变化率大于预设变化率时，发出重量变化预警信号，当负载重量变化率小于等于预设变化率时，发出重量变化正常信号；

CMOS传感设备，位于病床床板的一侧，背向病床侧面以水平拍摄方向拍摄以获得高清侧面图像；

灰度化处理设备，与CMOS传感设备连接，用于接收高清侧面图像，并对高清侧面图像执行灰度化处理，以获得灰度化图像；

对比度增强设备，与灰度化处理设备连接，用于接收灰度化图像，并对灰度化图像进行对比度增强处理，以获得第一增强图像；

尺度变换增强设备，与对比度增强设备连接，用于接收第一增强图像，并对第一增强图像进行尺度变换增强处理，以获得第二增强图像；

边缘增强设备，与尺度变换增强设备连接，用于接收第二增强图像，并对第二增强图像进行边缘增强处理，以获得第三增强图像；

图像比较设备，分别与边缘增强设备、Haar小波滤波设备、Daubechies小波滤波设备和自适应递归滤波设备连接，当从边缘增强设备接收到第三增强图像时，先启动Haar小波滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第一滤波图像，确定第一滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第一均方误差，当第一均方误差小于等于预设均方误差值时，将第一滤波图像作为目标滤波图像输出，当第一均方误差大于预设均方误差值时，启动Daubechies小波滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第二滤波图像，确定第二滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第二均方误差，当第二均方误差小于等于预设均方误差值时，将第二滤波图像作为目标滤波图像输出，当第二均方误差大于预设均方误差值时，继续启动自适应递归滤波设备对第三增强图像进行滤波处理以获得第三滤波图像，确定第三滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第三均方误差，当第三均方误差小于等于预设均方误差值时，将第三滤波图像作为目标滤波图像输出，当第三均方误差大于预设均方误差值时，确定第二滤波图像和第三增强图像之间的均方误差以作为第二均方误差，选择第一均方误差、第二均方误差和第三均方误差中数值最小的均方误差所对应的滤波图像作为目标滤波图像输出，随后关闭Haar小波滤波设备、Daubechies小波滤波设备和自适应递归滤波设备；

Haar小波滤波设备，用于对第三增强图像采用基于2阶Haar小波基的小波滤波处理，以获得第一滤波图像；

Daubechies小波滤波设备，用于对第三增强图像采用基于2阶Daubechies小波基的小波滤波处理，以获得第二滤波图像；

自适应递归滤波设备，用于对第三增强图像执行自适应滤波处理，以获得第三滤波图像；

二值化处理设备，分别与图像比较设备和TF卡连接，将目标滤波图像的每一个像素的灰度值与黑白阈值分别比较，当像素的灰度值大于黑白阈值时，将像素记为白色像素，当像素的灰度值小于黑白阈值时，将像素记为黑色像素，从而获得二值化图像；

目标检测设备，分别与二值化处理设备和TF卡连接，用于对二值化图像，计算每列黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于像素数阈值的列记为边缘列，还用于对二值化图像，计算每行黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于像素数阈值的行记为边缘行，将边缘列和边缘行交织的区域作为目标存在区域，并从二值化图像中分割出目标存在区域以作为目标子图像输出；

目标识别设备，分别与TF卡和目标检测设备连接，将目标子图像与各个基准人体图像进行匹配，匹配成功则发出存在人体信号，匹配失败则发出无人体信号；

红外线检测设备，位于病床床板的一侧，用于检测是否有物体从病床床板的一侧经过，并在检测到有物体从病床床板的一侧经过时，发出物件掠过信号；

太阳能检测设备，位于病房所在楼宇的外墙上，用于实时检测当前的太阳能强度；

供电设备，包括太阳能供电器件、蓄电池、切换开关和电压转换器，切换开关分别与太阳能检测设备、太阳能供电器件和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度高于等于预设强度时，切换到太阳能供电器件以由太阳能供电器件供电，电压转换器与切换开关连接，以将通过切换开关输入的5V电压转换为3.3V电压，其中太阳能供电器件位于病房所在楼宇的外墙上，太阳能供电器件包括太阳能光伏板；

无线充电设备，分别与太阳能检测设备和蓄电池连接，当蓄电池的剩余电量不足且当前的太阳能强度低于预设强度时，与附近的无线充电终端建立连接以启动无线充电操作，无线充电设备还与电压转换器连接以实现电压转换；

嵌入式处理设备，分别与CMOS传感设备、弹簧设备、重量变化率检测设备、目标识别设备和红外线检测设备连接，当接收重量变化预警信号后，启动CMOS传感设备，随后在接收到存在人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落触发信号，在接收到无人体信号且接收到物件掠过信号时，发出坠落预警信号，以及未接收到物件掠过信号而只接收到存在人体信号，发出坠落预警信号；

TF卡，用于预先存储了各个基准人体图像，各个基准人体图像为对不同体形的基准人体进行预先拍摄而获得的图像，还用于预先存储预设均方误差值、黑白阈值、像素数阈值和预设变化率；

声光报警设备，与嵌入式处理设备连接，包括声音报警子设备和光报警子设备用于在接收到坠落触发信号或坠落预警信号时进行相应的声光报警操作；

用户输入设备，与TF卡连接，用于在用户的操作下，向TF卡中输入预设内容；

CMOS传感设备还包括可伸缩式云台；

CMOS传感设备、目标识别设备和红外线检测设备被集成在一块集成电路板上；

其中，所述CMOS传感设备包括利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，形成在CMOS上共存着带N和P级的半导体，N级带负点，P级带正电；这两个互补效应所产生的电流即被所述CMOS传感设备的处理芯片纪录和解读成影像，所述CMOS传感设备采用5V和3.3V电源电压。