CN113598804A - 基于人工智能的双下肢去骨综合控制*** - Google Patents
基于人工智能的双下肢去骨综合控制*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,涉及医学图像处理技术领域,为解决现有的综合控制***不够全面,其移载机构使用不够灵活,降低了使用的方便性的问题。所述扫描***包括扫描床、射线控制器、射线源、高压发生器、探测器、模/数转换器和数据传输模块,所述扫描床上设置有承接台,所述承接台的上方安装有底座,所述底座的上方安装有主床体,所述底座的内部开设有容纳槽,且容纳槽设置有两个,两个所述容纳槽的内部均安装有双向丝杆,两个所述双向丝杆与主床体之间均安装有调节架,两个所述双向丝杆之间的外部安装有连接套,所述承接台的底部安装有第一驱动电机和第二驱动电机。
Description
技术领域
本发明涉及医学图像处理技术领域,具体为基于人工智能的双下肢去骨综合控制***。
背景技术
双下肢一般指的是双腿。人的身体结构非常复杂,因先天或后天的原因,部分人会产生双下肢类的一些疾病。随着社会的进步和科技的发展,医疗技术也随之提升,通过CT成像技术可以很好获取双下肢血管成像,通过图像方便医生去诊断病变位置。综合控制***是CT扫描设备中重要的组成部分,通过综合控制***可实现对CT扫描设备各部分的调控,使得CT扫描设备使用更加智能化,操作更加方便。
但是,现有的综合控制***不够全面,其移载机构使用不够灵活,降低了使用的方便性,因此不满足现有的需求,对此我们提出了基于人工智能的双下肢去骨综合控制***。
发明内容
本发明的目的在于提供基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,以解决上述背景技术中提出的现有的综合控制***不够全面,其移载机构使用不够灵活,降低了使用的方便性的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,包括计算机综合控制***、扫描***、扫描图像获取模块、预处理模块、双下肢去骨模块、特征提取模块、三维重建及可视化操作模块、控制台和大容量存储器,所述扫描***包括扫描床、射线控制器、射线源、高压发生器、探测器、模/数转换器和数据传输模块,所述扫描床上设置有承接台,所述承接台的上方安装有底座,所述底座的上方安装有主床体,所述底座的内部开设有容纳槽,且容纳槽设置有两个,两个所述容纳槽的内部均安装有双向丝杆,两个所述双向丝杆与主床体之间均安装有调节架,两个所述双向丝杆之间的外部安装有连接套,所述承接台的底部安装有第一驱动电机和第二驱动电机,且第一驱动电机的输出端与连接套通过皮带传动连接,所述第一驱动电机和第二驱动电机与计算机综合控制***电性连接。
优选的,所述调节架包括固定座、调节杆和安装座,所述调节杆设置于固定座的两侧,并与固定座通过铰接件转动连接,两个所述调节杆远离固定座的一端与安装座通过铰接件转动连接,两个所述安装座分别套装于双向丝杆的左旋螺纹段和右旋螺纹段的外部,并与左旋螺纹段和右旋螺纹段上的滚珠螺母固定连接。
优选的,所述底座两端的上方均设置有承接座,所述承接座与底座之间的内部开设有缓冲槽,所述主床体两端的内部均开设有连接槽,且承接座延伸至连接槽的内部,所述缓冲槽的内部安装有缓冲柱,所述缓冲槽端的内部安装有限位环。
优选的,所述缓冲柱包括固定杆、移动板和弹簧,所述移动板设置于固定杆的下端,所述固定杆的上端穿过弹簧和限位环,并与主床体通过螺栓连接。
优选的,所述主床体的底端设置有空腔,且固定座延伸至空腔的内部,并与主床体通过螺栓连接,所述空腔的顶端安装有加强肋。
优选的,所述承接台的内部开设有安装槽,且安装槽开设有两个,两个所述安装槽的内部均安装有单向丝杆,所述底座的底部安装有连接座,且连接座的下端套装于单向丝杆的外部,并与单向丝杆的滚珠螺母固定连接。
优选的,两个所述单向丝杆通过皮带传动连接,且一个单向丝杆的一端与第二驱动电机的输出端通过皮带传动连接。
优选的,所述预处理模块包括线性插值单元和目标区域提取单元,所述线性插值单元的输出端与目标区域提取单元的输入端连接。
优选的,所述双下肢去骨模块包括分割单元、非血管区域消除单元和降噪增强单元,所述分割单元的输出端与非血管区域消除单元的输入端连接,所述非血管区域消除单元的输出端与降噪增强单元的输入端连接。
优选的,所述射线控制器和高压发生器的输出端与射线源的输入端连接,所述射线源的输出端与探测器的输入端连接,所述探测器的输出端与模/数转换器的输入端连接,所述模/数转换器的输出端与数据传输模块的输入端连接,所述数据传输模块的输出端与扫描图像获取模块的输入端连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过该***由计算机综合控制***、扫描***、扫描图像获取模块、预处理模块、双下肢去骨模块、特征提取模块、三维重建及可视化操作模块、控制台和大容量存储器构成,双下肢去骨模块设置分割单元、非血管区域消除单元和降噪增强单元,由此可很好地建立三维双下肢去骨血管图形,使得图形更加直观清晰,更便于医生诊断,同时该***采用人工智能去计算和处理,可有效提高CT扫描设备的工作效率,减轻医护人员的劳动强度,从而提高诊断效率。
2、本发明通过该***扫描床的主床体和底座之间安装调节架和双向丝杆,调节架两端的安装座分别与双向丝杆的左旋螺纹段和右旋螺纹段固定,可进行不同方向的运动,计算机综合控制***控制第一驱动电机启动时,可实现两个双向丝杆的旋转,通过双向丝杆的旋转可实现调节架的伸缩,从而实现主床体的升降,由此可调节人体与射线源的距离,提高了该扫描床使用的灵活性。
3、本发明通过底座与主床体之间的两端安装缓冲柱,缓冲柱由限位环限制在缓冲槽内,在主床体的上升过程中,缓冲柱上的弹簧会受力产生压缩,由于弹簧具有良好的弹性和恢复变形的能力,能提供良好的缓冲效果,从而提高主床体升降的稳定性。
附图说明
图1为本发明的基于人工智能的双下肢去骨综合控制***的结构示意图;
图2为本发明的扫描***的结构示意图;
图3为本发明的扫描床的局部结构示意图;
图4为本发明的A区的局部放大图;
图5为本发明的单向丝杆与第二驱动电机的连接关系图。
图中:1、计算机综合控制***;2、扫描***;21、扫描床;22、射线控制器;23、射线源;24、高压发生器;25、探测器;26、模/数转换器;27、数据传输模块;3、扫描图像获取模块;4、预处理模块;41、线性插值单元;42、目标区域提取单元;5、双下肢去骨模块;51、分割单元;52、非血管区域消除单元;53、降噪增强单元;6、特征提取模块;7、三维重建及可视化操作模块;8、控制台;9、大容量存储器;10、承接台;101、安装槽;11、底座;111、容纳槽;112、双向丝杆;113、调节架;1131、固定座;1132、调节杆;1133、安装座;114、承接座;115、缓冲槽;116、限位环;12、主床体;121、空腔;122、加强肋;123、连接槽;13、连接套;14、第一驱动电机;15、连接座;16、单向丝杆;17、第二驱动电机;18、缓冲柱;181、固定杆;182、移动板;183、弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
请参阅图1-5,本发明提供的一种实施例:基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,包括计算机综合控制***1、扫描***2、扫描图像获取模块3、预处理模块4、双下肢去骨模块5、特征提取模块6、三维重建及可视化操作模块7、控制台8和大容量存储器9,操作者通过控制台8接收命令和扫描参数,该控制台8具有例如显示器、键盘、鼠标、语音激活控制器或任何其他适合的输入设备等操作者界面的某个形式,其中显示器方便操作者观察来自计算机综合控制***1的重建图像和其他数据,扫描***2包括扫描床21、射线控制器22、射线源23、高压发生器24、探测器25、模/数转换器26和数据传输模块27,数据传输模块27的输出端与计算机综合控制***1的输入端连接,扫描图像获取模块3的输出端与预处理模块4的输入端连接,预处理模块4的输出端与双下肢去骨模块5的输入端连接,双下肢去骨模块5的输出端与特征提取模块6的输入端连接,特征提取模块6的输出端与三维重建及可视化操作模块7的输入端连接,扫描床21上设置有承接台10,承接台10的上方安装有底座11,底座11的上方安装有主床体12,底座11的内部开设有容纳槽111,且容纳槽111设置有两个,两个容纳槽111的内部均安装有双向丝杆112,两个双向丝杆112与底座11通过轴承转动连接,两个双向丝杆112与主床体12之间均安装有调节架113,两个双向丝杆112之间的外部安装有连接套13,连接套13与两个连接套13通过螺栓连接,承接台10的底部安装有第一驱动电机14和第二驱动电机17,且第一驱动电机14的输出端与连接套13通过皮带传动连接,实现远距离传动,第一驱动电机14和第二驱动电机17与计算机综合控制***1电性连接,实现统一的数据化调控。
进一步,调节架113包括固定座1131、调节杆1132和安装座1133,调节杆1132设置于固定座1131的两侧,并与固定座1131通过铰接件转动连接,两个调节杆1132远离固定座1131的一端与安装座1133通过铰接件转动连接,通过铰接件实现连接处的灵活转动,从而实现调节杆1132的展开与收起,两个安装座1133分别套装于双向丝杆112的左旋螺纹段和右旋螺纹段的外部,并与左旋螺纹段和右旋螺纹段上的滚珠螺母固定连接,滚珠螺母可将旋转运动转换为直线运动,进而调整安装座1133的位置。
进一步,底座11两端的上方均设置有承接座114,承接座114与底座11为一体结构,承接座114与底座11之间的内部开设有缓冲槽115,主床体12两端的内部均开设有连接槽123,且承接座114延伸至连接槽123的内部,缓冲槽115的内部安装有缓冲柱18,缓冲槽115端的内部安装有限位环116,限位环116与承接座114焊接连接,连接牢固,整体性好。
进一步,缓冲柱18包括固定杆181、移动板182和弹簧183,移动板182设置于固定杆181的下端,移动板182与固定杆181焊接连接,固定杆181的上端穿过弹簧183和限位环116,并与主床体12通过螺栓连接,固定杆181随主床体12上升,移动板182随固定杆181上升,在移动板182上升过程中,弹簧183受力被挤压,与此同时,弹簧183也会为恢复变形产生一个反作用力。
进一步,主床体12的底端设置有空腔121,减少主床体12的使用材料,减轻重量,且固定座1131延伸至空腔121的内部,并与主床体12通过螺栓连接,空腔121的顶端安装有加强肋122,加强肋122与主床体12焊接连接,通过加强肋122提高主床体12的结构强度。
进一步,承接台10的内部开设有安装槽101,且安装槽101开设有两个,两个安装槽101的内部均安装有单向丝杆16,单向丝杆16与承接台10通过轴承转动连接,底座11的底部安装有连接座15,且连接座15的下端套装于单向丝杆16的外部,并与单向丝杆16的滚珠螺母固定连接,滚珠螺母将单向丝杆16的旋转运动转换为直线运动,进而带着连接座15进行移动,连接座15带着底座11移动,从而实现主床体12的移动。
进一步,两个单向丝杆16通过皮带传动连接,且一个单向丝杆16的一端与第二驱动电机17的输出端通过皮带传动连接,实现远距离传动,传动效率高。
进一步,预处理模块4包括线性插值单元41和目标区域提取单元42,线性插值单元41的输出端与目标区域提取单元42的输入端连接,预处理模块4对图像进行初步处理,便于后面去骨时更加方便。
进一步,双下肢去骨模块5包括分割单元51、非血管区域消除单元52和降噪增强单元53,分割单元51的输出端与非血管区域消除单元52的输入端连接,非血管区域消除单元52的输出端与降噪增强单元53的输入端连接,分割单元51通过目标区域进行分切,非血管区域消除单元52去除目标区域的骨骼组织,降噪增强单元53对得到的图像进行降噪处理,提高图像质量。
进一步,射线控制器22和高压发生器24的输出端与射线源23的输入端连接,射线源23的输出端与探测器25的输入端连接,探测器25的输出端与模/数转换器26的输入端连接,模/数转换器26的输出端与数据传输模块27的输入端连接,数据传输模块27的输出端与扫描图像获取模块3的输入端连接,实现数据的传输。
工作原理:使用时,患者躺在扫描床21的主床体12上,通过控制台8给计算机综合控制***1发出指令,计算机综合控制***1控制第二驱动电机17启动,通过皮带的传动作用,实现一个单向丝杆16的旋转,通过另一个皮带的传动作用,实现两个单向丝杆16的共同旋转,通过滚珠螺母的作用,将单向丝杆16的旋转运动转换为连接座15的直线运动,连接座15带着底座11和带动主床体12一起运动,将患者需要拍摄部位送至扫描舱内。随后计算机综合控制***1控制第一驱动电机14启动,通过皮带的传动作用,带动连接套13旋转,连接套13带动双向丝杆112共同旋转,两个双向丝杆112左旋螺纹段和右旋螺纹段上的滚珠螺母将双向丝杆112的旋转运动转换为调节架113上安装座1133的直线运动,并是实现两个安装座1133不同方向上的移动,由此调节调节架113上两个安装座1133之间的距离,调节过程中,调节杆1132与固定座1131和安装座1133的连接处产生旋转,调节杆1132由水平状态逐渐趋于竖直,固定座1131升高,并带着主床体12上升,可调节人体与射线源23的距离,提高了该扫描床21使用的灵活性。在主床体12的上升过程中,缓冲柱18上的弹簧183会受力产生压缩,由于弹簧183具有良好的弹性和恢复变形的能力,能提供良好的缓冲效果,从而提高主床体12升降的稳定性。由射线源23照射射线,对人体***位进行扫描,由探测器25接收透过的射线,转变为可见光后,由模/数转换器26转为数字信号,最后通过数据传输模块27输送至计算机综合控制***1。随后扫描图像获取模块3获取图像信息,传输至预处理模块4,通过线性插值单元41和目标区域提取单元42对图像进行调整,并提取主要目标区域,然后传输至双下肢去骨模块5,通过分割单元51、非血管区域消除单元52和降噪增强单元53再次对图像进行处理,得到清晰的双下肢去骨血管,特征提取模块6提取特征数据,传输至三维重建及可视化操作模块7建立三维图形。大容量存储器9对该***的数据进行存储。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,包括计算机综合控制***(1)、扫描***(2)、扫描图像获取模块(3)、预处理模块(4)、双下肢去骨模块(5)、特征提取模块(6)、三维重建及可视化操作模块(7)、控制台(8)和大容量存储器(9),其特征在于:所述扫描***(2)包括扫描床(21)、射线控制器(22)、射线源(23)、高压发生器(24)、探测器(25)、模/数转换器(26)和数据传输模块(27),所述扫描床(21)上设置有承接台(10),所述承接台(10)的上方安装有底座(11),所述底座(11)的上方安装有主床体(12),所述底座(11)的内部开设有容纳槽(111),且容纳槽(111)设置有两个,两个所述容纳槽(111)的内部均安装有双向丝杆(112),两个所述双向丝杆(112)与主床体(12)之间均安装有调节架(113),两个所述双向丝杆(112)之间的外部安装有连接套(13),所述承接台(10)的底部安装有第一驱动电机(14)和第二驱动电机(17),且第一驱动电机(14)的输出端与连接套(13)通过皮带传动连接,所述第一驱动电机(14)和第二驱动电机(17)与计算机综合控制***(1)电性连接。
2.根据权利要求1所述的基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,其特征在于:所述调节架(113)包括固定座(1131)、调节杆(1132)和安装座(1133),所述调节杆(1132)设置于固定座(1131)的两侧,并与固定座(1131)通过铰接件转动连接,两个所述调节杆(1132)远离固定座(1131)的一端与安装座(1133)通过铰接件转动连接,两个所述安装座(1133)分别套装于双向丝杆(112)的左旋螺纹段和右旋螺纹段的外部,并与左旋螺纹段和右旋螺纹段上的滚珠螺母固定连接。
3.根据权利要求1所述的基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,其特征在于:所述底座(11)两端的上方均设置有承接座(114),所述承接座(114)与底座(11)之间的内部开设有缓冲槽(115),所述主床体(12)两端的内部均开设有连接槽(123),且承接座(114)延伸至连接槽(123)的内部,所述缓冲槽(115)的内部安装有缓冲柱(18),所述缓冲槽(115)端的内部安装有限位环(116)。
4.根据权利要求3所述的基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,其特征在于:所述缓冲柱(18)包括固定杆(181)、移动板(182)和弹簧(183),所述移动板(182)设置于固定杆(181)的下端,所述固定杆(181)的上端穿过弹簧(183)和限位环(116),并与主床体(12)通过螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,其特征在于:所述主床体(12)的底端设置有空腔(121),且固定座(1131)延伸至空腔(121)的内部,并与主床体(12)通过螺栓连接,所述空腔(121)的顶端安装有加强肋(122)。
6.根据权利要求1所述的基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,其特征在于:所述承接台(10)的内部开设有安装槽(101),且安装槽(101)开设有两个,两个所述安装槽(101)的内部均安装有单向丝杆(16),所述底座(11)的底部安装有连接座(15),且连接座(15)的下端套装于单向丝杆(16)的外部,并与单向丝杆(16)的滚珠螺母固定连接。
7.根据权利要求6所述的基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,其特征在于:两个所述单向丝杆(16)通过皮带传动连接,且一个单向丝杆(16)的一端与第二驱动电机(17)的输出端通过皮带传动连接。
8.根据权利要求1所述的基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,其特征在于:所述预处理模块(4)包括线性插值单元(41)和目标区域提取单元(42),所述线性插值单元(41)的输出端与目标区域提取单元(42)的输入端连接。
9.根据权利要求1所述的基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,其特征在于:所述双下肢去骨模块(5)包括分割单元(51)、非血管区域消除单元(52)和降噪增强单元(53),所述分割单元(51)的输出端与非血管区域消除单元(52)的输入端连接,所述非血管区域消除单元(52)的输出端与降噪增强单元(53)的输入端连接。
10.根据权利要求1所述的基于人工智能的双下肢去骨综合控制***,其特征在于:所述射线控制器(22)和高压发生器(24)的输出端与射线源(23)的输入端连接,所述射线源(23)的输出端与探测器(25)的输入端连接,所述探测器(25)的输出端与模/数转换器(26)的输入端连接,所述模/数转换器(26)的输出端与数据传输模块(27)的输入端连接,所述数据传输模块(27)的输出端与扫描图像获取模块(3)的输入端连接。
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