本發(fā)明涉及電子，具體涉及到一種醫(yī)院環(huán)境中紫外線報警系統(tǒng)。
背景技術：
1、紫外線燈是醫(yī)院中使用廣泛且常見的設備，可分為固定式和移動式兩種，常用于病房、診室等環(huán)境的消毒。其原理是紫外線通過照射微生物(如細菌、病毒等)的dna或rna，破壞其分子結構，導致微生物不能復制或生長。但人體直接暴漏在紫外線下，會導致皮膚及視網(wǎng)膜受到傷害，造成皮膚灼傷、電光性眼炎等疾病。現(xiàn)行的紫外線消毒器衛(wèi)生要求中也明確指出，在紫外線下消毒操作時戴防護鏡，必要時穿防護衣，避免直接照射人體皮膚、粘膜和眼睛。所以對紫外線燈使用過程中的監(jiān)測是非常必要的。
2、研究發(fā)現(xiàn)，目前對于紫外線強度的監(jiān)測手段比較成熟，但報警觸發(fā)機制還有待完善。報警觸發(fā)機制中通常遇到的一個難以處理的問題，即是難以甄別出監(jiān)測環(huán)境中是否有人，因此，現(xiàn)有技術使用激光或超聲波傳感器無法區(qū)分人體和物體，容易造成誤報。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供一種醫(yī)院環(huán)境中紫外線報警系統(tǒng)，實現(xiàn)了紅外熱成像圖像實時顯示、人體探測、紫外線強度計算、語音報警等功能，具有監(jiān)測范圍廣、自動觸發(fā)和取消報警的優(yōu)點。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術方案：
3、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N醫(yī)院環(huán)境中紫外線報警系統(tǒng)，包括：單片機最小系統(tǒng)、紅外熱成像儀、紫外線傳感器、lcd屏幕和語音報警裝置；所述單片機最小系統(tǒng)分別連接所述紅外熱成像儀、所述紫外線傳感器、所述lcd屏幕和所述語音報警裝置；所述語音報警裝置，包括相連接的音頻模塊和揚聲器；
4、所述紅外熱成像儀，用于獲取監(jiān)測區(qū)域的背景環(huán)境溫度的數(shù)字信號，傳輸給所述單片機最小系統(tǒng)，作為背景幀進行存儲；
5、所述紫外線傳感器，用于獲取監(jiān)測區(qū)域的紫外線強度的模擬信號，傳輸給所述單片機最小系統(tǒng)進行轉換得到紫外線強度的數(shù)字信號；
6、所述紅外線熱成像儀，還用于進一步采集監(jiān)測區(qū)域設定時間間隔后的環(huán)境溫度的數(shù)字信號，傳輸給所述單片機最小系統(tǒng)，以作為當前幀；
7、所述單片機最小系統(tǒng)，還用于基于背景幀和當前幀進行數(shù)字信號處理，判斷監(jiān)測區(qū)域中是否存在人體，并進行背景幀的更新處理；
8、所述單片機最小系統(tǒng)，還用于在檢測到監(jiān)測區(qū)域中存在人體后，判斷紫外線強度是否超過閾值，若超過閾值，則觸發(fā)所述語音報警裝置進行語音報警，同時將報警信息顯示在所述lcd屏幕上。
9、在一種實現(xiàn)方式中，所述紅外熱成像儀，按照像素點采集監(jiān)測區(qū)域的背景環(huán)境溫度，將各個像素點環(huán)境溫度的數(shù)字信號通過串行接口傳輸給單片機最小系統(tǒng)，作為背景幀；
10、所述紅外熱成像儀，在設定時間間隔后，按照同樣的各個像素點采集監(jiān)測區(qū)域的環(huán)境溫度，將環(huán)境溫度的數(shù)字信號串行傳輸給單片機最小系統(tǒng)，作為當前幀。
11、在一種實現(xiàn)方式中，所述單片機最小系統(tǒng)，用于根據(jù)所述當前幀和所述背景幀作差，得到差值幀；并進一步對差值幀作五點中值濾波，得到中值幀；進一步對中值幀進行二值化處理，得到二值幀；進一步識別二值幀中的連通域數(shù)量和位置，并根據(jù)連通域數(shù)量和位置判斷監(jiān)測區(qū)域中是否存在人體。
12、在一種實現(xiàn)方式中，所述單片機最小系統(tǒng)，用于根據(jù)當前幀執(zhí)行雙線性插值，并將插值處理后的圖像幀顯示在所述lcd屏幕上。
13、第二方面，提供一種醫(yī)院環(huán)境中紫外線報警方法，應用于第一方面所述的醫(yī)院環(huán)境中紫外線報警系統(tǒng)，包括：
14、步驟一：將紅外熱成像儀固定，對監(jiān)測預期進行環(huán)境溫度的監(jiān)測；
15、步驟二：紅外熱成像儀采集所處環(huán)境溫度，將環(huán)境溫度轉換為數(shù)字信號后，通過串行端口傳輸給單片機最小系統(tǒng)，保存在片內存儲空間中；
16、步驟三：紅外熱成像儀按像素點采集監(jiān)測區(qū)域溫度，采集結果作為背景幀，將各像素點對應的溫度轉換為數(shù)字信號后，通過串行端口傳輸給單片機最小系統(tǒng)，保存在片內存儲空間中；
17、步驟四：紫外線傳感器監(jiān)測環(huán)境中的紫外線強度，將監(jiān)測到的紫外線強度以模擬信號的形式傳輸給單片機最小系統(tǒng)；
18、步驟五：單片機最小系統(tǒng)將代表紫外線強度的模擬信號，轉換為數(shù)字信號，并計算出對應的紫外線強度；
19、步驟六：紅外熱成像儀采集各素點對應的監(jiān)測區(qū)域溫度，采集結果作為當前幀，將各像素點對應的溫度轉換為數(shù)字信號后，通過串行端口傳輸給單片機最小系統(tǒng)；
20、步驟七：單片機最小系統(tǒng)將當前幀與背景幀對應像素點的溫度做差，得到差值幀；
21、步驟八：單片機最小系統(tǒng)對差值幀進行五點中值濾波，得到中值幀；
22、步驟九：單片機最小系統(tǒng)對中值幀進行二值化，得到二值幀；
23、步驟十：單片機最小系統(tǒng)對二值幀進行深度優(yōu)先搜索，識別連通域的數(shù)量和位置；
24、步驟十一：單片機最小系統(tǒng)根據(jù)連通域的識別結果，判斷監(jiān)測環(huán)境中是否有人，如果二值幀中不存在連通域，則說明沒有人，進入步驟十二；如果二值幀中存在連通域，則說明有人，進入步驟十五；
25、步驟十二：單片機最小系統(tǒng)更新背景幀，將當前幀作為更新后的背景幀，保存在片內存儲空間中；
26、步驟十三：單片機最小系統(tǒng)對當前幀進行雙線性差值；
27、步驟十四：單片機最小系統(tǒng)將雙線性差值后的當前幀顯示在lcd屏幕上，用矩形標記出所有連通域，并回到步驟四；
28、步驟十五：單片機最小系統(tǒng)判斷紫外線強度是否超過閾值，如果紫外線強度沒有超過閾值，則回到步驟十三，如果紫外線強度超過閾值，則進行報警，進入步驟十六；
29、步驟十六：lcd屏幕顯示報警信息，同時揚聲器播放報警音頻，并回到步驟四。
1.一種醫(yī)院環(huán)境中紫外線報警系統(tǒng)，其特征在于，包括：單片機最小系統(tǒng)、紅外熱成像儀、紫外線傳感器、lcd屏幕和語音報警裝置；所述單片機最小系統(tǒng)分別連接所述紅外熱成像儀、所述紫外線傳感器、所述lcd屏幕和所述語音報警裝置；所述語音報警裝置，包括相連接的音頻模塊和揚聲器；
2.根據(jù)權利要求1所述的醫(yī)院環(huán)境中紫外線報警系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外熱成像儀，按照像素點采集監(jiān)測區(qū)域的背景環(huán)境溫度，將各個像素點環(huán)境溫度的數(shù)字信號通過串行接口傳輸給單片機最小系統(tǒng)，作為背景幀；
3.根據(jù)權利要求2所述的醫(yī)院環(huán)境中紫外線報警系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機最小系統(tǒng)，用于根據(jù)所述當前幀和所述背景幀作差，得到差值幀；并進一步對差值幀作五點中值濾波，得到中值幀；進一步對中值幀進行二值化處理，得到二值幀；進一步識別二值幀中的連通域數(shù)量和位置，并根據(jù)連通域數(shù)量和位置判斷監(jiān)測區(qū)域中是否存在人體。
4.根據(jù)權利要求3所述的醫(yī)院環(huán)境中紫外線報警系統(tǒng)，其特征在于，所述單片機最小系統(tǒng)，用于根據(jù)當前幀執(zhí)行雙線性插值，并將插值處理后的圖像幀顯示在所述lcd屏幕上。
5.一種醫(yī)院環(huán)境中紫外線報警方法，應用于權利要求1所述的醫(yī)院環(huán)境中紫外線報警系統(tǒng)，其特征在于，所述方法包括：