一种基于图像处理注射速度管理方法

技术领域

本发明涉及医疗输液领域，尤其涉及一种基于图像处理注射速度管理方法。

背景技术

现行医疗系统中，输液作为常见的护理治疗内容之一，已经广泛存在与各大医疗设施的医疗服务中。在输液管理中，护士需要定期巡视患者输液情况，完成调整输液滴速、预计剩余输液时间等工作，过程较为繁琐，并且通过人工目视墨菲氏滴管的方式检查滴速等参数的方式误差较大且容易产生误读。使用繁重的输液泵不仅使用不变而且成本高昂。近年来，市场上出现了一些辅助医护人员检查输液情况的设备，使得医护人员的护理工作具有一定的缓解。

CN201110955提供了一种基于机器视觉的医疗输液速度监测与控制装置，包括图像采集装置、参数输入装置、数据处理器、数据显示装置、滴速控制装置和报警提示装置；数据处理器包括图像处理模块、数据显示模块、数据分析模块、报警提示模块和滴速控制模块。该实用新型采用图像处理的方法计算输液的速度，稳定可靠，解决了目前普遍应用的红外光检测方法存在的易受外界辐射源干扰和利用称重原理检测时由于输液瓶/袋重量不一造成的检测不精确、操作复杂的问题。该装置能自动调整输液速度使之和输入的期望滴速相同/相近，还能对无药液或/和其他输液过程中出现的异常情况发出报警，为病人减轻痛苦，为医护人员减轻工作量，可减少医疗事故的发生。

CN105664297A提供一种输液监测方法、系统及设备，对输液监测设备进行设置；用所述输液监测设备对滴囊拍摄视频；根据所述输液监测设备的设置结果显示所述输液监测设备的处理结果。根据设置的时间长度获取滴囊的视频数据，并对该视频数据进行处理获得滴囊中液滴的滴速，使医护人员或病患控制滴速提供了可能，从而提高了输液的可控性。进一步的，根据设置的待输入液体的体积以及滴速，获得滴完所述待输入液体所需时间，并进行倒计时，当倒计时结束时，发出警报，提高了输液的安全性。

CN103127583A一种基于视频图像的输液监控装置。该装置包括输液瓶监控探头、滴斗监控探头、输液监控终端、信号线、网络接口和直流变换器；输液瓶监控探头和滴斗监控探头均通过信号线与嵌入式系统处理器连接，输液监控终端的电源输入端通过直流变换器接通电源，且输液监控终端通过网络接口与护士控制台相连。应用监控探头获取输液瓶和滴斗部位的视频图像，利用嵌入式系统对上述两部位的图像进行实时信号处理，获得输液点滴速度和剩余药液信息，并根据事先设定的门限，发出输液过快、输液过慢和输液完成告警。该装置采用非介入式方案，可24小时监控，对输液装置无特殊要求，不妨碍传统人工监视，安装方便灵活，可大大减轻劳动强度。

现有技术中提出了一些利用图像测试方法检测墨菲氏滴管中的液滴的方法，但这些方法中有用到单色板或者通过前后视频帧的像素或其它图像参数对比的方式寻找液滴，其中既未考虑到同一时间墨菲氏滴管中同时出现两滴以上的情况下的液滴识别问题，同时没有涉及到当透明的莫氏滴管壁上出现挂壁的液滴该如何排除的问题，也没有提出针对图像进行优化剪裁以提升图像数据处理的效率的方案。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

为解决上述现有技术中至少一部分不足之处，本发明提供了一种基于图像处理注射速度管理方法，该方法利用了输液检测设备，其用于按照图像检测的方式检测患者输液时墨菲氏滴管中液滴滴速，输液检测设备包括图像采集部和数据处理部，图像采集部采集墨菲氏滴管的图像并发送至数据处理部进行处理，数据处理部按照图形匹配的方法检测来自图像采集部的图像，按照预设墨菲氏滴管模型寻找墨菲氏滴管图像，持续分析与预设墨菲氏滴管模型对应的墨菲氏滴管图像范围内的液位线和液滴的图像或图像变化，基于液滴本身和/或由液滴引发的液位线变化图像来确定液滴滴落。

采用持续检测墨菲氏滴管图像内的液位线图像波动以及同时按照图像匹配的方式检测液滴图像方法，可以防止由于液滴透明度不高或者液滴形状不规则而未被图像识别出来时该次液滴未被计入的情况，同时也可以防止液位线因为外界因素干扰而产生持续抖动的情况下，被本设备误判为有多次液滴产生的情况。上述两种判断方式具有因果关系，可作为互为补充的证据来判断是否有真实的液滴滴落，提升本发明判断液滴的准确性，防止了一些外界因素带来的误差

优选地，在数据处理部将墨菲氏滴管的轮廓线之内的图像数据以液位线图像作为基准进行划分的情况下，在液位线上方的墨菲氏滴管内的图像范围中以预设液滴模型为基准匹配识别液滴图像，其中，在预定的间隔时间内，对匹配识别的液滴进行重复检测，标记其顶部位置以及根据其顶部位置随时时间的变化计算滴落速度，来确定有效滴落和/或排除干扰性的粘壁液滴。

设定液滴图像的顶部位置作为参考基线，用以计算液体的滴落速度，并且按照附壁的液滴滑落相较于滴落的液滴速度更慢的规律作为判断依据，以滴落速度快慢来区分真实液滴滴落和附壁液滴滑落，有助于排除附壁液滴的干扰，提升本发明的识别精度。

优选地，数据处理部以液位线波动模型为基准对液位线图像进行识别，其中，按照判断波动幅度是否大于阈值以及查询波动之前是否有液滴图像被识别的记录的方法综合确定有效滴落和/或排除干扰性的液位线抖动。

优选地，输液检测设备还包括照明部，在输液药品存在不透明和/或粘稠度较高的情况下，数据处理部控制照明部按照一定频率进行频闪，数据处理部依据处于明暗两种状态的墨菲氏滴管图像中液滴的像素差异对该类液滴进行图像识别，以获得更高的识别精度。

在药液不透明的情况下，按照不透明的物体相较于透光的物体反射光线更多的规律作为判断依据，考察明暗两种状态的图像中反射光线变化强度最大的像素区域，以该区域作为液滴识别基础，提升本发明对该类液滴的识别精度，避免对该类液滴图像识别失效的情况。

优选地，数据处理部以墨菲氏滴管的轮廓线为基础将来自图像采集部的图像进行裁切，使得最终仅保留墨菲氏滴管轮轮廓线内的墨菲氏滴管图像作为分析范围，并且对墨菲氏滴管图像进行单色化或高对比度处理，使得在墨菲氏滴管图像外围的无关背景被排除。

此种设计有助于提升本发明所采用的数据处理芯片处理数据的效率，通过裁切单色化等操作，排除了部分因为摄像头的差异带来的图像差异，使得本发明采用的设备可以采用不同品牌不同型号的摄像头作为图像采集部。另外，手持本设备进行拍摄工作的人员无需拘泥于将墨菲氏滴管放在画面正中央的硬性要求，本发明通过自动寻找墨菲氏滴管的图像范围并且将其周围无关背景裁切扣除的方式使得用户可以较为放松的使用本设备进行图像的采集。

优选地，数据处理部以墨菲氏滴管轮廓线图像为基础判断来自图像采集部的图像是否清晰，当被判断为不清晰时，向图像采集部发送指令使其重新调焦，并且进行重复判断过程直至图像被判断为清晰。

优选地，当数据处理部获得输液药量、输液设备型号、液滴体积数据的情况下，数据处理部能够根据上述数据结合滴速计算出剩余药量、剩余输液时间参数。

优选地，还包括：中心服务器，其至少包括数据库，且用于管理患者档案并且与输液检测设备进行数据互通，输液检测设备还包括显示部，其连接至数据处理部以获得并展示图像数据、滴速、剩余药量、剩余输液时间、报警信息。输液检测设备还包括数据传输部，其将输液数据及患者身份识别信息传输至中心服务器，中心服务器根据患者身份识别信息在数据库中检出患者档案并根据输液数据对患者档案进行更新。

优选地，当数据处理部获得指定滴速范围数据的情况下，数据处理部能够判断滴速值是在滴速范围内，若不在滴速范围内，数据处理部发出报警指令，其中，指定滴速范围数据可由中心服务器数据库中预设的方案提供。

优选地，当中心服务器的数据库中预先保存有输液药量、输液设备型号、液滴体积数据的情况下，输液检测设备通过数据传输部向中心服务器索取上述参数并用于计算剩余药量、剩余输液时间参数。

附图说明

图1是本发明输液检测设备的电路原理图；

图2是本发明输液检测设备识别液体图像的步骤图；

图3是本发明识别液滴图像步骤中S1步骤的分步骤图；

图4是本发明识别液滴图像步骤中S2步骤的分步骤图；

图5是本发明识别液滴图像步骤中S3步骤的分步骤图；

图6是本发明识别液滴图像步骤中S4步骤的分步骤图；

图7是本发明识别液滴图像步骤中S4步骤中墨菲氏滴管内图像示意图；

图中：100、输液检测设备；110、图像采集部；120、数据处理部；130、显示部；140、数据传输部；200、中心服务器

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

本发明提供了一种基于图像处理注射速度管理方法，为实现对注射速度管理之目的，本发明采用的系统至少包括输液检测设备100以及中心服务器200这两个各有不同分工的部分。其中，输液检测设备100被应用至医护人员在检查输液病人过程中用于检测输液滴速、输液时长等输液参数，即该设备属于病患一侧的使用设备。中心服务器200储存有该医疗设施或者一定范围内所有患者相关病例或者医疗档案信息的中心存储或管理设备，其由于通常是通过长距离线路或者无线传输，故属于医疗设施或者地区医疗总管中心一侧的大型设备。本发明至少能够实现的技术效果是通过医护人员利用输液检测设备100在病患一侧通过图形成像的方式抽检或者实时检查病患输液时采用的通用输液设备内的药液滴速、滴落情况、输液时间、药液颜色变化等等参数。并且在输液检测设备100上显示上述参数以供医护人员现场确认的情况下，将上述参数与医疗设施或医管中心的中心服务器200进行数据互通，以实现对于患者档案的实时更新或者根据患者档案对输液过程进行反馈调整。

图1展示的是输液检测设备100的大致功能原理图，其至少包括图像采集部110、数据处理部120、显示部130以及数据传输部140。由于本输液检测设备100是供给医护人员并用于随时检查患者输液参数的设备，因此大部分情况下，本输液检测设备100将会随身携带于医护人员身上，并且由于本输液检测设备100结构简单、不需要复杂的电路设计，故本输液检测设备100能够作为便携性的小巧仪器而设计。优选地，本输液检测设备100可以利用便携式个人移动终端实现，例如手机、PAD、手持终端等具有摄像头和数据处理芯片的智能设备代替。

用于利用视觉图像方式对通用输液设备进行检测的图像采集部110本身可以设置为一种具有摄像头部件的仪器设备，并且为实现对通用输液设备中药液滴速的测量，一般选择将图像采集部110的图像采集对象对准至通用输液设备中的墨菲氏滴管上。上述墨菲氏滴管通常呈橄榄形或者椭球形透明管道设计，并且当药液通过其中输送至患者体内时，由于患者体内压强，在墨菲氏滴管中至少一个部分形成一定的液位，并且在其余部位形成中空空间，由上部药瓶中流入的药液呈点滴状滴入其下半部位的液位中。由于上述墨菲氏滴管的基本工作原理，使得本图像采集部110能够实现对墨菲氏滴管中液滴图像的采集功能。

上述图像采集部110对墨菲氏滴管中液滴图像的采集过程可以是，图像采集部110通过调整对焦以确保在墨菲氏滴管上获得最清晰的取景图像。图像采集部110通过实时检测墨菲氏滴管中运动的水滴状物体的方式对墨菲氏滴管中的液滴进行拍照或者对象识别。上述图像采集部110识别滴管的过程需要连用输液检测设备100中数据处理部120的处理功能才能实现，其具体过程可以是，图像采集部110持续拍摄墨菲氏滴管中的清晰图像或监控视频，并且将图像或者监控视频传输至数据处理部120中，其中，数据处理部120采用可以是以下方式对运动中的液滴进行凸出区分。

按照图像采集部110的不同采集方式，数据处理部120获得的图像数据可以分为大致两种形式，其一是图像采集部110按照一定的设定时间间隔自动拍摄墨菲氏滴管的图片，并且由于液滴滴落时间较快，该设定的时间间隔应该较短以保证至少在一次液滴滴落的过程中，图像采集部110至少能采集一次完整地液滴滴落在空中的图像；其二是图像采集部110持续地对墨菲氏滴管进行摄影操作，采用摄影的方式可以获得关于墨菲氏滴管中的持续视频图像，对于检测运动中的液滴具有优势。

在本实施例中数据处理部120处理由图像采集部110采集的图像数据并最终得出有效的滴速等输液参数的过程大致如下步骤所示(图2)：

S1、对所述图像采集部110采集的图像数据进行清晰度判断，并且在清晰度不符合要求时，控制所述图像采集部110进行重新对焦；

S2、对清晰的图像数据按照裁切背景以及单色化的方式进行处理；

S3、在处理后的图像数据中通过图像匹配的方法寻找液位线；

S4、以寻出的液位线为基准线将所述墨菲氏滴管图像区域划分，并且针对于液位线上方区域通过图像匹配的方法寻找液滴，记录寻出液滴的时刻；

S5、按照不同液滴的记录时刻计算所述滴速。

步骤S1是数据处理部120对图像采集部110传输的墨菲氏滴管的图像进行清晰度判别，该判别过程至少经过以下几个分步骤(图3)：

S1a、以预设的墨菲氏滴管模型做基准在图像数据中寻找椭球形或橄榄形的墨菲氏滴管轮廓线；

S1b、按照比较所述墨菲氏滴管轮廓线边缘相邻像素之间的对比度或者判断墨菲氏滴管图像的频率分量的方法判断墨菲氏滴管图像是否清晰，若判断为清晰，则数据处理部120采用此清晰图像继续S2之后的步骤，若否，则进行下述S1c步骤；

S1c、所述数据处理部120向所述图像采集部110发送重新调焦指令；

S1d、所述图像采集部110接受所述重新调焦指令后进行重新调整焦距，并且将调整焦距后的图像数据传输至所述数据处理部120，所述数据处理部120重复S1a及之后的步骤直至图像被判定为清晰。

上述对图像采集部110采集的图像是否清晰的判断过程也可以由医护人员人工完成，具体为图像采集部110采集的图像同时通过显示部130向医护人员进行输出，医护人员通过肉眼判断对焦是否精准，若医护人员判断对焦不准确，则可以通过输入设备向图像采集部110发送再次调焦的指令。优选地，当本输液检测设备100采用的是手机一类的智能手持设备时，医护人员通过触摸显示部130上墨菲氏滴管区域以向图像采集部110发送指定区域的对焦指令，以实现更加快速地对焦效果。

在上述对焦过程完成之后，数据处理部120开始持续接收由图像采集部110采集的墨菲氏滴管的清晰图像并且对图像进行进一步的处理以获得更加方便检测移动滴落液滴的条件，数据处理部120采用的方式可以是根据焦距不同带来的模糊背景，数据处理部120根据上述判断图像是否清晰的步骤将模糊的背景剔除。或者将上述确定的墨菲氏滴管的轮廓线所包围的区域作为检测区域将区域外的图像通过裁切等方式去除干扰。剩下的墨菲氏滴管图像区域通过将图像单色化或者进行高对比度处理等处理方式，从图像中扣除复杂颜色的干扰，最终得出一个具有高对比度的图像信息并且该图像仅呈现或者保留墨菲氏滴管范围内的视觉信息。这种将图像采集区域做进一步精细化拆分的方式尽可能地使得数据处理部120缩减关注区域，降低数据处理难度和提升图像识别精度。另外在复杂的医疗设施中尽量扣除由患者或者医护人员或者病房内其它复杂背景所带来的影响，使得数据处理部120能够更加精准地匹配墨菲氏滴管中的液滴图像而不受复杂背景的干扰。

将上述步骤转化为S2步骤的分步骤(图4)：

S2a、利用S1a中确定的墨菲氏滴管的轮廓线作为基准裁切所述轮廓线之外的图像数据，最终仅保留墨菲氏滴管的轮廓线内部图像数据；

S2b、对裁切后的图像进行单色化或高对比度处理。

随后数据处理部120通过预设的液面液位线轮廓线模型作为参照在墨菲氏滴管图像区域搜索并固定出药液液位线位置。优选地，由于重力以及压强的影响，药液一般在墨菲氏滴管内形成具有一定高度的液封，并且根据医学上常见的使用经验，该液位基本占墨菲氏滴管整体高度的1/2至2/3，故上述数据处理部120寻找药液液位线的位置时可优先在图像中墨菲氏滴管轮廓线的高度的1/2至2/3处寻找是否有匹配预设模型的液位线，若没有找到则在其余部分继续寻找。上述优选方式按照常见的医学经验为精简条件，精简了数据处理部120寻找液位线的运算过程，使得整体系统更加高效快速。

将上述步骤转化为S3的分步骤(图5)：

S3a、将经过S2步骤处理后的图像按照高度的1/2至2/3的区域进行划分，并在该区域内以预置的液位线模型为基准寻找液位线图像，若匹配出液位线图像则进行S4以后的步骤，若否则进行下述S3b步骤；

S3b、在S3a步骤划分的区域之外的区域按照S3a步骤中描述的方式寻找液位线图像。

在数据处理部120寻找出液位线后将液位线作为重点关注对象进行持续跟踪，其具体可以是数据处理部120持续在图像采集部110采集并发送的图像中寻找并标记上述液位线。当图像采集部110以间隔拍摄图片的形式采集图像时，数据处理部120在每一张按时间顺序收到的图片中寻找液位线；当图像采集部110以视频的方式采集图像时，数据处理部120按照寻找每一帧上的液位线的方式持续跟踪液位线。

另外，在寻找出液位线后，数据处理部120在墨菲氏滴管图像中按照上述寻找的液位线作为划分依据将上述图像划分为两个部分，其中在液位线下方的区域为充满药液的液体区，在液位线上方为中空区域。数据处理部120将液位线上方区域作为重点关注区域以寻找液滴滴落的图像，其具体过程可以是如下的方式。

数据处理部120按照预设的水滴或者液滴模型对墨菲氏滴管中以液位线划分的上方区域进行图形识别与匹配，该匹配顺序是按照图像采集部110逐张发送的图像照片或者根据视频进行逐帧寻找的。当数据处理部120在图片或者视频帧中第一次匹配出一个液滴的图形形状时，将该图片或者该视频帧进行重点标记，并且记录下一次有效液滴记录。上述过程称为一次有效匹配过程，并且上述的有效液滴数据可以包含此时刻时间以及此时刻图像数据等信息。上述记录的图片信息优选地按照图像采集部110拍摄的原始图像进行保存以方便医护人员在有需要的时候按照尽量不损失图像原有细节的情况下向相关人员进行展示。

按照上述匹配液滴的方式，对图像采集部110持续采集的图像进行不断匹配监控，实现在每一次液滴滴落时数据处理部120均可以保存至少一个时间以及图像信息。该时间信息被用于计算液体的滴速，具体可以换算为每分钟多少滴液体。

优选地，为防止数据处理部120将同一滴液滴的不同时刻的图像识别为两次液体滴落，数据处理部120在第一次识别出液滴图形后将对该液滴的轮廓线顶部位置按照做水平参考线的方式进行标记，并且将后续图片或视频帧中所识别的液体轮廓线的顶部位置与上一次记录的顶部位置进行对比，若低于上一次记录的位置，则该次识别的液滴与上一次识别的液滴为同一个液滴，数据处理部120将不记录此时的时间与图像数据。

优选地，针对短时间内快速滴落的液滴，数据处理部120将会在上述第一次记录到液滴并且在后续持续判断到同一液滴的过程中，随着时间持续更新该同一液滴的顶部位置，由此在持续时间内对该液滴的顶部位置形成了有效地追踪。数据处理部120以该顶部位置的平行线为划分将图像再次分为该位置上方和该位置下方两个部分，若数据处理部120在该位置上方再次匹配到液滴图像，则数据处理部120判断为有一滴新的液滴滴落，并且记录此时时间以及图像数据。在同一时间或者短时间内墨菲氏滴管中空部位中同时出现3滴及以上的滴数情况下，数据处理部120在上述判断出第二滴液滴滴落的同时将第二滴液滴的顶部位置进行记录并且跟踪，并且根据上述方式判断是否有第三个液滴出现，以此类推以实现对多个同时出现的液滴的识别。优选地，当数据处理部120判断到新的液滴并标记出该液滴的顶部位置后，数据处理部120可以不再跟踪记录上一个液滴的顶部位置，以达成优化图像处理以及提高效率之目的。

如图7展示的判断过程，对同一滴液滴的不同时刻，图像数据处理部120将其顶部位置标记为L1线，并且该L1线的位置应该是随着时间渐渐向下运动的。当出现了第二滴液滴时，数据处理部120将该新的液滴图像顶部标记为L2线，并且此时数据处理部120将不再追踪L1线的位置，L2线将会迭代上述L1线的功能并应用于后续的识别当中。

优选地对于采用拍摄视频方式采集图像数据的图像采集部110发送的监控视频数据，数据处理部120还可以采用一种不同于利用液滴模型进行图形匹配的方式来判断运动的液滴。其具体为，数据处理部120将视频逐帧检查，若持续一段视频帧内的图像像素变化不大于预先设定的误差阈值时，则判断此时墨菲氏滴管中没有液滴滴落，若数据处理部120在视频帧的上一帧与下一帧的对比中寻找出出现了大于误差阈值的像素变化，并且在后续一段时间内该像素变化持续大于误差阈值，则可以判定此时出现了液滴，数据处理部120记录下此时的时间以及图像数据。上述误差阈值的设定是为了防止由于墨菲氏滴管轻微晃动、背景除杂不完全、墨菲氏滴管上有残留小液滴滑动等情况下引起的图像上的小范围的像素变化而引起数据处理部120的误判断。

优选地，由于液滴滴落至液位线时将会引起液位线的波动情况，故数据处理部120还可以将液位线的图像变化运用于辅助判断是否有液滴生成(如图7中最右边的小图所示)。其具体过程为，在上述数据处理部120找出液位线并且作为重点关注对象进行持续跟踪后，数据处理部120在持续时间内对液位线的形状进行判断分析，若一段时间内液位线呈现近似平直直线或者略有凹凸的弧线形状时，则数据处理部120判断此时无液滴滴入液位线，若某一刻液位线形状呈现波浪状起伏不定的形状时，则数据处理部120判断此时有一滴液滴滴入液位线中，同时说明在此之前在中空部分有一滴液滴出现。上述检测液位线线型的测试方法与通过图像匹配来寻找液滴的方法可以联合使用，以防止某些时候液滴形状不规则而导致的液滴图像识别失败的问题，同时也可以防止由于液滴快速滴落导致的液位线持续处于波动状态使得利用液位线线型进行检测的方法失效的问题，提升了本输液检测设备100的识别精确性。

将上述步骤转换为S4的分步骤(图6)：

S4a、按照所述S3步骤寻找出的液位线图像作为基准，将所述墨菲氏滴管轮廓线内部图像数据进行划分；

S4b、在所述液位线上方图像区域按照预设的液滴模型为基准匹配识别水滴形或球形的液滴图像，在寻出一次匹配的液滴图像时，记录该时刻以及图像数据；

S4c、在第一次检测液滴图像后，在所述液滴图像轮廓线的顶部位置进行标记，并且以该底部位置为基准将墨菲氏滴管轮廓线内部图像数据进行再次划分；

S4d、当后续时间内再次匹配到所述液滴图像时，判断该次液滴图像所处位置是否位于S4c步骤所标记的顶部位置下方，若是，则执行S4e步骤，若否，则执行S4f步骤；

S4e、将上一步骤中标记的所述顶部位置更新为本次寻出液滴图像的顶部位置；

S4f、记录该时刻以及图像数据，并且将上一步骤中标记的所述顶部位置更新为本次寻出液滴图像的顶部位置。

在可选的情况下，S4步骤还可以包含以下分步骤：

S4g、按照液位线波动模型为基准对S3步骤寻出的液位线图像进行识别，在寻出一次匹配的液位线波动图像时，判断该波动图像波动幅度是否大于预先设定的阈值，若波动幅度小于所述阈值，则不执行后续步骤，若波动幅度大于等于所述阈值，则执行下述步骤S4h；

S4h、判断在寻出此波动图像之前是否有液滴图像在S4b步骤被寻出，若有液滴图像被寻出的记录，则记录该时刻及图像数据，并且设置该次液滴被寻出的记录不能应用于下次S4h步骤的判断流程，若无液滴图像被寻出的记录，则不执行记录该时刻及图像数据的操作；

根据医护人员选择使用仅液位线识别法后所述S4g步骤将变更为以下S4i步骤且不执行后续S4h步骤：

S4i、按照液位线波动模型为基准对S3步骤寻出的液位线图像进行识别，在寻出一次匹配的液位线波动图像时，判断该波动图像波动幅度是否大于预先设定的阈值，若波动幅度小于所述阈值，则不执行后续步骤，若波动幅度大于等于所述阈值，则记录该时刻及图像数据；

上述采用液滴识别方式与液位线识别方式判断是否有有效液滴滴落的方式可以由人工选择仅采用其一或者两种均触发的方式来判断一次有效的液滴滴落。

优选地，数据处理部120在跟踪同一滴液滴顶部位置的过程中，将该顶部位置的移动距离与过程时间计算处理为液滴的滴落速度，并且判断该速度是否大于预设数值，若大于预设数值，则判断该次为一次有效的液滴滴落，若低于预设数值，则判断该液滴图像不是一次有效的滴落。这种设计防止了粘在墨菲氏滴管壁上并向下缓慢滑落的液滴被数据处理部120误认为一次有效滴落的情况。优选地，数据处理部120在一段时间内检测到多次较快的滴落速度的液滴与零星几次较慢速度滴落的液滴时，仅记录较快速度滴落的液滴为一次有效数据。需要指出的是，上述滴落速度与滴速不同，滴落速度是指一滴液滴从中空部分下落至液位线期间的速度，其单位是路程/时间，滴速是指医疗设施为检查药液输入速度所设立的参数，其单位通常是滴/分钟。

上述S1-S4的步骤仅为本发明中一部分实施例的操作步骤，领域内的其他人员应该明白，采用本发明上述的任意步骤及其分步骤的组合排列形成的新的技术方案均应包含在本发明的公开内容之中。

上述检测识别液滴的方法中均提到了记录时间的需求，故在数据处理部120中至少包括用于记录时间的模块，该模块按照数据处理部120检测到每一滴液滴的时刻进行时间记录，该时间可以是当地标准真实时间，也可以是累计时间。若该时间模块记录的是累计时间，则开始记录的时间点按照医护人员人工选择的开始时间决定，例如医护人员通过操作设备或者操作界面点选开始测量，则点击开始的时间点作为该时间模块的开始记录的时间。优选地，时间模块也可以将数据处理部120第一次检测到液滴的时刻作为开始记录时间。

若本输液检测设备100被用于医护人员手持巡房使用，则医护人员将本输液检测设备100对准墨菲氏滴管后观察一滴液滴滴落的瞬间通过操作设备输入开始检测的指令，图像采集部110以及数据处理部120开始工作并且时间模块开始记录累计时间。或者，收到开始检测指令之后，在数据处理部120第一次检测到液滴的时刻，时间模块开始记录累计时间。之后当每一次数据处理部120检测到新的液滴时，时间模块对当前的时间进行标记。当医护人员用过操作设备输入结束检测的指令后，数据处理部120调用时间模块标记的所有时间点数据，并且根据前后两个时间点数据计算单次滴速以及根据总的液滴数量和总的累计时间计算平均滴速。其中，当时间模块记录的是当地标准真实时间时，其累计时间或者过程时间为两个真实时间的差值。对于不同药液的输入或者不同患者的体脂等原因带来的护理要求不同，滴速测试精度有不同的选择。普通精度模式适用于精度需求不高的常规输液模式，医护人员检测时间较短；高精度模式适用于需要严格控制滴速的场合。不同数据处理部120在普通精度模式下仅采集3个连续的液滴图像进行滴速计算，高精度模式下数据处理部120可以采集6个连续的液滴图像进行滴速计算，并且上述两个模式的检测滴数可以在程序中设置变更。上述不同的精度模式可以通过医护人员利用操作设备向数据处理部120发送指令的形式进行切换选择，并且优选地，此时图像采集部110和数据处理部120在数据处理部120记录到3个或者6个数据并计算出滴速之后自动停止采集和记录新的液滴。

优选地，若医护人员在开始输液时对输液设备进行快速采集输液数据，输液检测设备100在得出输液平均滴速后同时在程序后台继续记录累计时间，并且根据测出的平均滴速与累计时间的乘积计算已滴落滴数，根据预设的一滴液滴的体积计算已滴落的药液体积，根据预设的药液重量配合平均滴速计算预计剩余输液时间。其中，该平均滴速由下一次医护人员对同一患者再次进行快速检测后得出的新的平均滴速迭代更新。

为实现在弱光或无光环境下图像采集部110对墨菲氏滴管图像的采集，在图像采集部110上还可以设置有照明部。该照明部可以自动检测当前环境光线强度并且在弱光或无光情况下自动或人工手动的方式打开，发出光线以满足图像采集部110采集图像的需求。

优选地，对于输入的药液存在不透明、透明度较低或者粘稠度较高的情况下，仅通过上述模式的液滴图像匹配可能还不能较好地识别出液体形状。故在该情况下，可以由用户手动选择或者本设备自动选择开启照明部，并且设置照明部进行辅助照明，这样在一定时间内数据处理部120可以获得处于明暗两种状态的墨菲氏滴管图像。对于非透明的液滴，其一般不具有较好的光线透过性，故当光线照射在其上时，液滴反射的光线相较于其周边透明的墨菲氏滴管壁反射的光线更多。故在经过对比明暗两种状态的墨菲氏滴管图像中关于明暗变化中光线反射而带来的像素变化较大的区域，且该区域的像素组成基本符合预设的液滴模型时，则可以判断该区域为一滴液滴图像。优选地，可以控制所述照明部按照一定设定频率进行频闪操作，使得数据处理部120可以获得多组明暗图像，经过多次上述的分析与图像匹配过程，强化数据处理部120找寻该类液滴的准确性。

设置于输液检测设备100上的显示部130用于向医护人员显示上述数据处理部120处理计算得出的滴速数据，优选地，根据输液检测设备100的使用情况不同、使用目的不同，还可以显示其它相关参数，具体参数在后续实施例中将会提及。

当本输液检测设备100按照与墨菲氏滴管相对固定的方式连接至滴管附近时，本输液检测设备100可以实现长时间自动监控滴速或者其它参数的功能。具体为显示部130上对数据处理部120处理计算的单次滴速进行实时更新展示，另外还可以显示从开始检测至现在的平均滴速，同时将显示当前输液的累计时间。优选地，数据处理部120根据液体的已经滴落的滴数、平均滴速、预设液滴体积、预设总药量、输液设备型号等参数计算出已滴入药量、剩余待输液量、预计剩余输液时间等参数，并将上述参数发送至显示部130进行显示。

优选地，医护人员可以在本输液检测设备100开始长时间检测前向其输入标准滴数范围，若数据处理部120判断出当前单次滴数高于或低于预先设定的标准范围时，将在显示部130上显示过高或过低的警示字样或标识。优选地，在输液检测设备100上还可以设置有报警部，当数据处理部120判断当前滴速高于或低于预先舍设定的标准范围或者在一段预先设定的时间内的平均滴速持续高于或低于预先设定的标准范围时，其向报警部发送指令并控制报警部采用蜂鸣等音频报警或者灯光闪烁等视觉报警等方式向本输液检测设备100附近的人进行报警。

位于医院一侧的中心服务器200用于储存、实时更新、为医护人员提供资料的功能，其至少具有将患者信息分类保存以及一定的计算处理能力。当上述输液检测设备100检测一次患者输液的输液数据后，通过数据传输部140将输液数据传输至中心服务器200，并且由中心服务器200将输液数据与患者的档案信息合并更新，以获得含有患者输液数据的更新患者档案，方便医院方面对大量患者输液历史的管理。上述输液数据包括但不局限于单次滴速、平均滴速、累计时间、启动时间、已滴落滴数、已滴入药量、剩余待输液量、剩余输液时间等数据，并且该输液数据根据医护人员的具体使用方式不同，分为巡房检查的单次性数据以及持续检测某一患者输液过程的动态变化数据。在中心服务器200对于上述不同形态的输液数据保存或监控的过程中，对于单次性数据，可使用该次数据的产生时间先后顺序进行排序和标记保存，对于动态变化数据，可对其中所有变化的数据进行连续记录，并且形成记录表、趋势框图等统计信息进行保存处理。

为实现上述对患者输液数据的分类管理，在中心服务器200端需要对输液检测设备100传输的输液数据进行区分识别处理，该区分识别过程目的是识别该次传输的输液数据属于哪一个患者，故输液检测设备100向中心服务器200传输的数据中除了输液数据外还应包括身份识别信息，该身份识别信息可以在输液检测设备100一侧由医护人员手动输入或者优选地通过医护人员利用图像采集部110扫描含有患者信息或编号的二维码或条形码等操作获得。上述身份识别信息可以是患者姓名、编号、身份证编号、医保号等唯一对应患者真实个体的信息或信息的组合。当身份识别信息跟随输液数据一并发送至中心服务器200后，中心服务器200首先根据身份识别信息作为标记在数据库中检索出唯一的对应患者档案，并且向该档案中增加本次传输的输液数据作为更新，随后向数据库中录入更新后的档案。

优选地，由于中心服务器200中储存有患者相关所有信息的档案资料，并且输液检测设备100与中心服务器200之间具有数据收发途径，输液检测设备100可以依据中心服务器200中保存的档案资料实现更多的显示或推荐功能。具体功能可以是如下的一些实施例展示的功能。

医护人员在测试某个患者的输液参数之前通过手动输入或扫码获得该患者的身份识别信息并将该信息通过数据传输部140传输至中心服务器200后，中心服务器200从数据库中检索出患者档案，并且从其中挑选出与输液相关的档案数据，将上述挑选后的数据传输至输液检测设备100的显示部130上向医护人员展示。上述输液相关的档案数据可以包括但不限于以下数据：患者既往病史、患者过敏源、患者既往治疗史、患者本次输液所用药液信息、患者本次输液医嘱等信息，并且上述患者所用药液信息可以包括所用药品名称、药品禁忌项、药品主要理化性质、药品说明书等子信息，上述患者本次输液医嘱可以包含医生开具的关于本次输液的医嘱全文或者医生指定的输液滴速控制范围、指定的输液量、指定的输液时间、指定的输液设备信号等子信息。

医护人员在阅读上述输液相关的档案数据后，可以了解该患者的输液相关的基本情况，并且将其作为接下来的输液护理工作的指导标准。例如医护人员通过患者既往病史、患者的过敏源以及药品的禁忌项等信息检查患者此次用药是否正确，通过医嘱信息中医生指定输液量信息检查此次用药量是否正确，通过医嘱信息中医生指定的输液设备型号检查此次使用的输液设备是否符合医嘱。

优选地，当医护人员在随后的输液参数测试中得出患者输液滴速数值，并且将其与医嘱信息中医生指定的输液滴速控制范围进行对比，以获知该滴速是否超出医嘱指定的控制范围，并且相应地做出滴速调整控制。在另一些实施例中，医嘱指定的滴速控制范围将作为指令直接输入本输液检测设备100中，当数据处理部120判断其处理得出的滴速值超出滴速控制范围后将在显示部130上显示过高或过低的警示标语或图标，并且可以联用报警部进行相应的报警操作。

优选地，当本输液检测设备100被应用于长时间持续检测患者的输液信息时，其包含单次滴速或者一段时间内的平均滴速的输液数据被中心服务器200实时监控，若存在与中心服务器200上的判断程序判断出单次滴速或一段时间内的平均滴速超出医嘱信息中指定的滴数范围时，在中心服务器200端进行报警操作，或者由中心服务器200向病房所属楼层的护士台或相关医护人员发送报警通知，方便在患者附近的医护人员即时前往患者处调整滴速。优选地，当上述在输液检测设备100一端判断出滴速超出指定范围后，其在本身上进行报警功能外，还通过数据传输部140向中心服务器200发送报警信息，中心服务器200接受到报警信息后再通过上述方式自行报警或者向医护人员进行报警通知，这种设计将中心服务器200与输液检测设备100两次判断过程缩减为一次判断，优化程序设计、提升系统的工作效率。

优选地，对于已经实现大数据管理的医疗设施，患者在医生处看病后，由医生开具输液医嘱，并且将医嘱录入至中心服务器200的患者档案中。配药室连接至中心服务器200并且根据患者档案中医嘱所指定的药品、药量、输液设备型号等参数进行药物和相应器械的准备，并且将该患者的身份识别信息以打印成二维码或条形码的方式粘贴于药瓶上。负责给患者输液工作的责任护士在配药室领取上述物料后将前往给患者安排的输液位置，通过输液检测设备100的图像采集部110扫描上述二维码后，由输液检测设备100自动从中心服务器200中获取患者档案信息并向责任护士展示信息。优选地，责任护士还通过扫描或手动输入的方式向输液检测设备100中输入病人床号等信息，在由输液检测设备100传输至中心服务器200进行患者档案更新。上述方式省去了医护人员手动输入药品信息的步骤，患者档案信息从医生、配药到责任护士流转程序中一脉相承并且可以实时更新，精简了医疗系统、提升了医护人员的工作效率。

优选地，对于上述医护人员利用输液检测设备100进行快速检测的情况下，为实现对多个患者剩余输液时间的多线程计算管理，跟踪累计时间、计算已滴落滴数、计算剩余药量、计算剩余输液时间的工作在中心服务器200上进行，输液检测设备100仅需要将快速检测的输液数据连通识别患者身份的身份识别信息一并发送至中心服务器200即可实现对多个患者输液状态的同时集中化管理，提升了系统的集成度、运行效率、减轻了输液检测设备100的计算压力。

优选地，上述中心服务器200代为计算剩余输液时间等参数的方法同样适用于将输液检查设备用于长时间监控某一位患者输液数据的情况下。或者，由输液检测设备100计算的剩余输液时间等参数传输至中心服务器200以便进行同一管理。

上述中心服务器200在获得剩余输液时间等参数后可以向患者所处楼层的护士台或相关医护人员进行信息推送，或者在判断剩余输液时间即将归零时向上述场所或个人发送输液即将完成的提示，该提示附有该患者的个人档案以方便医护人员获知完成输液的对象身份。

优选地，中心服务器200中储存由多套常用的输液方案，该输液方案至少包括输液药品种类、药品量、输液设备型号、输液滴速范围等参数。该方案可以由医生在开具医嘱时从中心服务器200中选择。此方法对于大量常见病症的输液治疗流程具有节省医护人员设定输液参数的时间、提升医护人员工作效率的优势。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。