中国人民解放军总医院第一医学中心朱海燕获国家专利权
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龙图腾网获悉中国人民解放军总医院第一医学中心申请的专利基于多模态图像分析的机器人辅助伤口治疗方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119580985B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-09发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411414099.X,技术领域涉及:G16H40/60;该发明授权基于多模态图像分析的机器人辅助伤口治疗方法及系统是由朱海燕;王亚南;马唯一;黄晶晶;蒙洋设计研发完成,并于2024-10-11向国家知识产权局提交的专利申请。
本基于多模态图像分析的机器人辅助伤口治疗方法及系统在说明书摘要公布了:本发明提供一种基于多模态图像分析的机器人辅助伤口治疗方法及系统,涉及机器人技术领域,包括采集待治疗伤口的多模态图像,确定图像配准结果,通过多尺度融合算法和伤口区域分割,得到伤口区域图像,进行伤口组织类型分类,得到伤口组织类型分类结果;对伤口区域进行环绕拍摄,得到伤口多视角图像,以第一帧深度图作为基准,逐帧配准后续深度图并累积点云数据,确定伤口三维点云,结合曲面演化算法,生成伤口三维重建结果,确定伤口参数测量结果;基于伤口组织类型分类结果和伤口参数测量结果,采用机器人路径规划算法,生成机器人最佳运动轨迹,通过视觉和力反馈的机器人控制算法,实时调整机器人的运动参数,完成伤口辅助治疗。
本发明授权基于多模态图像分析的机器人辅助伤口治疗方法及系统在权利要求书中公布了:1.基于多模态图像分析的机器人辅助伤口治疗方法,其特征在于,包括: 采集待治疗伤口的多模态图像,对所述多模态图像进行几何变换和空间对齐,确定图像配准结果,通过多尺度融合算法对所述图像配准结果进行重构,确定融合伤口图像,通过基于卷积神经网络的方法对所述融合伤口图像进行伤口区域分割,得到分割后的伤口区域图像,通过基于迁移学习的方法对分割后的伤口区域图像进行伤口组织类型分类,得到伤口组织类型分类结果; 对伤口区域进行环绕拍摄,得到伤口多视角图像,基于伤口多视角图像,以第一帧图像对应的第一帧深度图作为基准,逐帧配准后续深度图并累积点云数据,确定伤口三维点云,通过点云平滑处理,结合曲面演化算法,生成伤口三维重建结果,基于伤口三维重建结果,确定伤口参数测量结果; 基于伤口组织类型分类结果和伤口参数测量结果,采用机器人路径规划算法,通过构建伤口治疗的奖励目标,结合机器人运动的惩罚约束,生成机器人最佳运动轨迹,包括: 基于机器学习算法建立伤口状态与愈合阶段之间的映射关系,构建伤口状态评估模型,其中所述伤口状态包括伤口组织类型分布、面积和颜色,所述愈合阶段包括炎症期、增殖期和重塑期; 基于所述伤口状态评估模型的输出结果,实时调整奖励目标的权重,当伤口状态发生变化时,更新奖励目标中对应的权重系数,确定动态奖励权重,包括:当愈合阶段处于炎症期,增加组织清除对应的权重系数,减少组织保护对应的权重系数,当愈合阶段处于增殖期,增加组织保护对应的权重系数,减少组织迁移对应的权重系数; 基于通过专家示教预先收集的伤口治疗轨迹数据,提取相应的伤口状态特征和治疗运动特征,构建状态-动作对; 基于最大熵逆强化学习算法,通过最大化伤口治疗轨迹数据的似然概率,确定奖励函数的参数,得到初始奖励函数,通过梯度下降算法,最小化伤口治疗轨迹数据和最大熵逆强化学习算法得到的生成轨迹之间的差异,调整奖励函数的参数,得到隐含奖励函数; 将不同奖励目标作为独立目标函数,结合动态奖励权重和隐含奖励函数,将机器人运动约束作为约束条件,构建多目标优化模型,基于所述多目标优化模型,采用多目标进化算法进行优化求解,得到最优解集,帕累托最优解集中的每个最优解对应一条机器人运动轨迹; 结合当前治疗需求和医生意愿,从所述帕累托最优解集中选择一条机器人运动轨迹,确定机器人最佳运动轨迹; 通过视觉和力反馈的机器人控制算法,实时调整机器人的运动参数,完成伤口辅助治疗。
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