ocr技术的医疗设备数据采集系统的设计与实现【字数：10499】
摘 要我国已经完成了医院基本信息管理系统信息化，但整体的医疗资源明显不足，存在着资源分布不均、利用不均、以及由于设备新旧不一导致的设备利用率低下的问题。以呼吸机为例，由于设备信息无法对外输出，医护人员了解患者体征信息只能靠手动抄写，费时费力。 本系统为基于 OCR 技术的图像数据在智慧医疗中的应用，涵盖了树莓派嵌入式开发技术、光学字符识别、Web 系统设计与开发等。系统分为两部分，上位机和下位机，下位机进行信息采集与处理，上位机信息显示。其中下位机封装了 OCR 图像识别模块，以树莓派中保存的数字视频为处理对象，用OCR图像识别算法进行识别存储。最后与上位机建立HTTP协议，将识别的字符由上位机接收并保存显示。
目录
1.绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2研究目的和意义 1
1.3论文结构 2
2.相关技术介绍 3
2.1 图像处理 3
2.2 机器学习 3
2.3 HTTP网络传输 4
2.4 PHP与XAMPP 4
2.5 OpenCV2.4.9与Linux 4
2.6树莓派 5
2.7 MySQL数据库 5
3.系统需求和分析 7
3.1功能需求 7
3.2运行需求 7
3.3 可行性分析 7
3.3.1技术可行性 7
3.3.2经济可行性 8
3.3.3操作可行性 8
4.系统设计 9
4.1.模块设计 9
4.2数据库设计 9
4.3开发工具与环境选择 10
4.3.1开发工具 10
4.3.2运行平台 10
5.系统实现 12
5.1图像识别模块 13
5.1.1定位模块 13
5.1.2分割模块 15
5.1.3识别模块 20
5.2训练模块 21
5.3 数据传输模块 25
5.4 上位机显示模块 25
5.3.1字符接收 27
5.3.2 字符显示 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
8
5.5识别模块测试 28
5.4.1测试方案 28
5.4.1测试数据 29
5.4.2 测试结果 30
6.开发总结与展望 32
6.1开发综述 32
6.2遇到的难题及解决办法 32
6.3系统对社会人文、环境、法律的影响 32
6.4结语 33
参考文献 34
致谢 35
1. 绪论
1.1 研究背景
在飞速发展的现代社会，世界各国越来越重视医疗行业的发展，特别是对于推动医疗信息化行更是不遗余力。2009年美国总统奥巴马明确提出将医疗信息化作为每个医疗改革的一部分。而我国卫生部更是出台《全国卫生信息化发展纲要》，将医疗大数据作为医疗信息化的重要领域和重点发展对象。
尽管我国已经完成了医院基本的信息管理系统，但整体的医疗资源明显不足。而且存在着医疗资源分布不均、分配不均、利用不均以及由于设备新旧不一导致的效率低下等问题。由于地区的分布不同，各医院信息化的程度也不尽相同，医院各部门的信化程度也不尽相同。目前国内医院大多数建设了检验（LIS）、检查（RIS）、影像（PACS）等信息系统，而急危重症临床信息系统则刚刚起步。
虽然医院部分系统的信息化水平较高，但一些三甲医院仍然存在着大量的老旧设备，这些设备若是更新换代则是一笔巨额开销，而继续使用则降低了医护人员的工作效率，不利于医院信息化的推进。另外，现在推行的分级诊疗中社区、院前、院内，这三个阶段仍是相对孤立的，还不能实现流畅的无缝对接，往往造成病人的黄金急救时间被耽搁。
本项目旨在通过直接从医疗设备屏幕中抓取有效字符，并传输到服务器中进行保存并显示，有效解决由于医疗设备新旧不一、接口不一导致的信息难以采集和利用的难题。能够为未来从事医疗信息化管理系统的建设积累相关理论知识和实践经验，完成信息采集，助力智慧医疗领域的信息化建设。
1.2研究目的和意义
全国每年进医院诊治的患者有很多，他们的就诊信息很多，而这些信息需要分门别类进行归纳处理。其中大量的患者的病情，患者的检查情况，医生的诊断，还有医生开的药方等等，这些信息都需要进行储存和处理，这也就彰显信息处理平台的重要性。另外，目前大多数医院的系统都是由不同厂家进行生产提供的，同时许多设备仪器年代久远不具备输出功能。即使许多设备支持数据输出，但很多医疗信息化公司无法精确获取数据。即使获取了数据，没有设备厂商提供的协议，也无法解析数据。这一系列的问题都是导致医院数据无法整合的痛点。而通过嵌入式系统建立一个统一的数据采集平台，规范了医院数据接口，同时运用人工智能 OCR 技术完美解决了众多设备不支持输出的难题。
1.3 论文结构
文章分为6部分，第一部分是绪论，主要提出基于OCR技术的医疗数据采集系统的课题。阐述在医疗行业推进信息化大背景下医院部分信息系统存在“数据孤岛，服务割裂”的问题，并分析厂家、医院、相关企业的现状、趋势、以及本系统的设计特点，提出本系统的研究意义。简单说明本论文的主要工作和结构安排。第二部分介绍实现本系统所需要的技术知识。包括图像处理、机器学习、HTTP网络传输等技术；Sublime、Xampp、等软件的安装配置及使用；OpenCV2.4.9图像处理库、树莓派的使用。第三部分探讨需求分析，并进行可行性研究，确保系统有意义，学习科学的开发方法。第四部分对系统进行模块设计、数据库设计和介绍开发工具与开发环境。第五部分详细介绍了本系统中字符的识别、传输、以及上位机显示的具体实现方法，以及对系统的测试与评估。最后对本系统进行总结和评价，并对将来可能遇到的问题做进一步的探讨和研究。
目录
1.绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2研究目的和意义 1
1.3论文结构 2
2.相关技术介绍 3
2.1 图像处理 3
2.2 机器学习 3
2.3 HTTP网络传输 4
2.4 PHP与XAMPP 4
2.5 OpenCV2.4.9与Linux 4
2.6树莓派 5
2.7 MySQL数据库 5
3.系统需求和分析 7
3.1功能需求 7
3.2运行需求 7
3.3 可行性分析 7
3.3.1技术可行性 7
3.3.2经济可行性 8
3.3.3操作可行性 8
4.系统设计 9
4.1.模块设计 9
4.2数据库设计 9
4.3开发工具与环境选择 10
4.3.1开发工具 10
4.3.2运行平台 10
5.系统实现 12
5.1图像识别模块 13
5.1.1定位模块 13
5.1.2分割模块 15
5.1.3识别模块 20
5.2训练模块 21
5.3 数据传输模块 25
5.4 上位机显示模块 25
5.3.1字符接收 27
5.3.2 字符显示 2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
8
5.5识别模块测试 28
5.4.1测试方案 28
5.4.1测试数据 29
5.4.2 测试结果 30
6.开发总结与展望 32
6.1开发综述 32
6.2遇到的难题及解决办法 32
6.3系统对社会人文、环境、法律的影响 32
6.4结语 33
参考文献 34
致谢 35
1. 绪论
1.1 研究背景
在飞速发展的现代社会，世界各国越来越重视医疗行业的发展，特别是对于推动医疗信息化行更是不遗余力。2009年美国总统奥巴马明确提出将医疗信息化作为每个医疗改革的一部分。而我国卫生部更是出台《全国卫生信息化发展纲要》，将医疗大数据作为医疗信息化的重要领域和重点发展对象。
尽管我国已经完成了医院基本的信息管理系统，但整体的医疗资源明显不足。而且存在着医疗资源分布不均、分配不均、利用不均以及由于设备新旧不一导致的效率低下等问题。由于地区的分布不同，各医院信息化的程度也不尽相同，医院各部门的信化程度也不尽相同。目前国内医院大多数建设了检验（LIS）、检查（RIS）、影像（PACS）等信息系统，而急危重症临床信息系统则刚刚起步。
虽然医院部分系统的信息化水平较高，但一些三甲医院仍然存在着大量的老旧设备，这些设备若是更新换代则是一笔巨额开销，而继续使用则降低了医护人员的工作效率，不利于医院信息化的推进。另外，现在推行的分级诊疗中社区、院前、院内，这三个阶段仍是相对孤立的，还不能实现流畅的无缝对接，往往造成病人的黄金急救时间被耽搁。
本项目旨在通过直接从医疗设备屏幕中抓取有效字符，并传输到服务器中进行保存并显示，有效解决由于医疗设备新旧不一、接口不一导致的信息难以采集和利用的难题。能够为未来从事医疗信息化管理系统的建设积累相关理论知识和实践经验，完成信息采集，助力智慧医疗领域的信息化建设。
1.2研究目的和意义
全国每年进医院诊治的患者有很多，他们的就诊信息很多，而这些信息需要分门别类进行归纳处理。其中大量的患者的病情，患者的检查情况，医生的诊断，还有医生开的药方等等，这些信息都需要进行储存和处理，这也就彰显信息处理平台的重要性。另外，目前大多数医院的系统都是由不同厂家进行生产提供的，同时许多设备仪器年代久远不具备输出功能。即使许多设备支持数据输出，但很多医疗信息化公司无法精确获取数据。即使获取了数据，没有设备厂商提供的协议，也无法解析数据。这一系列的问题都是导致医院数据无法整合的痛点。而通过嵌入式系统建立一个统一的数据采集平台，规范了医院数据接口，同时运用人工智能 OCR 技术完美解决了众多设备不支持输出的难题。
1.3 论文结构
文章分为6部分，第一部分是绪论，主要提出基于OCR技术的医疗数据采集系统的课题。阐述在医疗行业推进信息化大背景下医院部分信息系统存在“数据孤岛，服务割裂”的问题，并分析厂家、医院、相关企业的现状、趋势、以及本系统的设计特点，提出本系统的研究意义。简单说明本论文的主要工作和结构安排。第二部分介绍实现本系统所需要的技术知识。包括图像处理、机器学习、HTTP网络传输等技术；Sublime、Xampp、等软件的安装配置及使用；OpenCV2.4.9图像处理库、树莓派的使用。第三部分探讨需求分析，并进行可行性研究，确保系统有意义，学习科学的开发方法。第四部分对系统进行模块设计、数据库设计和介绍开发工具与开发环境。第五部分详细介绍了本系统中字符的识别、传输、以及上位机显示的具体实现方法，以及对系统的测试与评估。最后对本系统进行总结和评价，并对将来可能遇到的问题做进一步的探讨和研究。
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