基于人机交互的医疗办公系统、医疗信息共享系统及方法

1.一种基于人机交互的医疗办公系统，其特征在于，包括：
主机，用于提供医疗信息；
智能眼镜，信号连接于所述主机，用于获取所述医疗信息，并在三维空间中显示所述医疗信息，包括：
平面识别单元，用于确定所述智能眼镜的工作平面；
定位跟踪单元，用于跟踪所述智能眼镜的佩戴者头部位置，并根据所述头部位置实时调整所述智能眼镜叠加在所述工作平面的图像，使所述佩戴者与所述图像保持相对静止；
及
交互笔，信号连接于所述智能眼镜，用于在所述工作平面对所述医疗信息进行修改，并将修改后的医疗信息显示于所述智能眼镜上，医护人员根据修改后的医疗信息对患者进行诊断；
所述定位跟踪单元包括三轴加速度传感器和三轴陀螺仪，所述三轴加速度传感器用于跟踪所述佩戴者的头部在X、Y、Z坐标轴方向上的移动；所述三轴陀螺仪用于跟踪所述佩戴者的头部绕着X、Y、Z坐标轴方向发生的转动；所述定位跟踪单元对定位跟踪坐标系输出的值进行关于时间的积分后得到佩戴者头部运动的坐标值(Δx,Δy,Δz)以及佩戴者头部运动发生的转角(Δθx,Δθy,Δθz)，根据(Δx,Δy,Δz)以及(Δθx,Δθy,Δθz)这六个值得到相机坐标系的变换矩阵M，由于模型变换和视图变换的二元性，求解出对应的模型变换矩阵M'，根据矩阵M及矩阵M'，得到所述佩戴者头部运动后的三维模型的新坐标X'，基于所述X'实时调整所述智能眼镜叠加在所述工作平面的图像，使所述佩戴者与所述图像保持相对静止。
2.根据权利要求1所述的基于人机交互的医疗办公系统，其特征在于：所述平面识别单元包括第一摄像头、第二摄像头、红外矩阵网格LED及第一处理器，所述第一摄像头、第二摄像头分别对称设置于所述智能眼镜的左右两端，所述红外矩阵网格LED设置于所述智能眼镜的中心，所述红外矩阵网格LED用于产生红外线矩阵网格，所述第一处理器内置于所述智能眼镜的内部，所述第一摄像头、第二摄像头用于识别所述红外矩阵网格LED投射在所述智能眼镜佩戴者眼前的平面上散射的红外线，所述第一处理器用于分析所述红外线，并得出所述平面相对于所述智能眼镜的距离和角度，从而确定所述智能眼镜的工作平面。
3.根据权利要求2所述的基于人机交互的医疗办公系统，其特征在于：所述红外矩阵网格LED包括开设有网格槽的挡板和位于所述挡板正前方的红外LED，所述红外LED产生的红外线经所述挡板后产生红外线矩阵网格。
4.根据权利要求2所述的基于人机交互的医疗办公系统，其特征在于：所述智能眼镜还包括第一红外LED，所述第一红外LED设置于所述智能眼镜的中心且位于所述红外矩阵网格LED的上方，所述第一摄像头、第二摄像头及所述第一红外LED形成手势识别单元，所述手势识别单元用于识别所述佩戴者的手指在所述三维空间中的位置关系。
5.根据权利要求1所述的基于人机交互的医疗办公系统，其特征在于：所述交互笔包括笔尖、第一红外线发射点、第二红外线发射点及处理器，所述第一红外线发射点及第二红外线发射点分别位于所述交互笔的两端，通过所述第一红外线发射点、第二红外线发射点可确定所述笔尖的坐标，所述处理器设置于所述交互笔的内部，用于控制交互笔的整体工作。
6.根据权利要求1所述的基于人机交互的医疗办公系统，其特征在于：所述主机为医院内部的服务器，所述服务器上存储有患者的医疗信息。
7.根据权利要求1所述的基于人机交互的医疗办公系统，其特征在于：所述医疗信息包括文字信息和图片信息。
8.一种基于人机交互的医疗办公方法，其特征在于，包括下述步骤：
步骤A：通过平面识别单元确定智能眼镜的工作平面；
步骤B：所述智能眼镜将显示的图像画面叠加在所述工作平面上；
步骤C：通过定位跟踪单元跟踪所述智能眼镜的佩戴者头部位置，并根据所述头部位置实时调整所述智能眼镜叠加在所述工作平面的图像，使所述佩戴者与所述图像保持相对静止；
步骤D：所述智能眼镜获取主机内的医疗信息，并在三维空间中显示所述医疗信息；
步骤E：通过交互笔在所述工作平面对所述医疗信息进行修改，并将修改后的医疗信息显示于所述智能眼镜上，医护人员根据修改后的医疗信息对患者进行诊断；
步骤C中，通过定位跟踪单元跟踪所述智能眼镜的佩戴者头部位置，并根据所述头部位置实时调整所述智能眼镜叠加在所述工作平面的图像，使所述佩戴者与所述图像保持相对静止，具体包括下述步骤：
步骤C1：跟踪所述智能眼镜的佩戴者头部位置，记为ax,ay,az和ωx,ωy,ωz，所述ax,ay,az为所述佩戴者的头部在X、Y、Z坐标轴方向上移动的加速度，所述ωx,ωy,ωz为所述佩戴者的头部绕着X、Y、Z坐标轴方向转动的角速度；
步骤C2：分别对所述ax,ay,az进行时间的二重积分得到所述佩戴者头部在该时间范围内在三个坐标轴方向上发生的位移，并记为：Δx＝∫∫axdt2、Δy＝∫∫aydt2及Δz＝∫∫azdt2；
步骤C3：分别对所述ωx,ωy,ωz进行时间的一重积分得到所述佩戴者头部在该时间范围内绕着三个坐标轴方向发生的转动的角度，并记为：Δθx＝∫ωxdt、Δθy＝∫ωydt及Δθz＝∫ωzdt；
步骤C4：根据所述(Δx,Δy,Δz)、(Δθx,Δθy,Δθz)得到相机坐标系的变换矩阵M；
步骤C5：根据模型变换和视图变换的二元性，得到对应的模型变换矩阵M′；
步骤C6：根据所述矩阵M及所述矩阵M'，得到所述佩戴者头部运动后的三维模型的新坐标X'；
步骤C7：基于所述X'实时调整所述智能眼镜叠加在所述工作平面的图像，使所述佩戴者与所述图像保持相对静止。
9.根据权利要求8所述的基于人机交互的医疗办公方法，其特征在于，还包括步骤F，医护人员通过手指对置于三维空间中的医疗信息进行移动、旋转操作。
10.根据权利要求8所述的基于人机交互的医疗办公方法，其特征在于，步骤A中，通过所述平面识别单元确定所述智能眼镜的工作平面，包括下述步骤：
步骤A1：红外矩阵网格LED产生红外线矩阵网格；
步骤A2：第一摄像头、第二摄像头识别所述红外矩阵网格LED投射在所述智能眼镜佩戴者眼前的平面上散射的红外线；
步骤A3：第一处理器分析所述散射的红外线，并得出所述平面相对于所述智能眼镜的距离和角度，从而确定所述智能眼镜的工作平面。
11.根据权利要求8所述的基于人机交互的医疗办公方法，其特征在于，在完成步骤E之前还包括采用双目立体视觉算法确定笔尖的坐标的步骤。

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