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【I907322】智能識別外科手術器械和盤點系統及其方法

書目
公告號 I907322
公告日 2025/12/01
公報卷期 52-34
證書號 I907322
申請號 114123711 E
申請日 2025/06/24
公報IPC G16H 40/20(2018.01); G06V 10/20(2022.01); G16H 30/00(2018.01); G16H 40/40(2018.01)
當前IPC G16H 40/20(2018.01); G06V 10/20(2022.01); G16H 30/00(2018.01); G16H 40/40(2018.01)
申請人 國立高雄科技大學 高雄市三民區建工路415號 (中華民國);
NATIONAL KAOHSIUNG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY NO. 415, JIANGONG RD., SANMIN DIST., KAOHSIUNG CITY 80778, TAIWAN (R.O.C.) (TW)
　申請人
標準名稱		 國立高雄科技大學;
NATIONAL KAOHSIUNG UNIV OF SCIENCE AND TECH
當前專利權人 國立高雄科技大學; NATIONAL KAOHSIUNG UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
　專利權人
標準名稱		 國立高雄科技大學; NATIONAL KAOHSIUNG UNIV OF SCIENCE AND TECH
發明人 張萬榮 (中華民國); CHANG, WAN-JUNG (TW);
陳翊嘉 (中華民國); CHEN, YI-JIA (TW);
洪慧倩 (中華民國); HUNG, HUI-CHIEN (TW);
黃秀燕 (中華民國); HUANG, HSIU-YEN (TW);
徐紫娟 (中華民國); HSU, TZU-CHUAN (TW)
代理人 許智為; 李威聰
當前代理人 許智為; 李威聰
審查委員 黃偉程
摘要 本發明提供一種智能識別外科手術器械和盤點系統，包括：影像擷取模組，用於擷取手術器械影像；區域標記模組，標記手術器械影像中的全局區域與局部區域，分別產生具有信心值的第一特徵框及第二特徵框；空間比對模組，根據手術器械全局區域及手術器械局部區域進行IoU空間關聯性運算，產生匹配分數；以及決策及輸出模組，依據匹配分數與各特徵框信心值進行運算、分數排序及決策，產生器械所屬類型及盤點數量。並以前述系統執行本方法，有效提升手術器械的辨識準確度及改善現有技術中偽陽性辨識結果的問題。

參考文獻
引用專利 CN117036909A E; CN119599168A E; TW202221727A; US20130336554A1 E

專利範圍   原始格式 
專利範圍 1.一種智能識別外科手術器械和盤點系統，包括： 一影像擷取模組，擷取一手術器械影像； 一區域標記模組，與該影像擷取模組訊號連接，包含： 一全局標記單元，根據該手術器械影像，標記一手術器械全局區域，其中該手術器械全局區域包含一第一特徵框，其中該第一特徵框具有一第一信心值；及 一局部標記單元，根據該手術器械影像，標記一手術器械局部區域，其中該手術器械局部區域包括一第二特徵框，其中該第二特徵框具有一第二信心值； 一空間比對模組，與該區域標記模組訊號連接，比對該手術器械全局區域及該手術器械局部區域進行一IoU (Intersection over Union)關聯法的空間關聯性運算處理，產生一匹配分數；及 一決策及輸出模組，與該區域標記模組及該空間比對模組訊號連接，根據該匹配分數、該第一信心值及該第二信心值進行運算處理、分數排序或決策，產生一評估資訊， 其中，該IoU關聯法的空間關聯性運算處理如下： ， 其中，根據該匹配分數、該第一信心值及該第二信心值進行運算處理、分數排序及決策，為在該第二特徵框與該第一特徵框之間具有空間關聯性的匹配關係下，進行該第一特徵框及該第二特徵框的信心值排序，以產生該評估資訊。

2.如請求項1所述之智能識別外科手術器械和盤點系統，其中該第一特徵框面積大於該第二特徵框面積，其中該第一特徵框及該第二特徵框包含該手術器械的一功能特徵區域，其中該功能特徵區域包含握持部、解剖部、止血部、縫合部、切開部、探查部、吸引部、縫合部、導線部或套管部。

3.如請求項1所述之智能識別外科手術器械和盤點系統，其中該影像擷取模組的視場深度至多60公分，且該手術器械所在的平面範圍為70公分×40公分。

4.如請求項1所述之智能識別外科手術器械和盤點系統，其中該影像擷取模組為透過物件偵測演算法而擷取該手術器械影像，其中該物件偵測演算法包括YoLov5或YoLov7。

5.如請求項1所述之智能識別外科手術器械和盤點系統，其中該評估資訊包括手術器械影像所屬之器械類型及/或其盤點數量。

6.如請求項1所述之智能識別外科手術器械和盤點系統，更包含：一異常警示模組，訊號連接至該決策及輸出模組，當該評估資訊與一預設評估值不相符，即產生一告警訊號； 一無線傳輸模組，訊號連接至該決策及輸出模組，用以傳送該評估資訊至一雲端以進行資料的存儲；及 一電子資訊設備，其訊號連接至該決策及輸出模組，用以即時監測。

7.如請求項6所述之智能識別外科手術器械和盤點系統，其中該無線傳輸模組係透過低功率廣域網路(Low-Power Wide-Area Network, LPWAN)、紅外線(IR) 、Zigbee、無線電波(RF)、藍芽(Bluetooth)、ANT、或無線區域網路(WIFI)的其中之一者進行無線傳輸。

8.一種智能識別外科手術器械和盤點方法，包括： (S1) 擷取一手術器械影像； (S2) 全局標記該手術器械影像，根據該手術器械影像，標記一手術器械全局區域，其中該手術器械全局區域包含一第一特徵框，其中該第一特徵框具有一第一信心值； (S3) 局部標記該手術器械影像，根據該手術器械影像，標記一手術器械局部區域，其中該手術器械局部區域包括一第二特徵框，其中該第二特徵框具有一第二信心值； (S4) 比對該手術器械全局區域及該手術器械局部區域進行一IoU (Intersection over Union)關聯法的空間關聯性運算處理，產生一匹配分數； (S5) 根據該匹配分數、該第一信心值及該第二信心值進行運算處理、分數排序或決策，產生一評估資訊；及 (S6) 比對該評估資訊與一預設評估值，當該評估資訊與該預設評估值不相符，即產生一告警訊號， 其中，該IoU關聯法的空間關聯性運算處理如下： ， 其中， 在步驟(S5)中，當該第一特徵框中僅存在該第二特徵框，且該匹配分數大於IOU閾值，則該第一特徵框與該第二特徵框進行空間關聯性的匹配，並根據該第一特徵框及該第二特徵框之中信心值較高者或相同者，進行運算以產生相應的該評估資訊；或 在步驟(S5)中，當該第一特徵框中存在複數個該第二特徵框，則對於該每一第二特徵框的匹配分數進行排序，當匹配分數大於IOU閾值且排序順位較前者，則決策出與該第一特徵框具有空間關聯性而匹配的該第二特徵框，並且，在該第一特徵框及該第二特徵框之間具有空間關聯性的匹配關係下，進行該第一特徵框及該第二特徵框的信心值排序，並根據該第一特徵框及該第二特徵框之中信心值較高者或相同者，產生相應的該評估資訊。
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