业检测、安全保障、智能视频监控及交通检测等诸多领域。近年来，运动目标检 测已成为理论研究和实际应用的一个热门研究方向，是理论与应用产品的完美结 合。所以世界医疗器械也同时伴随着这个大好时机，其销售势态就迅猛地发展壮 大起来。2005 年，诸多世界排名在前二十的医疗器械公司，如美国的强生公司、 德国的西门子公司，其销售收入高达上千亿美元，占据比全世界医疗器械销售收 入的二分之一还多的分量，甚至国外的跨国企业直接垄断了高端的医疗器械市 场，我国各大医院对这些进口医疗器械的占有率大于七成。许多知名大学和研究 机构，如牛津大学，麻省理工学院等等已专门设立了运动目标检测理论研究和研 究实验室。英国、美国及其他国家有成功实施运动目标检测技术的能力和前例。 然而，我国整体医疗设备水平还离国外发达的医疗器械产业有很大的差距。为了 缩小差距甚至达到先进水平，我国早已重点鼓励支持发展医疗器械产业。近年来， 国内生产智能输液装置的企业源源不断地涌现出来，与此同时，国内多家科研机 构，比如说中科院北京自动化研究所旗下的模式识别国家重点实验室在视觉监控 领域的研究也很前沿，并且已经取得过很多的技术成果。来自郑州航空工业管理 学院的陈宇提出过基于光电技术的智能输液监控系统；太原理工大学的白凤娥提 出基于 SOC 的输液滴速监视器；长沙比扬医疗器械有限公司开发出了 BYZ-810 型单通道输液泵；池州康源医疗设备有限公司开发了 WDCE-288 型精简输液泵等， 上述的部分原理图和实物图。

一些国内科研院校的研究展示

WDCE-288 型原理图和实物图 如今，人们可以依靠机器来完成复杂的任务，这与人工智能的发展是分不开

的。然而，在信息技术发展的瓶颈期，要从大量数据中提取有用的信息，可是这 些数据信息极大一部分数据是视频或图像数据，当然，视频本身就是由一帧一帧 图像数据组成的，从这个角度看，图像数据在所有的信息之中占领了很大的优势。 图像处理以及计算机视觉的结合之产物即为运动目标检测，这也成为了近年来理 论钻研和实践应用结合的热门。

1.3 论文研究内容及章节安排文献综述

对于本课题主要研究基于视频图像的输液液滴速度检测。先将摄像头对准输 液滴斗部位，录制一段输液视频信号，分析液滴下落过程，将每帧图像取出，灰 度化，帧间差分，采用阈值法处理获取前后发生变化的像素，统计分析像素变化 特点，由此找到判断液滴滴落的判断依据，根据帧差获得输液速度。分析影响液 滴速度精度的因素。

本篇论文的大致章节安排如下： 第一章前言，介绍课题背景及意义，课题研究现状和发展等问题，为后续工

作做准备。

第二章介绍一部分数字图像处理的基础，如取帧及灰度化，里面涉及到概念， 实现方法，程序以及仿真结果。

第三章接着介绍一部分数字图像处理基础，包含帧间差分法和二值法，里面 涉及到概念简介，实现方法，程序以及仿真结果。

第四章着重介绍输液速度测量及分析影响精度的因素。包含输液速度实现方 法及编程和仿真结果。

2 图像预处理

数字图像实际上就是能够被计算机辨识的点阵图像，是通过对连续模拟图像 离散化处理后得到的。严格意义上说，数字图像是二维函数，它是通过等距离矩 形网格采样，对幅度等间隔量化得到的。所以说，数字图像本质是一个被量化了 的二维采样数组。一种数字图像是由多个数据点组成，每个数据点就被称作像素 (pixel)。如一幅640×480图像，表示该图像是由640列水平方向的像素和480行 垂直方向的像素组成的矩形图。每个像素具有各自的属性，例如颜色（color）， 灰度（grayscale）等，这两种因素是决定图像表现形式的关键因素。数字图像 可以被划分成三种图像：彩色图像，灰度图像和二值图像。