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巴塞罗那vs维戈塞尔塔比分预测: 一種智能化雙生理參數監護方法.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201610002355.3

申請日:

20160102

公開號:

CN105433942A

公開日:

20160330

當前法律狀態:

有效性:

失效

法律詳情:
IPC分類號: A61B5/0476,A61B5/1455,A61B5/1171 主分類號: A61B5/0476,A61B5/1455,A61B5/1171
申請人: 無錫桑尼安科技有限公司
發明人: 不公告發明人
地址: 214000 江蘇省無錫市錫山區東亭街道迎賓北路1號
優先權: CN201610002355A
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610002355.3

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明涉及一種智能化雙生理參數監護方法,該方法包括:1)提供一種智能化雙生理參數監護平臺,所述監護平臺包括腦電波參數提取設備、血氧飽和度提取設備、SD存儲芯片和AVR32芯片,所述SD存儲芯片預先存儲了不同人種的各個生理參數閾值,所述腦電波參數提取設備對被測人員腦電波狀態進行監控,所述血氧飽和度提取設備基于被測人員匹配的人種的血氧飽和度閾值對被測人員血氧飽和度狀態進行監控,所述AVR32芯片用于實現被測人員的人種匹配;2)使用所述監護平臺。

權利要求書

1.一種智能化雙生理參數監護方法,該方法包括:1)提供一種智能化雙生理參數監護平臺,所述監護平臺包括腦電波參數提取設備、血氧飽和度提取設備、SD存儲芯片和AVR32芯片,所述SD存儲芯片預先存儲了不同人種的各個生理參數閾值,所述腦電波參數提取設備對被測人員腦電波狀態進行監控,所述血氧飽和度提取設備基于被測人員匹配的人種的血氧飽和度閾值對被測人員血氧飽和度狀態進行監控,所述AVR32芯片用于實現被測人員的人種匹配;2)使用所述監護平臺。2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述監護平臺包括:SD存儲芯片,預先存儲了黑白閾值和像素數閾值,所述黑白閾值用于對圖像執行二值化處理,所述SD存儲芯片還預先存儲了四種灰度化面部模版,所述四種灰度化面部模版為通過對基準白色人種面部、基準黃色人種面部、基準棕色人種面部和基準黑色人種面部分別進行拍攝所得到的面部圖像執行灰度化處理而獲得,所述SD存儲芯片還用于預先存儲人種生理參數對照表,所述人種生理參數對照表保存了白色人種、黃色人種、棕色人種和黑色人種四種類型中的每一種類型對應的基準脈搏范圍、基準竇性心率范圍、基準PR間隔范圍、基準QT間期范圍、基準血糖上限濃度、基準血糖下限濃度、基準血氧飽和度上限濃度和基準血氧飽和度下限濃度;高清攝像頭,用于對被測人員面部進行拍攝,以獲得被測人員面部圖像;面部識別設備包括圖像預處理子器件、二值化處理子器件、列邊緣檢測子器件、行邊緣檢測子器件、目標分割子器件和目標識別子器件,所述圖像預處理子器件與所述高清攝像頭連接,以對所述被測人員面部圖像依次執行自適應邊緣增強和小波濾波處理,以獲得預處理面部圖像;所述二值化處理子器件與所述圖像預處理子器件和所述SD存儲芯片分別連接,將所述預處理面部圖像的每一個像素的亮度與所述黑白閾值分別比較,當像素的亮度大于所述黑白閾值時,將像素記為白色像素,當像素的亮度小于所述黑白閾值時,將像素記為黑色像素,從而獲得二值化面部圖像;所述列邊緣檢測子器件與所述二值化處理子器件和所述SD存儲芯片分別連接,用于對所述二值化面部圖像,計算每列黑色像素的數目,將黑色像素的數目大于等于所述像素數閾值的列記為邊緣列;所述行邊緣檢測子器件與所述二值化處理子器件和所述SD存儲芯片分別連接,用于對所述二值化面部圖像,計算每行黑色像素的數目,將黑色像素的數目大于等于所述像素數閾值的行記為邊緣行;所述目標分割子器件與所述列邊緣檢測子器件和所述行邊緣檢測子器件分別連接,將邊緣列和邊緣行交織的區域作為目標存在區域,并從所述二值化面部圖像中分割出所述目標存在區域以作為面部子圖像輸出,以將面部子圖像從被測人員面部圖像的背景處分開;所述目標識別子器件與所述目標分割子器件和所述SD存儲芯片分別連接,將所述面部子圖像與四種灰度化面部模版匹配,輸出匹配度最高的灰度化面部模板所對應的人種類型作為被測人員的人種類型;檢測電極,設置在被測人員頭部上,用于檢測大腦的神經元活動通過離子傳導到達大腦皮層而形成的電壓變化量;前置差分放大器,與所述檢測電極連接,用于對所述電壓變化量進行放大;低通濾波器,與所述前置差分放大器連接,用于將放大后的電壓變化量進行100Hz低通濾波,以輸出第一濾波信號;兩級工頻陷波器,與所述低通濾波器連接,用于對所述第一濾波信號進行兩級工頻陷波處理,以輸出陷波信號;高通濾波器,與所述兩級工頻陷波器連接,用于對所述陷波信號進行0.1Hz高通濾波,以輸出第二濾波信號;電平調節電路,與所述高通濾波器連接,對所述第二濾波信號進行電平調節處理,以為后續模數轉換做準備;第一模數轉換電路,與所述電平調節電路連接,將經過電平調節處理后的第二濾波信號進行8位的模數轉換,以獲得被測人員的腦電波數字信號;發光二極管,設置在被測人員手指指尖毛細血管位置,與光源驅動電路連接,用于基于光源驅動電路發送的發光控制信號,交替發射紅外光和紅光;光源驅動電路,內置定時器,用于向所述發光二極管發送發光控制信號;光電轉換器,設置在被測人員手指指尖上,位于所述發光二極管的相對位置,用于接收透射被測人員手指指尖毛細血管后的紅外光和紅光,并將透射紅外光和透射紅光分別轉換為模擬電流信號,以獲得模擬紅外光電流和模擬紅光電流;電流電壓轉換電路,與所述光電轉換器連接,用于對模擬紅外光電流和模擬紅光電流分別進行電流電壓轉換,以分別獲得模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓;信號放大器,與所述電流電壓轉換電路連接,用于對模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓分別進行放大,以獲得模擬紅外光放大電壓和模擬紅光放大電壓;信號檢測電路,與所述信號放大器連接,包括直流信號檢測子電路和交流信號檢測子電路,用于檢測模擬紅外光電壓中的直流成分和交流成分,以作為第一直流電壓和第一交流電壓輸出,還用于檢測模擬紅光電壓中的直流成分和交流成分,以作為第二直流電壓和第二交流電壓輸出;第二模數轉換器,與所述信號檢測電路連接,用于對第一直流電壓、第一交流電壓、第二直流電壓和第二交流電壓分別進行模數轉換,以獲得第一數字化直流電壓、第一數字化交流電壓、第二數字化直流電壓和第二數字化交流電壓;血氧飽和度運算電路,與所述第二模數轉換器連接,將第二數字化交流電壓與第二數字化直流電壓的比值除以第一數字化交流電壓與第一數字化直流電壓的比值以獲得吸收光比值因子,并基于吸收光比值因子計算血氧飽和度,其中,血氧飽和度與吸收光比值因子成線性關系;AVR32芯片,與所述血氧飽和度運算電路連接以獲得血氧飽和度,與所述第一模數轉換電路連接以接收腦電波數字信號;所述AVR32芯片當所述腦電波數字信號中出現α波和β波時,輸出淺睡眠識別信號,當所述腦電波數字信號中出現θ波和δ波時,輸出深睡眠識別信號,當所述血氧飽和度在預設血氧飽和度上限濃度時,發出血氧飽和度過高識別信號,當所述血氧飽和度在預設血氧飽和度下限濃度時,發出血氧飽和度過低識別信號;其中,所述光電轉換器為一光電二極管;其中,所述發光二極管發射的紅外光的波長為940nm,所述發光二極管發射的紅光的波長為660nm;其中,在所述信號放大器和所述信號檢測電路之間還設置信號濾波電路,用于分別濾除模擬紅外光放大電壓和模擬紅光放大電壓中的噪聲成分;其中,所述兩級工頻陷波器采用帶通濾波抵消方式設計,用于抵消所述第一濾波信號中的工頻分量,所述工頻分量為50Hz頻率分量;其中,AVR32芯片還與面部識別設備和SD存儲芯片分別連接,基于面部識別設備輸出的被測人員的人種類型在所述人種生理參數對照表中確定基準脈搏范圍、基準竇性心率范圍、基準PR間隔范圍、基準QT間期范圍、基準血糖上限濃度、基準血糖下限濃度、基準血氧飽和度上限濃度和基準血氧飽和度下限濃度,并作為預設脈搏范圍、預設竇性心率范圍、預設PR間隔范圍、預設QT間期范圍、預設血糖上限濃度、預設血糖下限濃度、預設血氧飽和度上限濃度和預設血氧飽和度下限濃度。3.如權利要求2所述的方法,其特征在于:所述高清攝像頭獲得的被測人員面部圖像的分辨率為3840×2160。4.如權利要求2所述的方法,其特征在于,所述監護平臺還包括:無線通信電路,與AVR32芯片連接,用于無線發送淺睡眠識別信號、深睡眠識別信號、血氧飽和度過高識別信號或血氧飽和度過低識別信號。5.如權利要求2所述的方法,其特征在于:圖像預處理子器件、二值化處理子器件、列邊緣檢測子器件、行邊緣檢測子器件、目標分割子器件和目標識別子器件分別采用不同的FPGA芯片來實現。6.如權利要求2所述的方法,其特征在于:圖像預處理子器件、二值化處理子器件、列邊緣檢測子器件、行邊緣檢測子器件、目標分割子器件和目標識別子器件被集成在一塊集成電路板上。

說明書

技術領域

本發明涉及血氧飽和度檢測領域,尤其涉及一種智能化雙生理參數監護方法。

背景技術

從外形上看,不同的人種在膚色、眼色、發色、發型、頭型、身高等特征上有所區別,但這些特征差異是由于人類在一定地域內長期適應當地自然環境,又經過長期隔離所形成的。從內部結構上看,不同的人種在各項生理參數分布范圍上也各不相同,如果對不同人種采用相同的生理參數閾值進行監控,監控的結果可能大相徑庭。

現有技術中缺乏基于人種識別的生理參數檢測機制,同時,現有技術中的每一種生理參數儀一般只檢測單一的生理參數,無法進行綜合檢測,以及現有的生理參數儀結構冗余度高,檢測精度偏低,需要對其結構進行一定的優化。

為此,本發明搭建了一種智能化雙生理參數監護平臺,將經過結構優化的高精度的血氧監控設備和腦電波監控設備集成在一個檢測儀器中,同時采用有針對性的人種識別設備對被測人員進行識別,在此基礎上,完成對被測人員的生理參數的科學性檢測和預警。

發明內容

為了解決現有技術存在的技術問題,本發明提供了一種智能化雙生理參數監護平臺,將血氧檢測設備和腦電波檢測設備集中在一個檢測儀器內同時工作,優化現有的檢測設備的結構,更關鍵的是,對于世界上現存的四種人種,采用高精度圖像識別的技術進行人種識別,并根據人種識別的結果自適應地設置各個生理參數預警閾值,從而保障檢測結果的合理性和科學性。

根據本發明的一方面,提供了一種智能化雙生理參數監護平臺,所述監護平臺包括腦電波參數提取設備、血氧飽和度提取設備、SD存儲芯片和AVR32芯片,所述SD存儲芯片預先存儲了不同人種的各個生理參數閾值,所述腦電波參數提取設備對被測人員腦電波狀態進行監控,所述血氧飽和度提取設備基于被測人員匹配的人種的血氧飽和度閾值對被測人員血氧飽和度狀態進行監控,所述AVR32芯片用于實現被測人員的人種匹配。

更具體地,在所述智能化雙生理參數監護平臺中,包括:SD存儲芯片,預先存儲了黑白閾值和像素數閾值,所述黑白閾值用于對圖像執行二值化處理,所述SD存儲芯片還預先存儲了四種灰度化面部模版,所述四種灰度化面部模版為通過對基準白色人種面部、基準黃色人種面部、基準棕色人種面部和基準黑色人種面部分別進行拍攝所得到的面部圖像執行灰度化處理而獲得,所述SD存儲芯片還用于預先存儲人種生理參數對照表,所述人種生理參數對照表保存了白色人種、黃色人種、棕色人種和黑色人種四種類型中的每一種類型對應的基準脈搏范圍、基準竇性心率范圍、基準PR間隔范圍、基準QT間期范圍、基準血糖上限濃度、基準血糖下限濃度、基準血氧飽和度上限濃度和基準血氧飽和度下限濃度;高清攝像頭,用于對被測人員面部進行拍攝,以獲得被測人員面部圖像;面部識別設備包括圖像預處理子器件、二值化處理子器件、列邊緣檢測子器件、行邊緣檢測子器件、目標分割子器件和目標識別子器件,所述圖像預處理子器件與所述高清攝像頭連接,以對所述被測人員面部圖像依次執行自適應邊緣增強和小波濾波處理,以獲得預處理面部圖像;所述二值化處理子器件與所述圖像預處理子器件和所述SD存儲芯片分別連接,將所述預處理面部圖像的每一個像素的亮度與所述黑白閾值分別比較,當像素的亮度大于所述黑白閾值時,將像素記為白色像素,當像素的亮度小于所述黑白閾值時,將像素記為黑色像素,從而獲得二值化面部圖像;所述列邊緣檢測子器件與所述二值化處理子器件和所述SD存儲芯片分別連接,用于對所述二值化面部圖像,計算每列黑色像素的數目,將黑色像素的數目大于等于所述像素數閾值的列記為邊緣列;所述行邊緣檢測子器件與所述二值化處理子器件和所述SD存儲芯片分別連接,用于對所述二值化面部圖像,計算每行黑色像素的數目,將黑色像素的數目大于等于所述像素數閾值的行記為邊緣行;所述目標分割子器件與所述列邊緣檢測子器件和所述行邊緣檢測子器件分別連接,將邊緣列和邊緣行交織的區域作為目標存在區域,并從所述二值化面部圖像中分割出所述目標存在區域以作為面部子圖像輸出,以將面部子圖像從被測人員面部圖像的背景處分開;所述目標識別子器件與所述目標分割子器件和所述SD存儲芯片分別連接,將所述面部子圖像與四種灰度化面部模版匹配,輸出匹配度最高的灰度化面部模板所對應的人種類型作為被測人員的人種類型;檢測電極,設置在被測人員頭部上,用于檢測大腦的神經元活動通過離子傳導到達大腦皮層而形成的電壓變化量;前置差分放大器,與所述檢測電極連接,用于對所述電壓變化量進行放大;低通濾波器,與所述前置差分放大器連接,用于將放大后的電壓變化量進行100Hz低通濾波,以輸出第一濾波信號;兩級工頻陷波器,與所述低通濾波器連接,用于對所述第一濾波信號進行兩級工頻陷波處理,以輸出陷波信號;高通濾波器,與所述兩級工頻陷波器連接,用于對所述陷波信號進行0.1Hz高通濾波,以輸出第二濾波信號;電平調節電路,與所述高通濾波器連接,對所述第二濾波信號進行電平調節處理,以為后續模數轉換做準備;第一模數轉換電路,與所述電平調節電路連接,將經過電平調節處理后的第二濾波信號進行8位的模數轉換,以獲得被測人員的腦電波數字信號;發光二極管,設置在被測人員手指指尖毛細血管位置,與光源驅動電路連接,用于基于光源驅動電路發送的發光控制信號,交替發射紅外光和紅光;光源驅動電路,內置定時器,用于向所述發光二極管發送發光控制信號;光電轉換器,設置在被測人員手指指尖上,位于所述發光二極管的相對位置,用于接收透射被測人員手指指尖毛細血管后的紅外光和紅光,并將透射紅外光和透射紅光分別轉換為模擬電流信號,以獲得模擬紅外光電流和模擬紅光電流;電流電壓轉換電路,與所述光電轉換器連接,用于對模擬紅外光電流和模擬紅光電流分別進行電流電壓轉換,以分別獲得模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓;信號放大器,與所述電流電壓轉換電路連接,用于對模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓分別進行放大,以獲得模擬紅外光放大電壓和模擬紅光放大電壓;信號檢測電路,與所述信號放大器連接,包括直流信號檢測子電路和交流信號檢測子電路,用于檢測模擬紅外光電壓中的直流成分和交流成分,以作為第一直流電壓和第一交流電壓輸出,還用于檢測模擬紅光電壓中的直流成分和交流成分,以作為第二直流電壓和第二交流電壓輸出;第二模數轉換器,與所述信號檢測電路連接,用于對第一直流電壓、第一交流電壓、第二直流電壓和第二交流電壓分別進行模數轉換,以獲得第一數字化直流電壓、第一數字化交流電壓、第二數字化直流電壓和第二數字化交流電壓;血氧飽和度運算電路,與所述第二模數轉換器連接,將第二數字化交流電壓與第二數字化直流電壓的比值除以第一數字化交流電壓與第一數字化直流電壓的比值以獲得吸收光比值因子,并基于吸收光比值因子計算血氧飽和度,其中,血氧飽和度與吸收光比值因子成線性關系;AVR32芯片,與所述血氧飽和度運算電路連接以獲得血氧飽和度,與所述第一模數轉換電路連接以接收腦電波數字信號;所述AVR32芯片當所述腦電波數字信號中出現α波和β波時,輸出淺睡眠識別信號,當所述腦電波數字信號中出現θ波和δ波時,輸出深睡眠識別信號,當所述血氧飽和度在預設血氧飽和度上限濃度時,發出血氧飽和度過高識別信號,當所述血氧飽和度在預設血氧飽和度下限濃度時,發出血氧飽和度過低識別信號;其中,所述光電轉換器為一光電二極管;其中,所述發光二極管發射的紅外光的波長為940nm,所述發光二極管發射的紅光的波長為660nm;其中,在所述信號放大器和所述信號檢測電路之間還設置信號濾波電路,用于分別濾除模擬紅外光放大電壓和模擬紅光放大電壓中的噪聲成分;其中,所述兩級工頻陷波器采用帶通濾波抵消方式設計,用于抵消所述第一濾波信號中的工頻分量,所述工頻分量為50Hz頻率分量;其中,AVR32芯片還與面部識別設備和SD存儲芯片分別連接,基于面部識別設備輸出的被測人員的人種類型在所述人種生理參數對照表中確定基準脈搏范圍、基準竇性心率范圍、基準PR間隔范圍、基準QT間期范圍、基準血糖上限濃度、基準血糖下限濃度、基準血氧飽和度上限濃度和基準血氧飽和度下限濃度,并作為預設脈搏范圍、預設竇性心率范圍、預設PR間隔范圍、預設QT間期范圍、預設血糖上限濃度、預設血糖下限濃度、預設血氧飽和度上限濃度和預設血氧飽和度下限濃度。

更具體地,在所述智能化雙生理參數監護平臺中:所述高清攝像頭獲得的被測人員面部圖像的分辨率為3840×2160。

更具體地,在所述智能化雙生理參數監護平臺中,所述監護平臺還包括:無線通信電路,與AVR32芯片連接,用于無線發送淺睡眠識別信號、深睡眠識別信號、血氧飽和度過高識別信號或血氧飽和度過低識別信號。

更具體地,在所述智能化雙生理參數監護平臺中:圖像預處理子器件、二值化處理子器件、列邊緣檢測子器件、行邊緣檢測子器件、目標分割子器件和目標識別子器件分別采用不同的FPGA芯片來實現。

更具體地,在所述智能化雙生理參數監護平臺中:圖像預處理子器件、二值化處理子器件、列邊緣檢測子器件、行邊緣檢測子器件、目標分割子器件和目標識別子器件被集成在一塊集成電路板上。

附圖說明

以下將結合附圖對本發明的實施方案進行描述,其中:

圖1為本發明的智能化雙生理參數監護平臺的第一實施例的結構方框圖。

附圖標記:1腦電波參數提取設備;2血氧飽和度提取設備;3SD存儲芯片;4AVR32芯片

具體實施方式

下面將參照附圖對本發明的智能化雙生理參數監護平臺的實施方案進行詳細說明。

現有技術中的各種生理參數檢測儀器都存在以下缺陷:(1)檢測機制單一,每一個儀器一般只用于檢測一項生理參數;(2)檢測機制落后,檢測儀器的結構冗余度不高,精度不夠精確;(3)由于被測人員存在四種人種,由于歷史的積累和進化的不同步,每一種人種的生理參數的預警閾值都不相同,現有技術缺乏基于人種檢測的智能化檢測手段,導致檢測結果偏差較大。

因此,本發明提出了一種智能化雙生理參數監護平臺,能夠將被測人員的血氧信號和腦電波信號放在一個檢測機制下進行檢測,同時改善現有的生理參數檢測設備的結構,實現不同人種不同檢測預警閾值的檢測模式,從而提高檢測結果的精度。

圖1為本發明的智能化雙生理參數監護平臺的第一實施例的結構方框圖,所述監護平臺包括腦電波參數提取設備、血氧飽和度提取設備、SD存儲芯片和AVR32芯片,所述SD存儲芯片預先存儲了不同人種的各個生理參數閾值,所述腦電波參數提取設備對被測人員腦電波狀態進行監控,所述血氧飽和度提取設備基于被測人員匹配的人種的血氧飽和度閾值對被測人員血氧飽和度狀態進行監控,所述AVR32芯片用于實現被測人員的人種匹配。

接著,繼續對本發明的智能化雙生理參數監護平臺的第二實施例的具體結構進行進一步的說明。

所述監護平臺包括:SD存儲芯片,預先存儲了黑白閾值和像素數閾值,所述黑白閾值用于對圖像執行二值化處理,所述SD存儲芯片還預先存儲了四種灰度化面部模版,所述四種灰度化面部模版為通過對基準白色人種面部、基準黃色人種面部、基準棕色人種面部和基準黑色人種面部分別進行拍攝所得到的面部圖像執行灰度化處理而獲得,所述SD存儲芯片還用于預先存儲人種生理參數對照表,所述人種生理參數對照表保存了白色人種、黃色人種、棕色人種和黑色人種四種類型中的每一種類型對應的基準脈搏范圍、基準竇性心率范圍、基準PR間隔范圍、基準QT間期范圍、基準血糖上限濃度、基準血糖下限濃度、基準血氧飽和度上限濃度和基準血氧飽和度下限濃度。

所述監護平臺包括:高清攝像頭,用于對被測人員面部進行拍攝,以獲得被測人員面部圖像。

所述監護平臺包括:面部識別設備,包括圖像預處理子器件、二值化處理子器件、列邊緣檢測子器件、行邊緣檢測子器件、目標分割子器件和目標識別子器件,所述圖像預處理子器件與所述高清攝像頭連接,以對所述被測人員面部圖像依次執行自適應邊緣增強和小波濾波處理,以獲得預處理面部圖像;所述二值化處理子器件與所述圖像預處理子器件和所述SD存儲芯片分別連接,將所述預處理面部圖像的每一個像素的亮度與所述黑白閾值分別比較,當像素的亮度大于所述黑白閾值時,將像素記為白色像素,當像素的亮度小于所述黑白閾值時,將像素記為黑色像素,從而獲得二值化面部圖像;所述列邊緣檢測子器件與所述二值化處理子器件和所述SD存儲芯片分別連接,用于對所述二值化面部圖像,計算每列黑色像素的數目,將黑色像素的數目大于等于所述像素數閾值的列記為邊緣列;所述行邊緣檢測子器件與所述二值化處理子器件和所述SD存儲芯片分別連接,用于對所述二值化面部圖像,計算每行黑色像素的數目,將黑色像素的數目大于等于所述像素數閾值的行記為邊緣行;所述目標分割子器件與所述列邊緣檢測子器件和所述行邊緣檢測子器件分別連接,將邊緣列和邊緣行交織的區域作為目標存在區域,并從所述二值化面部圖像中分割出所述目標存在區域以作為面部子圖像輸出,以將面部子圖像從被測人員面部圖像的背景處分開;所述目標識別子器件與所述目標分割子器件和所述SD存儲芯片分別連接,將所述面部子圖像與四種灰度化面部模版匹配,輸出匹配度最高的灰度化面部模板所對應的人種類型作為被測人員的人種類型。

所述監護平臺包括:檢測電極,設置在被測人員頭部上,用于檢測大腦的神經元活動通過離子傳導到達大腦皮層而形成的電壓變化量;前置差分放大器,與所述檢測電極連接,用于對所述電壓變化量進行放大;低通濾波器,與所述前置差分放大器連接,用于將放大后的電壓變化量進行100Hz低通濾波,以輸出第一濾波信號;兩級工頻陷波器,與所述低通濾波器連接,用于對所述第一濾波信號進行兩級工頻陷波處理,以輸出陷波信號;高通濾波器,與所述兩級工頻陷波器連接,用于對所述陷波信號進行0.1Hz高通濾波,以輸出第二濾波信號。

所述監護平臺包括:電平調節電路,與所述高通濾波器連接,對所述第二濾波信號進行電平調節處理,以為后續模數轉換做準備;第一模數轉換電路,與所述電平調節電路連接,將經過電平調節處理后的第二濾波信號進行8位的模數轉換,以獲得被測人員的腦電波數字信號;發光二極管,設置在被測人員手指指尖毛細血管位置,與光源驅動電路連接,用于基于光源驅動電路發送的發光控制信號,交替發射紅外光和紅光;光源驅動電路,內置定時器,用于向所述發光二極管發送發光控制信號。

所述監護平臺包括:光電轉換器,設置在被測人員手指指尖上,位于所述發光二極管的相對位置,用于接收透射被測人員手指指尖毛細血管后的紅外光和紅光,并將透射紅外光和透射紅光分別轉換為模擬電流信號,以獲得模擬紅外光電流和模擬紅光電流。

所述監護平臺包括:電流電壓轉換電路,與所述光電轉換器連接,用于對模擬紅外光電流和模擬紅光電流分別進行電流電壓轉換,以分別獲得模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓;信號放大器,與所述電流電壓轉換電路連接,用于對模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓分別進行放大,以獲得模擬紅外光放大電壓和模擬紅光放大電壓。

所述監護平臺包括:信號檢測電路,與所述信號放大器連接,包括直流信號檢測子電路和交流信號檢測子電路,用于檢測模擬紅外光電壓中的直流成分和交流成分,以作為第一直流電壓和第一交流電壓輸出,還用于檢測模擬紅光電壓中的直流成分和交流成分,以作為第二直流電壓和第二交流電壓輸出;第二模數轉換器,與所述信號檢測電路連接,用于對第一直流電壓、第一交流電壓、第二直流電壓和第二交流電壓分別進行模數轉換,以獲得第一數字化直流電壓、第一數字化交流電壓、第二數字化直流電壓和第二數字化交流電壓。

所述監護平臺包括:血氧飽和度運算電路,與所述第二模數轉換器連接,將第二數字化交流電壓與第二數字化直流電壓的比值除以第一數字化交流電壓與第一數字化直流電壓的比值以獲得吸收光比值因子,并基于吸收光比值因子計算血氧飽和度,其中,血氧飽和度與吸收光比值因子成線性關系。

所述監護平臺包括:AVR32芯片,與所述血氧飽和度運算電路連接以獲得血氧飽和度,與所述第一模數轉換電路連接以接收腦電波數字信號;所述AVR32芯片當所述腦電波數字信號中出現α波和β波時,輸出淺睡眠識別信號,當所述腦電波數字信號中出現θ波和δ波時,輸出深睡眠識別信號,當所述血氧飽和度在預設血氧飽和度上限濃度時,發出血氧飽和度過高識別信號,當所述血氧飽和度在預設血氧飽和度下限濃度時,發出血氧飽和度過低識別信號。

其中,所述光電轉換器為一光電二極管;其中,所述發光二極管發射的紅外光的波長為940nm,所述發光二極管發射的紅光的波長為660nm;其中,在所述信號放大器和所述信號檢測電路之間還設置信號濾波電路,用于分別濾除模擬紅外光放大電壓和模擬紅光放大電壓中的噪聲成分;其中,所述兩級工頻陷波器采用帶通濾波抵消方式設計,用于抵消所述第一濾波信號中的工頻分量,所述工頻分量為50Hz頻率分量。

其中,AVR32芯片還與面部識別設備和SD存儲芯片分別連接,基于面部識別設備輸出的被測人員的人種類型在所述人種生理參數對照表中確定基準脈搏范圍、基準竇性心率范圍、基準PR間隔范圍、基準QT間期范圍、基準血糖上限濃度、基準血糖下限濃度、基準血氧飽和度上限濃度和基準血氧飽和度下限濃度,并作為預設脈搏范圍、預設竇性心率范圍、預設PR間隔范圍、預設QT間期范圍、預設血糖上限濃度、預設血糖下限濃度、預設血氧飽和度上限濃度和預設血氧飽和度下限濃度。

可選地,在所述智能化雙生理參數監護平臺中:所述高清攝像頭獲得的被測人員面部圖像的分辨率為3840×2160;所述監護平臺還包括:無線通信電路,與AVR32芯片連接,用于無線發送淺睡眠識別信號、深睡眠識別信號、血氧飽和度過高識別信號或血氧飽和度過低識別信號;圖像預處理子器件、二值化處理子器件、列邊緣檢測子器件、行邊緣檢測子器件、目標分割子器件和目標識別子器件分別采用不同的FPGA芯片來實現;以及圖像預處理子器件、二值化處理子器件、列邊緣檢測子器件、行邊緣檢測子器件、目標分割子器件和目標識別子器件可以被集成在一塊集成電路板上。

另外,血氧飽和度是血液中被氧結合的氧合血紅蛋白的容量占全部可結合的血紅蛋白容量的百分比,即血液中血氧的濃度,它是呼吸循環的重要生理參數。而功能性氧飽和度為HbO2濃度與HbO2+Hb濃度之比,有別于氧合血紅蛋白所占百分數。因此,監測動脈血氧飽和度可以對肺的氧合和血紅蛋白攜氧能力進行估計。正常人體動脈血的血氧飽和度為98%,靜脈血為75%。

人體的新陳代謝過程是生物氧化過程,而新陳代謝過程中所需要的氧,是通過呼吸系統進入人體血液,與血液紅細胞中的血紅蛋白,結合成氧合血紅蛋白,再輸送到人體各部分組織細胞中去。血液攜帶輸送氧氣的能力即用血氧飽和度來衡量。

采用本發明的智能化雙生理參數監護平臺,針對現有技術中被測人員生理參數檢測單一、結構不夠優化以及缺乏基于人種識別的智能化檢測機制的技術問題,將去冗余度后的高精度的血氧監控設備和腦電波監控設備匯集在一個檢測儀器中,采用圖像識別技術對人種進行有針對性的檢測,并在人種識別的基礎上完成對被測人員的生理狀態的檢測和預警,從而提高了檢測結果的準確性,避免誤診情況發生,影響被測人員的診斷治療。

可以理解的是,雖然本發明已以較佳實施例披露如上,然而上述實施例并非用以限定本發明。對于任何熟悉本領域的技術人員而言,在不脫離本發明技術方案范圍情況下,都可利用上述揭示的技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾,或修改為等同變化的等效實施例。因此,凡是未脫離本發明技術方案的內容,依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾,均仍屬于本發明技術方案?;さ姆段?。

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一種 智能化 雙生 參數 監護 方法
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