[發(fā)明專利]一種基于視覺技術的呼吸監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110412395.2
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN102406502A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設計）人: 鞠怡明
• 申請（專利權）人: 蘇州科雷芯電子科技有限公司
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發(fā)明涉及醫(yī)療設備領域，尤其涉及一種基于視覺技術的呼吸監(jiān)測裝置。

背景技術

生命監(jiān)護一般是監(jiān)視心臟跳動，或監(jiān)視呼吸狀況。監(jiān)測手段是采用接觸式傳感器進行檢測，需要對傳感器進行安裝、連接，使用不方便。比如公開日為?2011年06月22日、公開號為CN?102100558A的專利文獻公開了一個技術方案：一種無線呼吸監(jiān)測裝置，包括控制電路、壓電薄膜傳感器和天線，所述控制電路分別與所述壓電薄膜傳感器和所述天線電性連接，采用壓電薄膜傳感器來感應呼吸運動，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳碾姾尚盘枺煽刂齐娐穼υ撾姾尚盘栠M行處理，得到相應的監(jiān)測結(jié)果，再由天線將該監(jiān)測結(jié)果發(fā)送出去。該方案盡管采用了無線傳輸，其傳感器還是需要緊密貼附在患者身體上，使用不是很方便，尤其在家庭使用時更是如此。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要目的在于提供一種基于視覺技術的呼吸監(jiān)測裝置，非接觸的監(jiān)測患者呼吸時胸部的起伏變化來監(jiān)測其生命體征。

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的，一種基于視覺技術的呼吸監(jiān)測裝置，包括：攝像機，用于獲取患者序列圖像幀；處理器，對序列圖像幀進行分析處理及輸入、輸出信號控制并在所連接的顯示屏上顯示監(jiān)測參數(shù)；圖像采集單元，把攝像機序列圖像幀采集后傳送到處理器進行處理；圖像預處理模塊，對序列圖像幀進行去噪、增強等處理；輪廓特征提取模塊，從序列圖像幀中提取患者呼吸時的輪廓特征；呼吸分析模塊，根據(jù)輪廓特征隨時間的變化規(guī)律計算呼吸頻率等參數(shù)。

????人在呼吸時胸腹部會有起伏的運動現(xiàn)象。圖像采集單元實時采集攝像機攝取的患者呼吸運動圖像，并送至處理器，在處理器中首先使用圖像預處理模塊，對圖像進行去噪、灰度拉伸及色度、飽和度、對比度等進行處理，輪廓特征提取模塊獲取患者呼吸的胸腹部輪廓特征，并尋找出胸腹部輪廓運動范圍最大的位置，呼吸分析模塊利用圖像幀相減的方法計算出單位時間內(nèi)輪廓位移的循環(huán)次數(shù)作為呼吸頻率，并與設定參數(shù)進行比較，判斷出患者呼吸是否正常，是否在變化。從而實現(xiàn)使用視覺技術對人的呼吸生命體征進行監(jiān)測的目的。

作為優(yōu)選，本裝置還包括皮膚顏色識別模塊，皮膚顏色識別模塊對由于缺氧引起皮膚粘膜顏色改變進行識別處理。在呼吸困難或由于各種原因?qū)е氯毖鯐r皮膚粘膜顏色會改變，皮膚顏色識別模塊對其進行相應識別。

作為優(yōu)選，本裝置還設置有皮膚顏色模板，皮膚顏色模板包括缺氧引起的多種皮膚粘膜顏色，皮膚顏色識別模塊依據(jù)皮膚顏色模板對序列圖像幀進行識別處理。將人在不同原因引起缺氧時的櫻桃紅色、咖啡色、玫瑰紅色、青紫色、蒼白等皮膚顏色分別拍攝圖像幀作為模板，供識別時使用。

作為優(yōu)選，皮膚顏色識別模塊依據(jù)皮膚顏色模板對序列圖像幀進行識別處理，在處理結(jié)果是匹配時輸出報警信號。

作為優(yōu)選，呼吸分析模塊設置有呼吸頻率閥值，當呼吸頻率超過閥值時輸出報警信號。正常人的呼吸頻率為12～22次/分鐘，呼吸頻率明顯增快或減慢，都提示可能存在呼吸功能障礙，應及時報警。

作為優(yōu)選，本裝置還包括紅外光源，在環(huán)境光不足時對攝像機進行補光。光源會直接影響圖像數(shù)據(jù)的質(zhì)量和識別效果，在環(huán)境光不穩(wěn)定或光線不足時及時加入光源。紅外光是人眼看不到的，所以不影響人們的睡眠。

作為優(yōu)選，處理器還連接聲光報警單元。當呼吸頻率、皮膚顏色有報警輸出時通過聲光報警單元進行報警。

本發(fā)明帶來的有益效果是，使用視覺技術進行非接觸式呼吸監(jiān)測，監(jiān)測患者的呼吸狀態(tài)及缺氧時皮膚顏色的變化，并在危險時進行聲光報警，既適合醫(yī)療機構(gòu)使用也適合家庭對患者進行監(jiān)護，使用十分方便。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理流程圖。

圖中：1是攝像機，2是顯示屏，3是圖像采集單元，4是聲光報警單元，5是處理器，6是圖像預處理模塊，7是輪廓特征提取模塊，8是呼吸分析模塊，9是皮膚顏色識別模塊，10是紅外光源。

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具體實施方式

下面通過實施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步具體說明。