[發明專利]一種基于圖像處理的非接觸式生命體征數據監測系統和監測方法

有效

• 申請號: 201310009984.5
• 申請日: 2013-01-10
• 公開（公告）號: CN103006195A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 孟濬;方琛凌;陳嘯;蔣藝穎
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/02;A61B19/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

技術領域

本發明涉及監測生命體征數據，具體涉及一種基于圖像處理的非接觸式生命體征數據監測系統和監測方法。

背景技術

生命體征是反映人體健康狀況的一項重要指標。在醫學實踐中占有重要地位。隨著現代醫療手段的進步，以及移動醫療的飛速發展，介于便攜設備的人體健康狀況單點測量已經成為一個熱點。在這樣的背景下，生命體征的監測無疑是很理想的研究對象。

然而，目前對生命體征的采集仍然以接觸方式為主，借助傳感器感知人體生命體征的變化，如體溫、心率、呼吸頻率等。這樣的方法，其缺陷是顯而易見的。一方面，它需要人佩戴相關的傳感器，限制了測量的范圍；另一方面它也給人的正常生活帶來不便，長期下去甚至會對人體造成不同程度的損傷。

而常用的非接觸式生命體征數據監測系統，如中國專利申請201110451364.8?報道了一種基于圖像捕獲的心率測量方法，但是在實現過程中不能智能跟蹤測試受試者，需要手動選擇受試者的位置；更重要的是，對于這種傳統的監測方法，它算法非常復雜。另外，這樣的實現不能夠很好的嵌入到智能終端，難以廣泛應用到日常生活中。

發明內容??

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種精度高、適用范圍廣、可移植性強的基于圖像處理的非接觸式生命體征數據的監測系統和監測方法。

本發明采用的技術方案如下：

一種基于圖像處理的非接觸式生命體征數據監測系統，包括：視頻采集單元、圖像處理單元和輸出單元，其中：

所述的視頻采集單元用于獲取受試者的觀測部位圖像，并將圖像傳遞給圖像處理單元；

所述的圖像處理單元利用受試者的觀測部位圖像提取其觀測部位信息，并根據其觀測部位信息計算出受試者生命體征數據，將該生命體征數據傳遞給輸出單元；

所述的輸出單元用于將生命體征數據輸出。

其中：視頻采集單元與圖像處理單元之間，圖像處理單元與輸出單元之間可部分或全部通過有線或無線方式進行連接，以保證數據的有效傳輸,可以根據實際需要，全部采用有線方式連接，全部采用無線方式連接，或部分采用有線方式連接，部分采用無線方式連接。該系統能夠在不接觸到受試者（包括受試者身體的任何部位）的一定距離內，監測受試者的生命體征數據，該距離取決于視頻采集單元能夠采集到所需圖像的有效距離。

具體地，本發明的非接觸式生命體征數據監測系統是通過對視頻采集單元采集到的圖像進行圖像處理，從而獲得的受試者的觀測部位信息計算出受試者生命體征數據，并將結果通過輸出單元輸出。

所述的視頻采集單元是能獲取受試者的觀測部位圖像的設備，包括但不限于網絡攝像頭、CCD傳感器、熱像儀、照相機、攝像機、具有攝像功能的智能終端等；作為優選，可以選擇具有攝像功能的移動智能終端。

所述的圖像處理單元能夠對視頻采集單元采集到的視頻信號進行計算、分析和處理，根據視頻采集單元采集到的信號，通過圖像處理的方法，包括但不限于人臉識別、特征臉等方法，獲得受試者的觀測部位信息，經計算后得到受試者生命體征數據，并將結果傳遞給輸出單元。所述的圖像處理單元包括但不限于智能終端、數字芯片。

所述的智能終端指能夠捕獲外部信息，能進行計算、分析和處理，并在不同終端之間能夠進行信息傳輸的設備，包括但不限于Pocket?PC、Tablet?PC、工作站、PC或移動智能終端；所述的移動智能終端是便攜式的智能終端，包括但不限于各種智能手機、PDA、筆記本電腦、上網本、平板電腦（如ipad等）、掌上電腦、智能掌上游戲機。

所述的數字芯片指經過設計，采用集成電子工藝，能夠進行計算、分析和處理的芯片，并能夠通過擴展控制其他設備，包括但不限于51系列芯片，ARM，DSP，FPGA等。

所述的輸出單元用于將生命體征數據輸出，輸出的具體構成形式包括但不限于文字、二維、三維圖像，聲音，數據流、觸覺信號等，所述的輸出單元包括但不限于智能終端、音響、音箱、耳機、顯示屏、打印機、可以傳輸數據流的硬件，如網口、藍牙接口?、串行接口等。

作為優選，所述的基于圖像處理的非接觸式生命體征數據監測系統為一個智能終端，能夠實現視頻采集單元、圖像處理單元、輸出單元的全部功能。其中，視頻采集單元、圖像處理單元和輸出單元之間通過有線方式在智能終端內部互聯，視頻采集單元通過在智能終端內部的有線連接的方式將圖像信息傳遞給圖像處理單元，圖像處理單元將分析計算得到的生命體征數據傳遞給輸出單元，將生命體征數據從輸出單元輸出。