[發(fā)明專利]智能化多參數(shù)檢測平臺

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610002132.7
• 申請日: 2016-01-02
• 公開（公告）號: CN105433941A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫桑尼安科技有限公司
• 主分類號: A61B5/0402
• 分類號: A61B5/0402;A61B5/1455;A61B5/1171
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• 代理人: 暫無信息

1.一種智能化多參數(shù)檢測平臺，所述檢測平臺包括血氧飽和度提取設(shè)備、心電圖參數(shù)提取設(shè)備、年齡段信息采集設(shè)備、靜態(tài)存儲設(shè)備和AVR32芯片，所述靜態(tài)存儲設(shè)備預(yù)先存儲了不同年齡段的各個(gè)生理參數(shù)閾值，AVR32芯片與所述血氧飽和度提取設(shè)備、所述心電圖參數(shù)提取設(shè)備、所述年齡段信息采集設(shè)備和所述靜態(tài)存儲設(shè)備分別連接，基于所述年齡段信息采集設(shè)備的采集結(jié)果在所述靜態(tài)存儲設(shè)備中查詢到被測人員所在年齡段的各個(gè)生理參數(shù)閾值，以用于所述血氧飽和度提取設(shè)備和所述心電圖參數(shù)提取設(shè)備。

2.如權(quán)利要求1所述的智能化多參數(shù)檢測平臺，其特征在于，所述檢測平臺包括：

靜態(tài)存儲設(shè)備，預(yù)先存儲了黑白閾值和像素?cái)?shù)閾值，所述黑白閾值用于對圖像執(zhí)行二值化處理，所述靜態(tài)存儲設(shè)備還預(yù)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(zhǔn)幼兒年齡段面部、基準(zhǔn)兒童年齡段面部、基準(zhǔn)成人年齡段面部和基準(zhǔn)老人年齡段面部分別進(jìn)行拍攝所得到的面部圖像執(zhí)行灰度化處理而獲得，所述靜態(tài)存儲設(shè)備還用于預(yù)先存儲年齡段生理參數(shù)對照表，所述年齡段生理參數(shù)對照表保存了幼兒年齡段、兒童年齡段、成人年齡段和老年年齡段四種年齡段中的每一種年齡段對應(yīng)的基準(zhǔn)脈搏范圍、基準(zhǔn)竇性心率范圍、基準(zhǔn)PR間隔范圍、基準(zhǔn)QT間期范圍、基準(zhǔn)血糖上限濃度、基準(zhǔn)血糖下限濃度、基準(zhǔn)血氧飽和度上限濃度和基準(zhǔn)血氧飽和度下限濃度；

高清攝像頭，用于對被測人員面部進(jìn)行拍攝，以獲得被測人員面部圖像；

面部識別設(shè)備包括圖像預(yù)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(biāo)分割子器件和目標(biāo)識別子器件，所述圖像預(yù)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(zhí)行自適應(yīng)邊緣增強(qiáng)和小波濾波處理，以獲得預(yù)處理面部圖像；所述二值化處理子器件與所述圖像預(yù)處理子器件和所述靜態(tài)存儲設(shè)備分別連接，將所述預(yù)處理面部圖像的每一個(gè)像素的亮度與所述黑白閾值分別比較，當(dāng)像素的亮度大于所述黑白閾值時(shí)，將像素記為白色像素，當(dāng)像素的亮度小于所述黑白閾值時(shí)，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靜態(tài)存儲設(shè)備分別連接，用于對所述二值化面部圖像，計(jì)算每列黑色像素的數(shù)目，將黑色像素的數(shù)目大于等于所述像素?cái)?shù)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靜態(tài)存儲設(shè)備分別連接，用于對所述二值化面部圖像，計(jì)算每行黑色像素的數(shù)目，將黑色像素的數(shù)目大于等于所述像素?cái)?shù)閾值的行記為邊緣行；所述目標(biāo)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(qū)域作為目標(biāo)存在區(qū)域，并從所述二值化面部圖像中分割出所述目標(biāo)存在區(qū)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(biāo)識別子器件與所述目標(biāo)分割子器件和所述靜態(tài)存儲設(shè)備分別連接，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(yīng)的年齡段作為被測人員的年齡段；

信號采集設(shè)備，包括多個(gè)醫(yī)用電極和多個(gè)運(yùn)動軌跡傳感器，所述多個(gè)醫(yī)用電極分別設(shè)置在被測人員體表處的多個(gè)固定位置，用于提取被測人員心電場在體表處的多個(gè)固定位置分別產(chǎn)生的多個(gè)電壓，每一個(gè)運(yùn)動軌跡傳感器緊鄰一個(gè)醫(yī)用電極放置，用于提取對應(yīng)位置處被測人員因?yàn)楹粑腿梭w運(yùn)動而產(chǎn)生的漂移心電電壓信號；

運(yùn)動軌跡消除設(shè)備，與所述多個(gè)醫(yī)用電極和所述多個(gè)運(yùn)動軌跡傳感器別連接，將每一個(gè)醫(yī)用電極產(chǎn)生的每一個(gè)電壓與對應(yīng)運(yùn)動軌跡傳感器產(chǎn)生的漂移心電電壓信號求和，以獲得對應(yīng)的目標(biāo)電壓；

導(dǎo)聯(lián)電路，與所述運(yùn)動軌跡消除設(shè)備連接，用于接收多個(gè)目標(biāo)電壓，基于所述多個(gè)目標(biāo)電壓計(jì)算心電電壓差并輸出；

信號放大電路，與所述導(dǎo)聯(lián)電路連接，用于接收所述心電電壓差并對所述心電電壓差放大；

帶通濾波電路，與所述信號放大電路連接，用于濾除放大后的心電電壓差中的噪聲成分以獲得濾波電壓差；

第一模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述帶通濾波電路連接，用于對濾波電壓差進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得數(shù)字化電壓差；

心電圖參數(shù)提取電路，與所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，基于所述數(shù)字化電壓差提取被測人員的竇性心率和QT間期；

發(fā)光二極管，設(shè)置在被測人員手指指尖毛細(xì)血管位置，與光源驅(qū)動電路連接，用于基于光源驅(qū)動電路發(fā)送的發(fā)光控制信號，交替發(fā)射紅外光和紅光；

光源驅(qū)動電路，內(nèi)置定時(shí)器，用于向所述發(fā)光二極管發(fā)送發(fā)光控制信號；

光電轉(zhuǎn)換器，設(shè)置在被測人員手指指尖上，位于所述發(fā)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(xì)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換電路，與所述光電轉(zhuǎn)換器連接，用于對模擬紅外光電流和模擬紅光電流分別進(jìn)行電流電壓轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jìn)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(shù)轉(zhuǎn)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(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得第一數(shù)字化直流電壓、第一數(shù)字化交流電壓、第二數(shù)字化直流電壓和第二數(shù)字化交流電壓；

AVR32芯片，與所述心電圖參數(shù)提取電路和所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器分別連接，接收被測人員的竇性心率和QT間期，還將第二數(shù)字化交流電壓與第二數(shù)字化直流電壓的比值除以第一數(shù)字化交流電壓與第一數(shù)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(jì)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(guān)系；

其中，所述AVR32芯片當(dāng)所述竇性心率在預(yù)設(shè)竇性心率范圍之外時(shí)，發(fā)出竇性心率異常識別信號，當(dāng)所述QT間期在預(yù)設(shè)QT間期范圍之外時(shí)，發(fā)出QT間期異常識別信號，當(dāng)所述血氧飽和度在預(yù)設(shè)血氧飽和度上限濃度時(shí)，發(fā)出血氧飽和度過高識別信號，當(dāng)所述血氧飽和度在預(yù)設(shè)血氧飽和度下限濃度時(shí)，發(fā)出血氧飽和度過低識別信號；

其中，AVR32芯片還與面部識別設(shè)備和靜態(tài)存儲設(shè)備分別連接，基于面部識別設(shè)備輸出的被測人員的年齡段在所述年齡段生理參數(shù)對照表中確定基準(zhǔn)脈搏范圍、基準(zhǔn)竇性心率范圍、基準(zhǔn)PR間隔范圍、基準(zhǔn)QT間期范圍、基準(zhǔn)血糖上限濃度、基準(zhǔn)血糖下限濃度、基準(zhǔn)血氧飽和度上限濃度和基準(zhǔn)血氧飽和度下限濃度，并作為預(yù)設(shè)脈搏范圍、預(yù)設(shè)竇性心率范圍、預(yù)設(shè)PR間隔范圍、預(yù)設(shè)QT間期范圍、預(yù)設(shè)血糖上限濃度、預(yù)設(shè)血糖下限濃度、預(yù)設(shè)血氧飽和度上限濃度和預(yù)設(shè)血氧飽和度下限濃度；

其中，所述心電電壓差包括多個(gè)電壓差；

其中，所述發(fā)光二極管發(fā)射的紅外光的波長為940nm，所述發(fā)光二極管發(fā)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(shè)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。