[發(fā)明專利]基于人種檢測的人員生理狀態(tài)預(yù)警裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610002203.3
• 申請日: 2016-01-02
• 公開（公告）號: CN105411605A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）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: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455;A61B5/103;A61B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于人種檢測的人員生理狀態(tài)預(yù)警裝置，所述預(yù)警裝置包括血糖監(jiān)控子裝置、血氧監(jiān)控子裝置、人種檢測子裝置和MSP430單片機，所述血糖監(jiān)控子裝置基于所述人種檢測子裝置的檢測結(jié)果對被測人員血糖參數(shù)進行提取，所述血氧監(jiān)控子裝置基于所述人種檢測子裝置的檢測結(jié)果對被測人員血氧飽和度進行監(jiān)控，所述MSP430單片機基于所述血糖監(jiān)控子裝置和所述血氧監(jiān)控子裝置的監(jiān)控結(jié)果對被測人員的生理狀態(tài)進行預(yù)警。

2.如權(quán)利要求1所述的基于人種檢測的人員生理狀態(tài)預(yù)警裝置，其特征在于，所述預(yù)警裝置包括：

圖像采集設(shè)備，用于對被測人員面部進行拍攝，以獲得被測人員面部圖像；

對比度增強設(shè)備，與所述圖像采集設(shè)備連接，用于接收所述被測人員面部圖像并對其進行對比度增強處理，以獲得增強圖像；

中值濾波設(shè)備，與所述對比度增強設(shè)備連接，用于對所述增強圖像執(zhí)行像素窗口5×5的中值濾波，以濾除所述增強圖像中的點噪聲，獲得中值濾波圖像；

低通濾波設(shè)備，與所述中值濾波設(shè)備連接，用于去除所述中值濾波圖像中的隨機噪聲，獲得低通濾波圖像；

同態(tài)濾波設(shè)備，與所述低通濾波設(shè)備連接，用于對所述低通濾波圖像執(zhí)行壓縮亮度范圍處理，以獲得同態(tài)濾波圖像；

特征提取設(shè)備，與所述同態(tài)濾波設(shè)備連接，包括圖像分割子設(shè)備和特征向量識別子設(shè)備，所述圖像分割子設(shè)備用于將所述同態(tài)濾波圖像中的面部目標從拍攝背景處識別并分割出來以獲得面部子圖像；所述特征向量識別子設(shè)備與所述圖像分割子設(shè)備連接，基于所述面部子圖像確定被測人員面部的8個幾何特征：歐拉孔數(shù)、圓度、角點數(shù)、凸凹度、光滑度、長徑比、緊密度和主軸角度，并將所述8個幾何特征組成特征向量；

人種識別設(shè)備，與所述特征提取設(shè)備連接，采用8輸入4輸出的單隱層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以被測人員面部的8個幾何特征作為輸入層神經(jīng)元，輸出層為被測人員的人種類型，所述被測人員的人種類型為白色人種、黃色人種、棕色人種和黑色人種四種類型中的一種；

移動硬盤，用于預(yù)先存儲人種生理參數(shù)對照表，所述人種生理參數(shù)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(yīng)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；

直接數(shù)字頻率合成器，用于產(chǎn)生頻率和相位能夠調(diào)整的正弦波信號以作為射頻頻率源用作混頻使用；

脈沖序列發(fā)生器，用于產(chǎn)生脈沖序列；

混頻器，與所述直接數(shù)字頻率合成器和所述脈沖序列發(fā)生器分別連接，采用脈沖序列對正弦波信號進行混頻調(diào)制；

功率放大器，與所述混頻器連接，用于將混頻調(diào)制后的信號進行放大；

開關(guān)電源，用作探頭與功率放大器之間的接口電路，將放大后的信號加載到探頭的射頻收發(fā)線圈中；

釹鐵硼永磁型磁體結(jié)構(gòu)，在容納被測人員手指的空間內(nèi)產(chǎn)生一個場強均勻的靜態(tài)磁場；

探頭，放置在被測人員手指位置，纏繞射頻收發(fā)線圈以將加載的信號送入所述釹鐵硼永磁型磁體結(jié)構(gòu)內(nèi)，產(chǎn)生核磁共振現(xiàn)象，還用于將經(jīng)過被測人員手指內(nèi)氫質(zhì)子共振后獲得的衰減信號送出；

近紅外光發(fā)射器，設(shè)置在被測人員手指指尖毛細血管位置，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，發(fā)射近紅外光；

光源驅(qū)動電路，與所述近紅外光發(fā)射器連接，用于向所述近紅外光發(fā)射器發(fā)送發(fā)光控制信號；

近紅外光接收器，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血管后的近紅外光；

參數(shù)提取設(shè)備，與所述近紅外光發(fā)射器和所述近紅外光接收器分別連接，基于發(fā)射的近紅外光與透射的近紅外光的光線衰減程度，計算被測人員血液中的氧合血紅蛋白含量和還原血紅蛋白含量；

MSP430單片機，與所述探頭連接，接收所述衰減信號，分析所述衰減信號的譜線，并計算其中葡萄糖所占比例，從而獲取被測人員的血糖濃度，所述MSP430單片機還與與所述參數(shù)提取設(shè)備連接，基于氧合血紅蛋白含量和還原血紅蛋白含量計算被測人員的血氧飽和度；

其中，所述MSP430單片機當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖上限濃度時，發(fā)出血糖濃度過高識別信號，當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖下限濃度時，發(fā)出血糖濃度過低識別信號；當(dāng)所述血氧飽和度在預(yù)設(shè)血氧飽和度上限濃度時，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，發(fā)出血氧飽和度過低識別信號；

其中，MSP430單片機還與人種識別設(shè)備和移動硬盤分別連接，基于人種識別設(shè)備輸出的被測人員的人種類型在所述人種生理參數(shù)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(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。