[發明專利]一種基于PCA-NARX校正算法的紅外光無創血糖檢測裝置

有效

• 申請號: 201810077543.1
• 申請日: 2018-01-26
• 公開（公告）號: CN108324286B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 季忠;杜玉寶;代娟
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

1.基于PCA-NARX校正算法的紅外光無創血糖檢測裝置，包括指夾裝置、激光源、處理器、第一光電探測器及第二光電探測器，其特征在于，還包括存儲器及外部參數采集裝置，其中：

所述外部參數采集裝置用于采集外部參數，所述外部參數包括被測人生理參數和環境參數；

所述指夾裝置能夠固定在被檢測手指上對本檢測人進行無創血糖檢測；

所述激光源與所述指夾裝置連接，所述激光源包括第一激光發射裝置及第二激光發射裝置，所述第一激光發射裝置用于在第一時間向所述被檢測手指發射第一近紅外光，所述第二激光發射裝置用于在第二時間向所述被檢測手指發射第二近紅外光，所述第一近紅外光與所述第二近紅外光的波長不同；

所述第一光電探測器及所述第二光電探測器安裝在所述指夾裝置上，所述第一光電探測器用于采集第一漫反射光信號，所述第一漫反射光信號包括第一近紅外光及第二近紅外光的漫反射參考光信號，所述第二光電探測器用于采集第二漫反射光信號，所述第二漫反射光信號包括第一近紅外光及第二近紅外光的漫反射檢測光信號；

所述存儲器存儲有處理所述外部參數、所述第一漫反射光信號及第二漫反射光信號，生成被測人血糖濃度信息的應用程序；

所述處理器用于運行所述應用程序；

所述環境參數包括環境溫度和環境濕度，所述被測人生理參數包括被測人收縮壓、被測人舒張壓、被測人脈率及被測人體溫；

所述應用程序的工作步驟包括：

獲取第一漫反射光信號，獲取第二漫反射光信號；

獲取外部參數，所述外部參數包括被測人生理參數和環境參數，所述被測人生理參數和環境參數包括環境溫度、環境濕度、被測人收縮壓、被測人舒張壓、被測人脈率、被測人體溫；

采用主成分分析算法從所述外部參數中提取若干種主成分參數；

采用NARX處理所述外部參數、所述第一漫反射光信號及第二漫反射光信號，生成被測人血糖濃度信息。

2.如權利要求1所述的基于PCA-NARX校正算法的紅外光無創血糖檢測裝置，其特征在于，采用主成分分析算法將累積貢獻率超過0.85的外部參數作為主成分參數。

3.如權利要求1所述的基于PCA-NARX校正算法的紅外光無創血糖檢測裝置，其特征在于，根據公式N_hid＝2N_in+1確定隱含層神經元個數N_hid，其中N_in表示輸入層神經元個數。

4.如權利要求1所述的基于PCA-NARX校正算法的紅外光無創血糖檢測裝置，其特征在于，使用Levenberg-Marquardt算法對NARX模型進行訓練。

5.如權利要求1所述的基于PCA-NARX校正算法的紅外光無創血糖檢測裝置，其特征在于，NARX模型的定義如下：

y(t)＝f[y(t-1),y(t-2),…，y(t-n_y),x(t-1),x(t-2),…,x(t-n_d)]

其中，y(t-1),y(t-2),…，y(t-n_y)是過去的輸出時間序列，x(t-1),x(t-2),…,x(t-n_d)表示多維輸入時間序列，映射f表示非線性過程。