[發明專利]一種非接觸式人體狀態監測系統及人體狀態管理監測方法

在審

• 申請號: 201811547938.X
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109498059A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 吳立鋒;康國慶;王中華;王洪民;袁慧梅
• 申請（專利權）人: 首都師范大學
• 主分類號: A61B8/02
• 分類號: A61B8/02;G06K9/00;G06N3/04
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 李娜

1.一種非接觸式人體狀態監測系統，其特征在于：該監測系統具體包括：主控芯片、生物雷達、WiFi模塊、穩壓器模塊、LED警示燈、USB轉RJ45接口，網絡攝像頭；

其中，主控芯片型號為N51822；生物雷達包括測量呼吸的雷達B和測量心率的雷達H，分別與主控芯片相連；完成數據存儲和數據通信任務的WiFi模塊型號為ESP-12S，連接至主控芯片；為整個系統穩定供電的穩壓模塊型號為AMS1117，與主控芯片相連；LED警示燈與主控芯片相連；USB轉RJ45接口，與主控芯片相連，將USB串口傳輸轉為RJ45傳輸；網絡攝像頭通過WiFi連接到主控芯片。

2.一種非接觸式人體狀態管理監測方法，其特征在于：該方法具體過程如下：

步驟一：數據庫建立

用SQLsever建立數據庫，在數據庫中建立床位號、雷達設備信息、閾值、異常數據的數據表；

步驟二：人體狀態管理監測

(1)心率呼吸數據處理：用C++程序讀取數據庫中的參數并同時處理生物雷達采集到的波形報文，與數據庫中預設的閾值進行比較；當心率、呼吸值低于閾值時，會將異常的心率、呼吸值和對應的日期時間寫入數據庫，并同時觸發LED警示燈的報警；

(2)用戶可視化界面：用C++QT建立了可視化上位機，界面中可設置生物雷達的對應工作參數，顯示被測人的呼吸、心率曲線和對應的值；

(3)表情識別：首先用人臉識別庫OpenCV和numpy對圖像進行預處理將網絡攝像頭獲取的圖像與訓練集圖像的尺寸調整為64×64，然后構建深度網絡，用Python訓練基于Keras框架的深度神經網絡；構建好深度神經網絡之后，調用OpenCV中的cv2.VideoCapture(0)函數可以直接用網絡攝像頭作為實時視頻數據源，利用深度神經網絡模型和haar cascade人臉識別模型來完成視頻中行人跟蹤、面部定位工作，然后將面部圖片儲存，把同一個人的多張面部圖片用超分辨分析技術合成更清晰的面部圖片，完成人臉的表情識別任務，判斷顯示被監測人的心理狀態。