[發明專利]一種沉浸式可穿戴診斷與治療裝置在審
| 申請號： | 201910760914.0 | 申請日： | 2019-08-16 |
| 公開（公告）號： | CN110610754A | 公開（公告）日： | 2019-12-24 |
| 發明（設計）人： | 于雅楠;董建設;華春杰;趙洪利 | 申請（專利權）人： | 天津職業技術師范大學(中國職業培訓指導教師進修中心) |
| 主分類號： | G16H20/70 | 分類號： | G16H20/70;G16H50/20;G06K9/00;G06N3/04;G06N3/08;A61B5/16;A61B5/00 |
| 代理公司： | 12201 天津市北洋有限責任專利代理事務所 | 代理人： | 李林娟 |
| 地址： | 300222 天*** | 國省代碼： | 天津;12 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 傳感平臺 生物傳感 實時監測 正常指標 預存儲 環境監測 視覺 傳感監測模塊 光電探測元件 環境物理因素 卷積神經網絡 數據分析程序 數據分析模塊 特征參數提取 單目攝像頭 環境參數 監測結果 交互對象 人物表情 生理反應 肢體動作 智能感知 治療裝置 沉浸式 可穿戴 患兒 體征 佩戴 存儲 搜集 診斷 視野 檢測 評估 心理 | ||
1.一種沉浸式可穿戴診斷與治療裝置，其特征在于，所述裝置包括：傳感監測模塊、數據分析模塊、語音交互模塊、無線數據傳輸模塊，
其中，傳感監測模塊由視覺傳感平臺、環境監測傳感平臺和生物傳感平臺三部分組成；該三部分分別與數據分析模塊和無線數據傳輸模塊連接；數據分析模塊與語音交互模塊和無線數據傳輸模塊連接；
視覺傳感平臺采用單目攝像頭作為光電探測元件，通過卷積神經網絡的最小FPGA系統平臺，獲取智能感知設備佩戴者視野內的人物表情、肢體動作，分別輸入到卷積神經網絡，由輸出層輸出得分值，將學習結果傳輸至數據分析模塊；
環境監測傳感平臺實時監測物理因素，并發送至數據分析模塊；
生物傳感平臺監測生理反應指標，并發送至數據分析模塊；
所述數據分析模塊匯集關于交互對象、物理因素、生理反應指標，對數據進行抽取和插值、除噪和特征參數提取處理，將處理后的數據傳遞給數據分析程序，數據分析程序對接收到的數據與預存儲的對應的正常指標以及前一次搜集到的信息進行對比，判斷該指標值的發展趨向，與上次檢測到的指標值相比，該值是升高還是降低，計算并存儲本次檢測到的指標值與預存儲的對應的正常指標之間的差值，綜合以上信息對患兒的生理和心理進行評估。
2.根據權利要求1所述的一種沉浸式可穿戴診斷與治療裝置，其特征在于，所述通過卷積神經網絡的最小FPGA系統平臺，獲取智能感知設備佩戴者視野內的人物表情、肢體動作具體為：
通過卷積神經網絡A識別人物表情圖像；以及通過卷積神經網絡B識別人物肢體動作圖像。
3.根據權利要求2所述的一種沉浸式可穿戴診斷與治療裝置，其特征在于，所述通過卷積神經網絡A識別人物表情圖像具體為：
采用光電探測元件接收到人物表情圖像，對預處理后的圖像通過計算空間灰度共生矩陣為特征向量；
構建卷積神經網絡A；此結構為輸入層、第一卷積層和第一池化層、第二卷積層和第二池化層、第三層卷積層和第三池化層、全連接層和輸出層；
加載訓練好的卷積神經網絡A；
將光電探測元件接收到的表情圖像的特征向量輸入訓練好的卷積神經網絡A中，根據該神經網絡輸出最高得分值所屬的類別標簽判斷患兒的表情；將識別出的人臉表情結果傳輸至數據分析模塊。
4.根據權利要求3所述的一種沉浸式可穿戴診斷與治療裝置，其特征在于，所述構建卷積神經網絡A還包括：
用若干張人物表情圖像通過計算空間灰度共生矩陣進行特征提取，得到表情圖像的特征向量并輸入到卷積神經網絡A中；
采用反向傳播訓練該神經網絡，保存訓練以后網絡中的所有權值，用若干張圖像作為測試圖片進行測試。
5.根據權利要求2所述的一種沉浸式可穿戴診斷與治療裝置，其特征在于，所述通過卷積神經網絡B識別人物肢體動作圖像具體為：
采用光電探測元件接收到人物肢體動作圖像；
構建一個卷積神經網絡B，此結構為輸入層、第一卷積層和第一池化層、第二卷積層和第二池化層、全連接層和輸出層；
加載訓練好的卷積神經網絡B；將光電探測元件接收到的肢體動作圖像輸入訓練好的卷積神經網絡B，根據該卷積神經網絡B輸出的得分最高值所屬的類別標簽判斷患兒動作；將患兒的動作傳輸至數據分析模塊。
6.根據權利要求5所述的一種沉浸式可穿戴診斷與治療裝置，其特征在于，所述構建卷積神經網絡具體為：
將若干張肢體動作圖像集輸入卷積神經網絡B中，采用反向傳播訓練該卷積神經網絡B，保存訓練以后卷積神經網絡B中的所有權值，用若干張圖像作為測試圖片進行測試。
7.根據權利要求1所述的一種沉浸式可穿戴診斷與治療裝置，其特征在于，所述無線數據傳輸模塊配合穿戴設備開發的APP基于android操作系統，用于用戶查詢、數據管理和數據上傳；
其中，數據管理模塊接收來自數據分析模塊的數據、然后存儲、再對數據進行分析整理，然后將整理之后的數據繪制成可視化圖像或者易于理解的生理心理指標值，傳輸至用戶的健康管理模塊；
對繪制的圖像或整理后的生理心理指標值上傳至患兒的個人信息數據庫，從整體上觀察患兒的病情變化，制定治療方案。
8.根據權利要求1所述的一種沉浸式可穿戴診斷與治療裝置，其特征在于，所述裝置還包括：
將傳感監測模塊的數據監測信息，以及數據分析模塊的綜合評估結果以及無線數據傳輸模塊中繪制的圖像和整理后的生理心理指標值上傳至建立的數據庫中，然后上傳至云平臺，提供給醫療機構進行深層的數據挖掘。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于天津職業技術師范大學(中國職業培訓指導教師進修中心)，未經天津職業技術師范大學(中國職業培訓指導教師進修中心)許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201910760914.0/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
