[發明專利]基于糞便生態評價的疾病預警系統、健康監測環以及馬桶

有效

• 申請號: 202010093423.8
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111305338B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 孔令華;蔡玉明;易定容;俞希偉;朱昶晟;林本展;謝勁芳;許宗民;林立富;涂志東
• 申請（專利權）人: 寧波五維檢測科技有限公司
• 主分類號: E03D9/00
• 分類號: E03D9/00;G01N21/25;G01N21/64;G01N21/65;G01N21/84;G01N33/00;G16H50/30
• 代理公司: 成都時譽知識產權代理事務所(普通合伙) 51250
• 代理人: 王杰

1.一種基于糞便生態評價的疾病預警系統，其特征在于，系統包括：

馬桶端生態檢測分析子系統，包括視覺模塊、光譜模塊、氣味模塊、無線數據傳輸模塊和顯示模塊，所述視覺模塊包括用于采集并傳輸馬桶內排泄物的圖像的攝像頭和用于接收并處理所述攝像頭傳輸的圖像的圖像處理器，所述圖像處理器至少包括對排泄物的顏色和形狀特征的處理判斷；所述光譜模塊包括用于向馬桶內排泄物發出探測光的光譜發射器和用于接收馬桶內排泄物反射光并對排泄物反射光進行分析處理的光譜接收器；

云端疾病評價子系統，用于接收所述圖像處理器和所述光譜接收器的處理結果并與預存的疾病信息數據庫進行比對分析以獲得疾病評價結果，還用于將所述疾病評價結果發送至所述顯示模塊顯示，所述疾病信息數據庫內存儲有特征與疾病一一對應的評價數據，所述特征包括形狀、顏色以及光波長中的任意一種或多種；

所述馬桶端生態檢測分析子系統還包括綁定和認證模塊，用于用戶信息錄入，實現用戶身份識別、認證和用戶端綁定，所述顯示模塊還用于在接收到所述疾病評價結果后將其發送至相應所述用戶端顯示；

所述馬桶端生態檢測分析子系統還包括氣味模塊，所述氣味模塊包括用于采集并傳輸馬桶內排泄物氣味的氣味傳感器和用于接收并處理所述氣味傳感器數據的氣味信息處理器；所述圖像處理器還包括對排泄物的光潔度和密度特征的處理判斷；所述云端疾病評價子系統還用于接收所述氣味信息處理器的處理結果并與預存的疾病信息數據庫進行比對分析以獲得疾病評價結果，所述特征包括形狀、顏色、氣味、光潔度、密度以及光波長中的任意一種或多種；

所述綁定和認證模塊采用指紋采集識別認證，所述光譜接收器為接收和處理熒光和/或拉曼光的光譜儀；

所述視覺模塊和所述光譜模塊集成于同一環形管柱或者一盒體內，所述環形管柱為彈性透明管柱；

光譜發射器發射一定波長的激發光入射至馬桶內的排泄物上，在短波的入射光的激發下，糞便當中某些代表疾病的特征物質會發射熒光或者拉曼光，通過這兩種光的接收和分析處理來確定排泄物中帶有什么樣的疾病標志物，從而可以準確的反映排泄物對象的身體健康情況；

所述環形管柱為彈性透明環形管柱，以便環繞排泄物進行發光和圖像拍攝，減少物理特征采集的死角，環形管柱的橫截面的形狀不予以限制；無線通訊器設置一個，用于對應圖像處理器和光譜接收器的數據發送和云端數據的接收；健康監測環管內微型攝像頭環形多點均勻分布，用于實現排泄物的各個方位的圖像采集，光譜發射器為環狀發光，或多點均勻分布的發光，全面發光至排泄物的各個位置。

2.一種基于糞便生態評價的健康監測環，其特征在于，包括健康監測環管，所述健康監測環管內設有微型攝像頭、圖像處理器、光譜發射器、光譜接收器以及無線通訊器，所述微型攝像頭與所述圖像處理器電連接，所述圖像處理器以及所述光譜接收器分別與所述無線通訊器電連接，所述微型攝像頭用于采集馬桶內排泄物的圖像并傳輸至所述圖像處理器，所述圖像處理器接收并處理所述微型攝像頭傳輸的圖像，并將處理結果通過所述無線通訊器發送至云端，所述光譜接收器為接收和處理熒光和/或拉曼光的微型光譜儀，所述光譜發射器發射激發光至馬桶內的排泄物，所述光譜接收器對排泄物反射出的熒光和/或拉曼光進行分析處理以及將處理結果通過所述無線通訊器發送至云端；所述健康監測環管為彈性透明環形管柱或者透明盒體；

光譜發射器發射一定波長的激發光入射至馬桶內的排泄物上，在短波的入射光的激發下，糞便當中某些代表疾病的特征物質會發射熒光或者拉曼光，通過這兩種光的接收和分析處理來確定排泄物中帶有什么樣的疾病標志物，從而可以準確的反映排泄物對象的身體健康情況；

所述健康監測環管為彈性透明環形管柱，以便環繞排泄物進行發光和圖像拍攝，減少物理特征采集的死角，環形管柱的橫截面的形狀不予以限制；無線通訊器設置一個，用于對應圖像處理器和光譜接收器的數據發送和云端數據的接收；健康監測環管內微型攝像頭環形多點均勻分布，用于實現排泄物的各個方位的圖像采集，光譜發射器為環狀發光，或多點均勻分布的發光，全面發光至排泄物的各個位置。

3.一種基于糞便生態評價的智能馬桶，其特征在于，包括馬桶本體、設于馬桶本體的顯示器模塊、健康監測環管和無線通訊器，所述健康監測環管內設有微型攝像頭、圖像處理器、光譜發射器以及光譜接收器，所述微型攝像頭與所述圖像處理器電連接，所述圖像處理器、所述光譜接收器以及所述顯示器模塊分別與所述無線通訊器電連接，所述微型攝像頭采集所述馬桶本體內排泄物的圖像并傳輸至所述圖像處理器，所述圖像處理器接收并處理所述微型攝像頭傳輸的圖像，并將處理結果通過所述無線通訊器發送至云端，所述光譜接收器為接收和處理熒光和/或拉曼光的微型光譜儀，所述光譜發射器發射激發光至馬桶內的排泄物，所述光譜接收器對排泄物反射出的熒光和/或拉曼光進行分析處理以及將處理結果通過所述無線通訊器發送至云端；

所述健康監測環管設于所述馬桶本體的內沿處或設于所述馬桶本體的坐墊下方，所述馬桶本體還設有指紋識別綁定模塊；

所述健康監測環管為彈性透明管柱，所述微型攝像頭、圖像處理器、光譜發射器以及光譜接收器的供電干路上連接有指紋開關或聲紋開關或聲控開關或復位開關；

所述健康監測環管內還設有用于采集并傳輸所述馬桶本體內排泄物氣味的氣味傳感器和用于接收并處理所述氣味傳感器數據的氣味信息處理器，所述氣味傳感器與所述氣味信息處理器電連接，所述氣味信息處理器與所述無線通訊器電連接；

健康監測環中所有電子設備被包裹于透明的軟管中，此軟管為防水、防霧、防潮、密封軟管；

通過攝像頭采集的圖像后傳輸至后臺，進行與數據庫中的數據模型進行比對分析，得出疾病的預測模型，并給用戶發出預測及預警信息；數據庫中的數據來源于醫院的大數據，預測模型通過神經網絡建立；存在有兩種情況：分析判斷分層進行，輸入實時圖像可輸出預測結果時，則說明模型可用，若輸入實時圖像不可輸出預測結果時，則說明該實時圖像不在歷史數據庫中，需要重新納入歷史數據庫，并優化模型；

其中，光譜檢測、圖像檢測、氣味檢測均為按照時序的瞬態采集和檢測；

光譜檢測：通過光譜收發器檢測得到的信息結果至后臺，生成光譜圖，接著將光譜圖與數據庫中的疾病特征標志物的光譜圖進行比對分析，得出疾病的預測模型，并給用戶發出預測及預警信息；數據庫中的疾病標志物光譜圖數據來源于醫院的大數據，預測模型通過神經網絡建立；存在有兩種情況：分析判斷分層進行，輸入實時圖像可輸出預測結果時，則說明模型可用，若輸入實時圖像不可輸出預測結果時，則說明該實時圖像不在歷史數據庫中，需要重新納入歷史數據庫，并優化模型；

所有電氣設備安裝于健康監測環管中；健康監測管環為無線充電電池獨立供電，馬桶內沿處裝有無線充電器，正常使用情況下，無需將監測環取管下；若監測環管出現問題故障時，可直接將監測管環取下進行檢修，完畢后，直接裝上即可；

馬桶內部空腔設計有電氣設備，在該特殊環境下，從外部設計馬桶內部電氣設備的可拆卸檢修結構；

所述健康監測環管設于所述馬桶本體的內沿處或設于所述馬桶本體的坐墊下方，健康監測環管具備良好的防水性能，所述馬桶本體還設有指紋識別綁定模塊；指紋識別綁定模塊供用戶進行身份識別、認證和用戶端綁定，方便同一用戶健康數據的歸類；設置有指紋識別綁定模塊的馬桶，當且進當利用指紋識別綁定模塊進行身份認證和綁定之后，健康監測環管的監測功能才會進一步的發揮，若是不認證和綁定，則健康監測環管內的相應器件不工作。