[發明專利]基于心率估計和呼吸估計的人體體溫變化預測方法

在審

• 申請號: 202010459898.4
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111714094A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 李丹疆;金德新;劉萍;黎平
• 申請（專利權）人: 貴陽像樹嶺科技有限公司
• 主分類號: A61B5/01
• 分類號: A61B5/01;A61B5/0205
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 陳仕超

本發明涉及人體體溫預測技術領域，具體是基于心率估計和呼吸估計的人體體溫變化預測方法，用于解決不能對人體體溫進行更加準確預測的問題。本發明包括以下步驟：步驟S1：計算心率h和呼吸率b；步驟S2：將心率h、呼吸率b與分別對應的時間t推入堆棧p中；步驟S3：從堆棧P中找到最近時間內的數據集合S，通過Meanshift算法計算S中心率數據集最集中的心率值hb_s，作為測量的心率有效值，通過Meanshift算法計算S中呼吸率數據集最集中的呼吸率值hb_l，作為測量的呼吸率有效值；步驟S4：通過公式dT＝f(hb_s，hb_l，age，t)計算體溫偏移量，其中age是年齡，f是由大量數據創建的數據模型；步驟S5：將體溫偏移量dT與基礎體溫TO相加，得到最終體溫T，即T＝TO+dT。從而可更加準確的預測人體體溫。

技術領域

本發明涉及人體體溫預測技術領域，更具體的是涉及基于心率估計和呼吸估計的人體體溫變化預測方法。

背景技術

準確的測量人體物理溫度對人的健康具有較為積極的指導意義，通常情況下我們用體溫計來測量人體的體溫，體溫計是在溫度計的基礎上研制成功的用于測量人體物理溫度。對人體溫度進行測量不僅可以確診疾病的發生，還可以對某些重大疾病或隱藏于身體內部的健康隱患起著積極的預防與警示作用。盡管體溫計廣泛的運用測量人體的體溫，但是體溫計需要與人體接觸才能測量得出其體溫，也就是接觸式體溫計，而在公共場所大范圍體溫檢測、嬰幼兒體溫檢測、特殊病人等等情況體溫檢測都對非接觸式體溫檢測有強烈的需求。

現有技術中非接觸式體溫檢測主要有手持式額溫計和醫用熱像儀。手持式額溫計使用簡單方便，只需要由檢測人手持額溫計對準人的額頭并與額頭保持一定距離即可測量人的額頭溫度，具有非接觸，交叉感染情況少的優點。其缺點也很明顯，由于測量本身是對人體額頭表面問題的測量，需要將環境溫度作為溫度矯正，沒有條件使用黑體作為溫度標定，受檢測距離影響大，所以在環境溫度變化大，落差大的情況下，額溫槍估算出的體溫存在較大的誤差。最初，手持式額溫計是針對家庭應用而產生的，可以對發燒癥狀進行初步診斷，但不可以作為臨床依據，也不能對人體溫度的變化進行預測。

醫用熱像儀是用來攝取人體溫度分布的熱圖像，是專門為臨床診斷的需要而設計的。雖然它具有較高的測溫精度，可以精確地給出人體表面任意一點的溫度。但它的使用需要依賴黑體做溫度標定，檢測距離嚴格固定，儀器本身需要特殊的制冷裝置，主要用途不是用來測量人體的核心溫度，而是通過對人體溫度分布的熱圖像，表征人體溫度分布有無變化、變化的部位及其程度的觀察，分析熱像和定量測出溫度差值后，根據解剖學、病理學和臨床經驗，診斷有無病癥、病癥的位置、性質及其程度。因此其使用成本高昂，操作需要相關醫學知識，只適用于專業醫療機構中，且不能對人體溫度的變化進行預測。

現有技術中公開了申請號為CN201710728557.0，專利名稱為一種體溫測量設備、方法及其裝置的專利，該專利采用主動式測溫，需要人為操作設備對客體具體測溫區域進行測溫操作，不適用于無人值守被動檢測體溫的場景，比如非接觸式睡眠體溫檢測；其測溫結果需要對環境溫度進行補償，在環境溫差較大的情況下存在結果偏離過大的問題；人體紅外熱輻能量在不同的檢測距離上差異很大，所以需要固定標準檢測距離才能保證結果一致性，不適用于較遠距離的體溫檢測，同時也不能對人體溫度的變化進行預測。

上述現有技術均不能對人體體溫進行預測，為了更好的了解人體體溫的變化，我們需要對人體的體溫進行預測。

現有技術中公開了申請號為CN 106991406 A，專利名稱為一種視覺感知識別系統的專利。該專利建立了視覺圖像與被測用戶生理信號的關系，在本發明中通過輸入圖像的不同數據類型完成包括但不限于RGB可見光、IR近紅外光、PPG單色光譜的生理信號提取和分析工作，為體溫預測打下基礎。