[發明專利]一種基于可穿戴設備的體溫測量方法

有效

• 申請號: 202011456840.0
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112504491B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 尹武濤;張輝;張丹;陳永毅;李家興
• 申請（專利權）人: 無錫博智芯科技有限公司
• 主分類號: G01K1/14
• 分類號: G01K1/14;G01K1/143;G01K1/20;G01K13/00
• 代理公司: 無錫蘇元專利代理事務所(普通合伙) 32471
• 代理人: 王清偉

本發明公開了一種基于可穿戴設備的體溫測量方法，該體溫測量方法包括以下步驟：將收集到的傳感器數據在基于環境補償因素的條件下進行傳感器數據融合；利用多項式回歸的機器學習方法將環境補償項，兩個傳感器的融合數據，以及噪聲偏差項與真實的數據進行擬合，得出兩個傳感器的分別的權重以及環境因素的影響因子和噪聲；利用多項式擬合出來的權重得到體表溫度，然后用卡爾曼濾波器對體表溫度和真實的體溫擬合得到二者之間的非線性關系。該基于可穿戴設備的體溫測量方法，利用便攜式可穿戴技術實現人體生理參數如體溫等的遠控測量，持續檢測解決方案能夠有效的避免接觸性感染。

技術領域

本發明涉及體溫測量技術領域，具體為一種基于可穿戴設備的體溫測量方法。

背景技術

新型冠狀病毒(2019-nCoV)主要通過飛沫和接觸傳播，人感染后常見體征有呼吸道癥狀、發熱、咳嗽、氣促和呼吸困難等。在較嚴重病例中，感染可導致肺炎、嚴重急性呼吸綜合征、腎衰竭，甚至死亡。目前在廣大社會人員和團體中都是先通過測量體溫來初次確定是否有感染風險進而采取進一步操作，隔離防范期間，隔離者需要對被隔離人員進行測量體溫；病者就醫，醫務人員需測量體溫判斷；企業復工學校復學后，管理人員需要測量體溫來保證工作人員與學生的安全等。傳統的體溫測量方式，例如水銀體溫計、耳溫槍、額溫槍等均無法有效避免醫護與患者的近距離接觸，增加了醫護人員的感染風險，高頻的體溫測量也加重了醫護人員的工作負擔。同時，高頻的體溫測量也加重了醫護人員的工作負擔，還極易因頻繁打擾患者或者隔離者休息而引起不同程度的不滿，徒增醫護的工作難度。

新型冠狀病毒肺炎疫情防控形勢嚴峻復雜。嚴密防控是頭等大事，事關醫護人員和人民群眾的生命安全。醫護人員穿著厚重的隔離衣，測試體溫變得困難，不僅會造成防護服的無端浪費，更是體力的消耗，還增加了暴露風險。在疫情仍未完全消除的今天，醫療資源緊缺，利用大數據技術提升防控監測能力，無疑是當下最有效的手段之一。

人體溫度測量主要是基于體核溫度或體表溫度。“體核”主要包括頭部和軀干；體表溫度定義為皮膚表面溫度。由于精確的體核溫度需要通過特定儀器深入到皮膚下1cm甚至更深入的位置進行測量，這種操作有風險和疼痛感，因此不適用于日常生活。所以一般都是通過更容易測量的體表溫度來替代體核溫度。然而相比于體核溫度的穩定不變，體表溫度則是極易受周圍環境溫度所影響，尤其是在周圍溫度突變的情況下，四肢體表溫度變化幅度尤其大，在這種情況下便攜式設備很難通過測量體表溫度來獲得人體真實的體溫，因此難以確定真實體溫是否異常，為此，提出一種基于可穿戴設備的體溫測量方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于可穿戴設備的體溫測量方法，該體溫測量方法包括以下步驟：

步驟一、將收集到的傳感器數據在基于環境補償因素的條件下進行傳感器數據融合；

步驟二、利用多項式回歸的機器學習方法將環境補償項，兩個傳感器的融合數據，以及噪聲偏差項與真實的數據進行擬合，得出兩個傳感器的分別的權重以及環境因素的影響因子和噪聲；

步驟三、利用多項式擬合出來的權重得到體表溫度，然后用卡爾曼濾波器對體表溫度和真實的體溫擬合得到二者之間的非線性關系；

步驟四、用最終的預測體溫值與真實值做對比，測試算法結果，最后將本算法的預測值與電子體溫計測量值進行可視化與數據分析對比。

優選的，該所述體溫測量方法是基于傳感器數據融合來擬合真實溫度的回歸算法，且該回歸算法流程包括以下步驟：

S1：先把手環放置一個恒溫箱內并用濕紙巾包裹好，濕紙巾隔熱效果很好可以確保手環測得溫度便是恒溫箱的溫度，同時定時調節并記錄恒溫箱內的溫度為T＝[t₀?t₁?…t_n]，手環正面傳感器數據記為反面傳感器數據記為利用多項式回歸算法將兩個傳感器進行數據融合并且考慮了環境補償項，算法公式為：