[发明专利]一种智能化生理参数确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及生理参数分析领域，尤其涉及一种智能化生理参数确定装置。

背景技术

现有技术中存在多种生理参数检测仪器，用于对被测人员的身体的各项生理参数进行检测，一旦出现生理参数超过预设限值的情况，立即启动报警装置通知医护人员或被测人员本人，以快速寻找应急措施，避免事态的进一步发展。

然而，现有技术中的各种生理参数检测仪器都存在以下缺陷：检测机制单一，每一个仪器一般只用于检测一项生理参数；检测机制落后，检测仪器的结构冗余度不高，精度不够精确；由于被测人员存在四种人种，由于历史的积累和进化的不同步，每一种人种的生理参数的预警阈值都不相同，现有技术缺乏基于人种检测的智能化检测手段，导致检测结果偏差较大。

因此，本发明提出了一种智能化生理参数确定装置，能够将被测人员的脉搏信号和血糖信号放在一个检测机制下进行检测，同时改善现有的生理参数检测设备的结构，实现不同人种不同检测预警阈值的检测模式，从而提高检测结果的精度，提高医疗器件检测的准确性。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种智能化生理参数确定装置，将脉搏检测设备和血糖检测设备集中在一个检测仪器内同时工作，优化现有的检测设备的结构，更关键的是，对于世界上现存的四种人种，采用高精度图像识别的技术进行人种识别，并根据人种识别的结果自适应地设置各个生理参数预警阈值，从而保障检测结果的合理性和科学性，避免出现误诊情况发生。

根据本发明的一方面，提供了一种智能化生理参数确定装置，所述确定装置包括图像信息采集设备、SD存储卡、脉搏检测设备、血糖检测设备和MSP430芯片，所述图像信息采集设备用于采集被测人员的图像数据，所述MSP430芯片与所述图像信息采集设备和所述SD存储卡分别连接，用于基于被测人员的图像数据在所述SD存储卡的存储数据中匹配出被测人员的人种类型，并基于所述人种类型确定能用于所述脉搏检测设备和所述血糖检测设备的生理参数阈值。

更具体地，在所述智能化生理参数确定装置中，包括：SD存储卡，预先存储了面部灰度范围，所述面部灰度范围用于将图像中的人脸面部与背景分离，所述SD存储卡还预先存储了四种灰度化面部模版，所述四种灰度化面部模版为通过对基准白色人种面部、基准黄色人种面部、基准棕色人种面部和基准黑色人种面部分别进行拍摄所得到的面部图像执行灰度化处理而获得，所述SD存储卡还用于预先存储人种生理参数对照表，所述人种生理参数对照表保存了白色人种、黄色人种、棕色人种和黑色人种四种类型中的每一种类型对应的基准脉搏范围、基准窦性心率范围、基准PR间隔范围、基准QT间期范围、基准血糖上限浓度、基准血糖下限浓度、基准血氧饱和度上限浓度和基准血氧饱和度下限浓度；摄像设备包括半球形透明罩、辅助照明子设备和CMOS摄像头，所述半球形透明罩用于容纳所述辅助照明子设备和所述CMOS摄像头，所述辅助照明子设备为所述CMOS摄像头的拍摄提供辅助照明，所述CMOS摄像头对被测人员面部拍摄以获得被测人员面部图像；面部特征检测设备包括自适应递归滤波子设备、中值滤波子设备、尺度变换增强子设备、目标分割子设备和目标识别子设备；所述自适应递归滤波子设备与所述CMOS摄像头连接，用于对所述被测人员面部图像采用自适应递归滤波处理，以滤除所述被测人员面部图像中的高斯噪声，获得自适应递归滤波图像；所述中值滤波子设备与所述自适应递归滤波子设备连接，用于对所述自适应递归滤波图像执行中值滤波处理，以滤除所述自适应递归滤波图像中的散射成分，获得中值滤波图像；所述尺度变换增强子设备与所述中值滤波子设备连接，用于对所述中值滤波图像执行尺度变换增强处理，以增强图像中目标与背景的对比度，获得增强图像；所述目标分割子设备与所述尺度变换增强子设备和所述SD存储卡分别连接，将所述增强图像中像素灰度值在所述面部灰度范围内的所有像素组成面部子图像，所述面部子图像从所述被测人员面部图像的背景处分离获得；所述目标识别子设备与所述目标分割子设备和所述SD存储卡分别连接，将所述面部子图像与四种灰度化面部模版匹配，输出匹配度最高的灰度化面部模板所对应的人种类型作为被测人员的人种类型；第一电阻，一端与5V电源连接，另一端与红外接收二极管的正端连接；第二电阻，一端与5V电源连接，另一端与第三电阻的一端连接；第三电阻，另一端接地，并具有与第二电阻相同的阻值；第一双路运算放大器，用于产生2.5V的基准电压，其正端与第二电阻的另一端连接，负端与第一电容的一端连接，输出端与红外发射二极管的负端连接，负端还与红外发射二极管的负端连接；第一电容，另一端接地；第四电阻，一端与红外发射二极管的负端连接；第二双路运算放大器，正端与第四电阻的另一端连接，负端与红外接收二极管的正端连接，输出端作为脉搏电压；第五电阻，并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器输出端之间；第二电容，并联在第二双路运算放大器负端和第二双路运算放大器输出端之间；红外发射二极管，设置在被测人员耳部毛细血管位置，用于发射红外光，红外发射二极管的负端与红外接收二极管的正端连接；红外接收二极管，设置在被测人员耳部毛细血管位置，位于所述红外发射二极管的相对位置，用于接收透射被测人员耳部毛细血管后的红外光；酶电极传感器，包括参比电极、对极电极和工作电极三个电极，工作电极上固定有葡萄糖氧化酶，其中，当被测人员的被测血样滴落在工作电极的测试区域时，工作电极上固定的葡萄糖氧化酶与被测血样中的葡萄糖发生化学反应，工作电极上的响应电流与被测血样中的葡萄糖浓度呈线性关系；放大电路，与所述酶电极传感器连接，用于接收并放大工作电极上的响应电流；低通滤波器，与所述放大电路连接，用于接收并滤除响应电流中的高频成分；MSP430芯片，与所述低通滤波器连接，基于预设比例系数和滤波后的响应电流计算被测人员的血糖浓度，其中，预设比例系数为决定工作电极上的响应电流与被测血样中的葡萄糖浓度之间线性关系的比值，所述MSP430芯片还与所述第二双路运算放大器的输出端连接以获得所述脉搏电压，并当所述脉搏电压在预设脉搏范围之外时，发出脉搏异常识别信号，当所述血糖浓度在预设血糖上限浓度时，发出血糖浓度过高识别信号，当所述血糖浓度在预设血糖下限浓度时，发出血糖浓度过低识别信号；其中，当红外发射二极管和红外接收二极管之间无脉搏时，脉搏电压为基准脉搏电压阈值，当红外发射二极管和红外接收二极管之间存在跳动的脉搏时，血脉使耳部透光性变差，脉搏电压大于基准脉搏电压阈值；其中，MSP430芯片还与面部特征检测设备和SD存储卡分别连接，基于面部特征检测设备输出的被测人员的人种类型在所述人种生理参数对照表中确定基准脉搏范围、基准窦性心率范围、基准PR间隔范围、基准QT间期范围、基准血糖上限浓度、基准血糖下限浓度、基准血氧饱和度上限浓度和基准血氧饱和度下限浓度，并作为预设脉搏范围、预设窦性心率范围、预设PR间隔范围、预设QT间期范围、预设血糖上限浓度、预设血糖下限浓度、预设血氧饱和度上限浓度和预设血氧饱和度下限浓度。