[发明专利]血糖检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于健康监测领域，更具体地，涉及一种血糖检测方法及系统。

背景技术

目前，糖尿病已经成为现代社会危害人类健康的主要疾病之一。血糖的过高或过低，不仅影响患者的新陈代谢，还有可能引起一些并发症，例如心血管疾病和神经病变，这些并发症对患者的身体健康均有着很大的威胁。根据世界卫生组织的报告，到2025年全世界将会有3亿糖尿病患者，其中，中国的糖尿病患者将占据绝大部分；且近年来，糖尿病的患者不仅存在于一些老年人当中，一些年轻人也开始出现糖尿病病症。

糖尿病是一种慢性疾病，很难通过一次性的治疗达到很好的效果，所以糖尿病患者需要实时准确的了解自己的血糖水平。而目前对于血糖检测的方法，不论在医院或者患者自己在家中，均采用有创的血糖检测方法进行检测，即直接抽取患者血液，根据电化学的方法检测患者的血糖水平。这种检测方法会对患者造成一定的生理痛苦，而且由于经常检测需反复抽血，这容易造成感染，且电化学反应试纸价格昂贵，对于糖尿病患者而言，也是一种较大的经济负担。

针对上述有创检测血糖存在的问题，现有技术已经开始进行无创血糖检测，即不损伤人体组织而获得血糖浓度，一般的采用光谱分析技术对人体的待测部位进行红外光扫描，再根据光谱图分析人体的血糖浓度。但是，人体血糖含量低，且生物组织复杂，其中含有大量水分、蛋白质、脂肪等，使得能够反应血糖浓度变化的有效信号非常微弱，故而血糖浓度的光谱分析结果不够准确且稳定性较差。

发明内容

基于以上问题，本发明的主要目的在于提出一种血糖检测方法及系统，用于解决以上技术问题的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，本发明提出一种血糖检测方法，包括以下步骤：

S1、获取待检测部位的高光谱图像数据；

S2、提取高光谱图像数据中的静脉区域光谱图像数据；

S3、基于静脉区域光谱图像数据，计算得到血糖浓度。

在本发明的一些实施例中，上述步骤S1包括：近红外光照射待检测部位，以反射/透射得到近红外反射/透射光；基于该近红外反射/透射光，获取待检测部位的光谱图像数据。

在本发明的一些实施例中，上述步骤S2包括：提取所述高光谱图像数据的静脉图像特征；基于所述静脉图像特征，提取得到静脉区域光谱图像数据。

在本发明的一些实施例中，上述步骤S2之前，血糖检测方法还包括：从高光谱图像数据中包含的所有波段的光谱图像数据中，基于预设的选取条件，确定优选光谱图像数据；对所述优选光谱图像数据进行预处理；其中，预设的选取条件包括静脉目标信息量大、相关性小、光谱差异大或可分性好。

在本发明的一些实施例中，上述对优选光谱图像数据进行预处理，包括以下步骤：从优选光谱图像数据中，提取图像中的感兴趣区域；对感兴趣区域进行归一化，使得归一化后的图像数据与优选光谱图像数据尺寸一致；对归一化后的图像数据进行去噪；其中去噪采用的方法包括基于滤波、直方图、同态滤波(Retinex)或全局阈值与局部均值去噪，优选采用基于全局阈值和局部均值去噪。

在本发明的一些实施例中，上述步骤S3包括：基于静脉区域光谱图像数据，获取静脉区域光谱图像数据在各个波长下的光谱强度均值；基于光谱强度均值，计算血糖浓度。

在本发明的一些实施例中，上述步骤S3之后还包括：获取待检测部位的温度和湿度信息；基于温度和湿度信息，对血糖浓度进行修正。

为了实现上述目的，作为本发明的另一方面，本发明提出一种血糖检测系统，包括：获取单元，用于获取待检测部位的高光谱图像数据；图像处理单元，用于提取高光谱图像数据中的静脉区域光谱图像数据；预测单元，用于基于静脉区域光谱图像数据，计算得到血糖浓度。

在本发明的一些实施例中，上述系统还包括：修正单元，用于获取待检测部位的温度和湿度信息，并基于该温度和湿度信息，对血糖浓度进行修正。

本发明提出的一种血糖检测方法及系统，具有以下有益效果：

1、通过识别采集的高光谱图像中的人体静脉区域，提取位于静脉区域中像元点光谱数据的特征，对血糖数据进行定量分析，相比于使用全部区域光谱数据进行分析的传统方法，该方法降低了不含血糖成分的脂肪、肌肉等人体组织光谱数据对分析结果的影响，使得光谱分析更加准确和稳定；

2、本采用高光谱成像得到高光谱图像数据，可以丰富成像信息，且分辨率更高，有利于后续对图像数据处理的进行；