[发明专利]多通道一体化非接触式生命体征监测系统

说明书

本发明公开了一种多通道一体化非接触式生命体征监测系统，包括视觉部分、超宽带雷达部分、红外测温部分。本发明通过对多目标的多种生命体征(包括心率、呼吸、体温)的无线监测，实时显示每个目标的生命体征信息，实现对目标的实时监护功能，并且在目标生命体征出现异常时及时发出警告。

技术领域

本发明属于基于多传感器融合监护的医学技术/电子信息技术领域，尤其涉及一种非接触式生命体征监测系统。

背景技术

近年来，国家出台了一系列的政策来支持医疗健康事业的发展。智能化监护和智慧医疗的发展也随之成为发展的一个重要趋势。随着智慧医疗的深入推进，实时获取尽可能多的生命体征信息，综合分析健康状况的需求越发迫切。

传统的生命体征监测方式以接触式为主，通常采用压力、电、磁场等传感器，通过测量电容、电阻等物理量的变化来计算人体呼吸率、心率等信息。这种方法在使用中因为其接触式的局限性会使被测者行动不便，而且部署繁琐，很难满足实时性的需要，而且对于一些特殊人群，如婴幼儿、烧伤病人等群体，或者有障碍物的救援场合，不能对目标进行有效的监测，限制了其使用范围。

超宽带(Ultra-WideBand,UWB)雷达具有低功耗、高分辨率的特性，提供一种非接触、一表测多人的监测方式，能够对多目标心率、呼吸的生命体征进行无接触监测，但是受限于其目标识别度低，易受干扰等缺点，难以实际应用；红外成像仪可以准确测得被检测目标的体温信息，但是同样存在目标识别度低的问题；双目摄像头有很好的目标识别度，但是无法获取生命体征信号。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明将超宽带雷达、红外热成像仪和双目摄像头结合起来，发扬各自优势，形成能够实时监测心率、呼吸、体温信号的多通道一体化非接触式生命体征监测系统。实现多目标、全天监测，大大降低了监护成本，同时可以实现更方便，更精确长时监测的目的。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种基于多传感器融合的实时监护系统，包括视觉部分、超宽带雷达部分、红外测温部分，其中：所述的视觉部分包括人脸检测模块，双目测距模块和姿态识别模块，其中，所述的人脸检测模块，使用多任务神经网络(Multi-Task Convolutional Neural Network, MTCNN)，筛选视频中人脸并实现相邻帧目标关联；所述的双目测距模块，使用基于OpenCV的双目测距实现；所述的姿态识别模块基于GitHub开源项目OpenPose实现；所述的超宽带雷达部分，包括信号预处理模块和信号分解模块，其中预处理模块对信号进行预处理；信号分解模块使用VMD分解算法对信号进行分解；所述的红外测温模块，通过使用DenseFuse训练得到的可见光、红外融合模型获取目标体温信息。进一步的，所述视觉部分中，人脸检测模块负责快速识别检测目标；双目测距模块负责检测点和目标间距离的确定；姿态识别模块负责目标姿态的识别；超宽带雷达部分负责目标呼吸心跳的检测和目标和监测点距离的确定；红外测温部分负责可见光和红外的融合以及目标体温的获取。

将获取到的信息集中展现在视频中直观呈现给用户。

附图说明

图1为本发明所述多通道一体化非接触式生命体征监测系统的拓扑结构图；

图2为本发明所述视频部分的工作流程图；

图3为本发明所述脉冲超宽带雷达部分工作流程图；

图4为红外热成像仪部分工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

本部分内容详细介绍本发明所述的一种基于多传感器融合的实时监护系统的实时工作流程：