本发明专利技术涉及一种非接触式生命体征数据监测系统和监测方法，所述的监测系统包括视频采集单元、图像处理单元、温度监测单元和输出单元。作为优选，所述的生命体征包括体温和/或呼吸频率；作为优选，所述的视频采集单元、输出单元为智能终端，图像处理单元为具有摄像功能的智能终端；特别是能通过一个带有摄像功能的智能手机或平板电脑与一个温度监测单元实现生命体征数据的监测功能。本发明专利技术还提供了一种非接触式生命体征数据的监测方法。相比传统的生命体征数据采集系统，本系统具有不依赖仪器接触、可移植性强、准确性和灵敏度高等优点，适用范围极其广泛。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及监测生命体征数据，具体涉及。
技术介绍
生命体征是反映人体健康状况的一项重要指标。在医学实践中占有重要地位。随着现代医疗手段的进步，以及移动医疗的飞速发展，介于便携设备的人体健康状况单点测量已经成为一个热点。在这样的背景下，生命体征的监测无疑是很理想的研究对象。然而，目前对生命体征的采集仍然以接触方式为主，借助传感器感知人体生命体征的变化，如体温、心率、呼吸频率等。这样的方法，其缺陷是显而易见的。一方面，它需要人佩戴相关的传感器，限制了测量的范围；另一方面它也给人的正常生活带来不便，长期下去甚至会对人体造成不同程度的损伤。而常用的非接触式生命体征数据监测系统，如中国专利申请201110325533. 3报道了一种基于视频图像的非接触式生命体征的监测方法及监测系统，但是在实现过程中不能智能跟踪测试受试者，需要手动选择受试者的位置；更重要的是，对于这种传统的监测方法，它只能实现一次对单个个体生命体征的监测，而不能实现多个个体的同时监测。另外，这样的实现不能够很好的嵌入到智能终端，难以广泛应用到日常生活中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种精度高、适用范围广、可移植性强的非接触式生命体征数据监测系统和监测方法。本专利技术采用的技术方案如下 一种非接触式生命体征数据监测系统，包括视频采集单元、图像处理单元、温度监测单元和输出单元，其中 所述的视频采集单元用于获取受试者的面部图像，并将图像传递给图像处理单元；所述的图像处理单元利用受试者的面部图像提取其面部信息，并根据其面部信息计算出受试者待测温度点的位置，将该位置数据转换为控制信号传递给温度监测单元； 所述的温度监测单元接收图像处理单元传递来的控制信号，利用该控制信号监测受试者待测温度点的温度，并根据其温度数据计算出受试者的生命体征数据； 所述的输出单元用于输出生命体征数据。其中视频采集单元与图像处理单元之间，图像处理单元与温度监测单元之间，温度监测单元与输出单元之间可部分或全部通过有线或无线方式进行连接，以保证数据的有效传输。可以根据实际需要，全部采用有线方式连接，全部采用无线方式连接，或部分采用有线方式连接，部分采用无线方式连接。该系统能够在不接触到受试者(包括受试者身体的任何部位)的一定距离内，监测受试者的生命体征数据，该距离取决于视频采集单元能够采集到所需图像的有效距离。本专利技术的非接触式生命体征数据监测系统的基本原理是通过对视频采集单元采集到的图像进行图像处理，将得到的待测温度点的位置信息转换为控制信号，利用该控制信号监测受试者待测温度点的温度，并根据其温度数据计算出受试者的生命体征数据并将结果输出。作为优选，所述的温度监测单元包括一个数据处理单元和至少一组温度传感器和舵机，利用接收到的图像处理单元传递的控制信号驱动和控制舵机运动，并且带动温度传感器运动。所述的一组温度传感器和舵机由一个温度传感器和一个舵机组成，用于监测一个受试者的生命体征数据，如体温或呼吸频率；使用多组温度传感器和舵机，能够监测多个受试者的相同或不同的生命体征数据，即可以将多组温度传感器全部用于观测多个受试者的体温或全部用于观测多个受试者的呼吸频率，亦可多组温度传感器部分用于观测多个受试者的体温，部分用于观测多个受试者的呼吸频率。 所述的一个数据处理单元是指用于计算、分析和处理数据的设备，包括但不限于各种数字芯片、数字信号处理器(DSP)、智能终端等。所述的数字芯片指经过设计，采用集成电子工艺，能够进行计算、分析和处理的芯片，并能够通过扩展控制其他设备，包括但不限于51系列芯片，ARM, DSP, FPGA等。具体地，本专利技术的非接触式生命体征数据监测系统是通过对视频采集单元采集到的图像进行图像处理，提取受试者的面部信息从而分析出待测温度点位置，并将该位置信号转换为控制信号，利用该控制信号控制舵机的运动，带动与其组合的温度传感器，监测受试者待测温度点的温度，通过对待测温度点的温度进行分析获得受试者生命体征数据并将结果通过输出单元输出。作为优选，所述的生命体征是指体温和/或呼吸频率。作为优选，所述的待测温度点为眉心和/或人中，所述的面部信息包括但不限于人脸的轮廓、双眼的位置、嘴唇的位置、鼻尖的位置等。本专利技术的非接触式生命体征数据监测系统在需要监测受试者体温的情况下，待测温度点为眉心；在需要监测受试者呼吸频率的情况下，待测温度点为人中；在需要监测受试者体温和呼吸频率的情况下，待测温度点为眉心和人中。所述的视频采集单元能获取受试者的面部图像，可以是任何能获取图像的设备，包括但不限于网络摄像头、CCD传感器、热像仪、照相机、摄像机、具有摄像功能的智能终端等；作为优选，可以是具有摄像功能的移动智能终端。所述的图像处理单元能够对视频采集单元采集到的视频信号进行计算、分析和处理的，根据视频采集单元采集到的信号，通过图像处理的方法(包括但不限于人脸识别、特征脸等方法)，获得受试者的面部信息，经计算后得到用于控制温度监测单元运动到指向待测温度点的控制信号。所述的图像处理单元包括能实现上述功能的所有设备，作为优选，所述的图像处理单元可以是智能终端。所述的智能终端是指能够捕获外部信息，能进行计算、分析和处理，并在不同终端之间能够进行信息传输的设备，可以是Pocket PC、Tablet PC、工作站、PC或移动智能终端；所述的移动智能终端是指便携式的智能终端，包括但不限于各种智能手机、PDA、笔记本电脑、上网本、平板电脑(如IPAD等)、掌上电脑、智能掌上游戏机。所述的温度监测单元是指接收图像处理单元传递的控制信号，监测待测温度点温度并进行分析，获得受试者生命体征数据并将结果传递给输出单元的设备；所述的温度监测单元包括一个数据处理单元和至少一组温度传感器和舵机，利用接收到的图像处理单元传递的控制信号驱动和控制舵机运动，并且带动温度传感器运动。所述的温度传感器指可以用于监测温度的设备，包括但不限于各种热电阻传感器、热电偶传感器、红外传感器等。所述的温度监测单元工作的流程是温度监测单元接收图像处理单元传递的控制信号，驱动舵机运动，并带动温度传感器运动至对准待测温度点，测得该时刻的温度数据，将对准眉间的温度传感器测得的数据作为体温数据保存并输出；同时，温度监测单元接收图像处理单元传递的控制信号，驱动舵机运动，并带动温度传感器运动至对准待测温度点，测得该时刻的温度数据，将对准人中的温度传感器测得的数据保存，计算其变化频率并将该频率作为呼吸频率输出。 所述的温度监测单元与视频采集单元是可组合的。当视频采集单元和温度监测单元组合在一起时，视频采集单元将跟随温度监测单元一起运动，从而能够实现对单个受试者生命体征数据的跟踪监测；视频采集单元和温度监测单元分离时，视频采集单元将不会跟随温度监测单元一起运动，使用不止一组温度传感器和舵机能够实现对多个受试者生命体征数据的同时监测。所述的输出单元用于输出生命体征数据，输出的具体构成形式包括但不限于文字、二维、三维图像，声音，数据流、触觉信号等，所述的输出单元包括但不限于智能终端、音响、音箱、耳机、显示屏、打印机、可以传输数据流的硬件，如网口、蓝牙接口、串行接口等。根据各单元设备的不同、设备之间的连接方式不同，视频采集单元与图像处本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非接触式生命体征数据监测系统，包括：视频采集单元、图像处理单元、温度监测单元和输出单元，其中：所述的视频采集单元用于获取受试者的面部图像，并将图像传递给图像处理单元；所述的图像处理单元利用受试者的面部图像提取其面部信息，并根据其面部信息计算出受试者待测温度点的位置，将该位置数据转换为控制信号传递给温度监测单元；所述的温度监测单元接收图像处理单元传递的控制信号，利用该控制信号监测受试者待测温度点的温度，并根据其温度数据计算出受试者的生命体征数据；所述的输出单元用于输出生命体征数据。
【技术特征摘要】
1.一种非接触式生命体征数据监测系统，包括视频采集单元、图像处理单元、温度监测单元和输出单元，其中 所述的视频采集单元用于获取受试者的面部图像，并将图像传递给图像处理单元； 所述的图像处理单元利用受试者的面部图像提取其面部信息，并根据其面部信息计算出受试者待测温度点的位置，将该位置数据转换为控制信号传递给温度监测单元； 所述的温度监测单元接收图像处理单元传递的控制信号，利用该控制信号监测受试者待测温度点的温度，并根据其温度数据计算出受试者的生命体征数据； 所述的输出单元用于输出生命体征数据。2.如权利要求1所述的生命体征数据监测系统，其特征在于所述的温度监测单元包括一个数据处理单元和至少一组温度传感器和舵机，利用接收到的图像处理单元传递的控制信号驱动和控制舵机运动，并且带动温度传感器运动。3.如权利要求1所述的生命体征数据监测系统，其特征在于所述的温度监测单元与视频采集单元是可组合的。4.如权利要求1所述的生命体征数据监测系统，其特征在于所述的图像处理单元包括智能终端、数字芯片。5.如权利要求1所述的生命体征数据监测系统，其特征在于所述的视频采集单元选自网络摄像头、CCD传感器、热像仪、照相机、摄像机、具有摄像功能的智能终端。6.如权利要求1所述的生命体征数据监测系统，其特征在于所述的输出单元选自智能终端、音响、音箱、耳机、显示屏、打印机、可以传输数据流的硬件。7.如权利要求1-6任一项所述的生命体征数据监测系统，其特征在于所述的待测温度点为眉心和/或人中，所述的面部信息包括人脸的轮廓、双眼...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟濬，方琛凌，陈啸，蒋艺颖，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：
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