基于时空关系的自助式生命体征检测装置与方法制造方法及图纸

技术编号:23625913 阅读:44 留言:0更新日期:2020-03-31 23:17
本发明专利技术公开了一种基于时空关系的自助式生命体征检测装置与方法。本发明专利技术装置由支撑框架、检测控制与交互部件、可调遮挡围护和多种生命体征传感器等组成,以音视频交互为自助手段,以视频识别面部生命特征为核心数据,以心跳、身高、体重等生命体征为辅助数据,同时结合地理位置与时间信息数据,采用决策树与二分类神经元复合构成的多分类方法,获得复合型人体特征测量数据和时空变化的分类判断结果。本发明专利技术能进行半封闭空间的光照与色调分析,根据面部特征自动调整装置测量位置,并通过可视化语音交互辅助受测者完成全自助检测过程,装置结构设计精巧,流程完整清晰高效,能在无人帮助的情况下准确完成各项检测。

Self-service vital signs detection device and method based on space-time relationship

【技术实现步骤摘要】
基于时空关系的自助式生命体征检测装置与方法
本专利技术涉及医疗器械
的生命检测系统与方法,尤其涉及人脸识别、高清拍照、呼吸、力量、体温和血氧脉搏的组合自助式生命体征检测系统与方法。
技术介绍
体检是医生运用自己的感官、检查器具、实验室设备等来直接或间接检查患者身体状况的方法,其目的是收集患者有关健康的客观资料,及早发现、预防疾病隐患。因此,定时检测各项生命体征是一种衡量身体健康的重要手段。随着人们生活节奏的加快,一些不良的生活习惯使越来越多的人处于亚健康状态,大部分的人不会意识到自己的健康状况,可谓“不病倒不进医院”。另一方面因为去医院身体检查需要较大的时间与物质成本,日常生活中对许多生活节奏忙碌的都市人民而言不愿花太多的精力。自助生命体征检测系统的出现能节省看病体检时间,通过该仪器与中西医的结合测试各项生命体征及面色能大致了解自己最近的身体状况,做出诊断。目前,医学主要从中医和西医来研究人体生理、病理以及疾病的诊断和防治。中医通过“望闻问切”四诊合参的方法,探求病因、病性、病位、分析病机及人体内五脏六腑、经络关节、气血律液的变化。尤其是望诊占至关重要的一部分。2015年,河南中医学院申请了一种中医面诊仪(授权公开号CN104921704B),进行远程望诊。该方法采集的图像逼真自然,有利于医生进行远程面诊,并且使用起来方便舒适。但是采集的照片并没有相对的标准,导致误差范围较大,而且仍需要医生来诊断,消耗的人力成本并没有减少。西医是借助先进的医疗仪器设备和实验室做出对疾病的诊断。医生借助听诊器、叩诊锤、血压计、体温表等简单的工具对病人进行全面、系统的各项生命体征检查来诊断患者的疾病。现有技术中已经存在一些体积较小的用于生命体征检测的监护设备,并能上传至网站数据库,系统给出健康提示。但是这些装置检测的范围较小,并没有与中医结合诊断这一概念。如果只做一次的测量得出诊断结果较难得出准确诊断结果,虽然中西医都有一些面诊的方法,比如眼白发黄,鼻子发红,舌苔白厚,但是这些的决策诊断值都不是很明确。而从健康档案角度分析各类体征变化具有实际意义,特别是针对慢性病,往往会延续几年甚至十几年,如个体在高海拔和低海拔地区的面部颜色、血液含氧量等存在明显变化,又如个体在潮湿地区与干燥高紫外线地区的面部颜色变化也较大;因此不同时空地方的持续进行观察记录能形成一个完整趋势过程,对于掌握健康趋势的曲线变化予以分析,本专利技术所形成的分类是单边趋势的差异性变化,其结果可以是向好也可能是变差。综上所述,针对各医疗器械诊断方式与范围受限的现状,一种结构简单、自助性更强、检测更加全面、适用范围更广、结合中西医的生命体征探测仪是目前医疗器械领域所急需的。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种解决上述问题的自助生命体征检测系统,该装置具有简单的结构,能在更多场合使用;且使用时通过语音交互和人脸识别等技术使装置自助性更强,包含多项生命特征检测值,然后通过建立具有时空关系的特征值方式获得趋势性分类结果。为了达到上述目的,本专利技术采用的检测装置方案如下:一、一种自助式生命体征检测装置:所述的检测装置包括控制显示部件、支撑框架、可调遮挡围护和多种生命感知传感器;控制显示部件包括竖直布置的屏板和连接在屏板顶部上的顶板,顶板的顶面安装有身高传感器,屏板的正面中间设有可触摸式屏幕,可触摸式屏幕下方的屏板正面设有麦克风,可触摸式屏幕上方的屏板正面设有平行注视点、摄像机和红外测温仪,屏板正面最底部设有握力检测器和指甲式血氧脉搏仪;屏板的侧面设有竖直的条形凸块作为屏板滑动条;支撑框架包括第一支撑柱、第二支撑住、可控滑动丝杆、连接杆、内滑轨和外滑轨;第一支撑柱和第二支撑住分别布置于屏板的两侧,第一支撑柱和第二支撑住在靠近屏板一侧的侧面开设有竖直的条形槽作为内滑轨,屏板滑动条嵌装于内滑轨中形成榫卯滑动副连接;第一支撑柱和第二支撑住在远离屏板一侧的侧面开也设有竖直的条形槽作为外滑轨,外滑轨连接可调遮挡围护;第一支撑柱和第二支撑住的正面设有若干漫反射灯和喇叭,第一支撑柱和第二支撑住的背面分别和连接杆的两端固定连接,第一支撑柱内部含有GPS芯片,第二支撑柱的内部含有气压计,第一支撑柱和第二支撑柱最底部有可折叠式体重传感器,可控滑动丝杆竖直穿设并通过螺纹安装于连接杆中部开设的螺纹孔,可控滑动丝杆和连接杆的中部,连接杆上安装有升降电机,升降电机输出轴朝下和可控滑动丝杆同轴连接;可调遮挡围护包括两组遮挡围护组,两组遮挡围护组分别布置在控制显示部件的屏板的两侧,每组遮挡围护组包括多块可折叠挡板、铰链轴、围护滑动条,相邻可折叠挡板之间通过铰链轴铰接成整体,每组遮挡围护组中最远离支撑框架的可折叠挡板表面设有具有校对参数的标准色卡和标尺,最靠近支撑框架的一块可折叠挡板的内侧面设有竖直的条形凸块作为围护滑动条,两组遮挡围护组的围护滑动条分别固定嵌装于第一支撑柱、第二支撑住的外滑轨中;可折叠挡板的顶端设有折叠电机,折叠电机的输出轴连接到铰链轴,带动铰链轴旋转控制。所述的控制显示部件通过屏板滑动条内嵌在支撑框架的内滑轨;可调遮挡围护通过围护滑动条外嵌在装置整体支撑框架的外滑轨。所述的握力检测器为两根圆柱杆件结构,用于手把握两根圆柱杆件进行握力检测。所述的可折叠挡板为非透光板。二、一种基于时空关系的自助生命体征检测方法:方法具体分为:第1步:控制折叠电机旋转展开打开可调遮挡围护,受测者进入控制显示部件前方的可调遮挡围护所包围的检测区域后,控制可调遮挡围护的最外侧的可折叠挡板合拢,通过身高传感器和升降电机的配合工作调整可调遮挡围护的高度,调整后通过GPS芯片获取当前时刻的地理位置,通过气压计获得海拔;第2步:通过摄像机拍摄受测者的正面脸部图像,然后图像分析识别面部特征点鉴别获得受测者的身份,从数据库中调取该受测者生命体征的档案数据;第3步:通过摄像机拍摄受测者环境图像后,通过漫反射灯校对测试空间环境,通过喇叭发声提示受测者进行吐舌、瞪眼等的行为,在作出行为的同时通过摄像机拍摄并校正处理获取受测者准确的生命特征信息,并提示受测者按顺序进行脉搏、血压、握力、体温等特征测试,并记录测量授时信息,获得人体特征检测数据;第4步:将人体特征检测数据与档案数据关联后组成多维特征矩阵,并采用决策树二分类神经网络方法进行分类判定,获得受测者生命体征的检测结果;第5步:确认检测完毕,受测者走出检测区域,控制折叠电机旋转收拢可调遮挡围护。所述第1步中:通过控制显示部件的身高传感器的测得受测者的人体身高H后,升降电机运行带动可调遮挡围护上下升降移动,升降电机运行带动可调遮挡围护和控制显示部件上下升降移动,使得摄像机和可调遮挡围护的位置在h0=(0.9375H,0.95H)范围内,(0.9375H,0.95H)表示所测得的人身高H的0.9375倍到0.95倍这一范围,高度原点位于人所在的体重传感器;然后通过喇叭发声提示受测者双眼正面注视可触摸式屏幕的平行注视点,同时本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种自助式生命体征检测装置,其特征在于:所述的检测装置包括控制显示部件(1)、支撑框架(2)、可调遮挡围护(3)和多种生命感知传感器;控制显示部件(1)包括竖直布置的屏板和连接在屏板顶部上的顶板,顶板的顶面安装有身高传感器(1-8),屏板的正面中间设有可触摸式屏幕(1-4),可触摸式屏幕(1-4)下方的屏板正面设有麦克风(1-3),可触摸式屏幕(1-4)上方的屏板正面设有平行注视点(1-5)、摄像机(1-6)和红外测温仪(1-7),屏板正面最底部设有握力检测器(1-1)和指甲式血氧脉搏仪(1-2);屏板的侧面设有竖直的条形凸块作为屏板滑动条(1-9);/n支撑框架(2)包括第一支撑柱(2-1)、第二支撑住(2-2)、可控滑动丝杆(2-6)、连接杆(2-7)、内滑轨(2-9)和外滑轨(2-10);第一支撑柱(2-1)和第二支撑住(2-2)分别布置于屏板的两侧,第一支撑柱(2-1)和第二支撑住(2-2)在靠近屏板一侧的侧面开设有竖直的条形槽作为内滑轨(2-9),屏板滑动条(1-9)嵌装于内滑轨(2-9)中形成榫卯滑动副连接;第一支撑柱(2-1)和第二支撑住(2-2)在远离屏板一侧的侧面开也设有竖直的条形槽作为外滑轨(2-10),外滑轨(2-10)连接可调遮挡围护(3);第一支撑柱(2-1)和第二支撑住(2-2)的正面设有若干漫反射灯(2-3)和喇叭(2-4),第一支撑柱(2-1)和第二支撑住(2-2)的背面分别和连接杆(2-7)的两端固定连接,第一支撑柱(2-1)内部含有GPS芯片(2-11),第二支撑柱(2-2)的内部含有气压计(2-12),第一支撑柱(2-1)和第二支撑柱(2-2)最底部有可折叠式体重传感器(2-13),可控滑动丝杆(2-6)竖直穿设并通过螺纹安装于连接杆(2-7)中部开设的螺纹孔,可控滑动丝杆(2-6)和连接杆(2-7)的中部,连接杆(2-7)上安装有升降电机(2-5),升降电机(2-5)输出轴朝下和可控滑动丝杆(2-6)同轴连接;/n可调遮挡围护(3)包括两组遮挡围护组,两组遮挡围护组分别布置在控制显示部件(1)的屏板的两侧,每组遮挡围护组包括多块可折叠挡板(3-1)、铰链轴(3-2)、围护滑动条(3-5),相邻可折叠挡板(3-1)之间通过铰链轴(3-2)铰接成整体,每组遮挡围护组中最远离支撑框架(2)的可折叠挡板(3-1)表面设有具有校对参数的标准色卡和标尺,最靠近支撑框架(2)的一块可折叠挡板(3-1)的内侧面设有竖直的条形凸块作为围护滑动条(3-5),两组遮挡围护组的围护滑动条(3-5)分别固定嵌装于第一支撑柱(2-1)、第二支撑住(2-2)的外滑轨(2-10)中;可折叠挡板(3-1)的顶端设有折叠电机(3-3),折叠电机(3-3)的输出轴连接到铰链轴(3-2),带动铰链轴(3-2)旋转控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自助式生命体征检测装置,其特征在于:所述的检测装置包括控制显示部件(1)、支撑框架(2)、可调遮挡围护(3)和多种生命感知传感器;控制显示部件(1)包括竖直布置的屏板和连接在屏板顶部上的顶板,顶板的顶面安装有身高传感器(1-8),屏板的正面中间设有可触摸式屏幕(1-4),可触摸式屏幕(1-4)下方的屏板正面设有麦克风(1-3),可触摸式屏幕(1-4)上方的屏板正面设有平行注视点(1-5)、摄像机(1-6)和红外测温仪(1-7),屏板正面最底部设有握力检测器(1-1)和指甲式血氧脉搏仪(1-2);屏板的侧面设有竖直的条形凸块作为屏板滑动条(1-9);
支撑框架(2)包括第一支撑柱(2-1)、第二支撑住(2-2)、可控滑动丝杆(2-6)、连接杆(2-7)、内滑轨(2-9)和外滑轨(2-10);第一支撑柱(2-1)和第二支撑住(2-2)分别布置于屏板的两侧,第一支撑柱(2-1)和第二支撑住(2-2)在靠近屏板一侧的侧面开设有竖直的条形槽作为内滑轨(2-9),屏板滑动条(1-9)嵌装于内滑轨(2-9)中形成榫卯滑动副连接;第一支撑柱(2-1)和第二支撑住(2-2)在远离屏板一侧的侧面开也设有竖直的条形槽作为外滑轨(2-10),外滑轨(2-10)连接可调遮挡围护(3);第一支撑柱(2-1)和第二支撑住(2-2)的正面设有若干漫反射灯(2-3)和喇叭(2-4),第一支撑柱(2-1)和第二支撑住(2-2)的背面分别和连接杆(2-7)的两端固定连接,第一支撑柱(2-1)内部含有GPS芯片(2-11),第二支撑柱(2-2)的内部含有气压计(2-12),第一支撑柱(2-1)和第二支撑柱(2-2)最底部有可折叠式体重传感器(2-13),可控滑动丝杆(2-6)竖直穿设并通过螺纹安装于连接杆(2-7)中部开设的螺纹孔,可控滑动丝杆(2-6)和连接杆(2-7)的中部,连接杆(2-7)上安装有升降电机(2-5),升降电机(2-5)输出轴朝下和可控滑动丝杆(2-6)同轴连接;
可调遮挡围护(3)包括两组遮挡围护组,两组遮挡围护组分别布置在控制显示部件(1)的屏板的两侧,每组遮挡围护组包括多块可折叠挡板(3-1)、铰链轴(3-2)、围护滑动条(3-5),相邻可折叠挡板(3-1)之间通过铰链轴(3-2)铰接成整体,每组遮挡围护组中最远离支撑框架(2)的可折叠挡板(3-1)表面设有具有校对参数的标准色卡和标尺,最靠近支撑框架(2)的一块可折叠挡板(3-1)的内侧面设有竖直的条形凸块作为围护滑动条(3-5),两组遮挡围护组的围护滑动条(3-5)分别固定嵌装于第一支撑柱(2-1)、第二支撑住(2-2)的外滑轨(2-10)中;可折叠挡板(3-1)的顶端设有折叠电机(3-3),折叠电机(3-3)的输出轴连接到铰链轴(3-2),带动铰链轴(3-2)旋转控制。


2.根据权利要求1所述的一种自助式生命体征检测装置,其特征在于:
所述的控制显示部件(1)通过屏板滑动条(1-9)内嵌在支撑框架的内滑轨(2-9);可调遮挡围护(3)通过围护滑动条(3-5)外嵌在装置整体支撑框架的外滑轨(2-10)。


3.根据权利要求1所述的一种自助式生命体征检测装置,其特征在于:
所述的握力检测器(1-1)为两根圆柱杆件结构,用于手把握两根圆柱杆件进行握力检测。4、根据权利要求1所述的一种自助式生命体征检测装置,其特征在于:


4.根据权利要求1所述的一种自助式生命体征检测装置,其特征在于:
所述的可折叠挡板(3-1)为非透光板。


5.应用于权利要求1所述的一种基于时空关系的自助生命体征检测方法,其特征在于:方法具体分为:
第1步:控制折叠电机(3-3)旋转展开打开可调遮挡围护(3),受测者进入控制显示部件(1)前方的可调遮挡围护(3)所包围的检测区域后,控制可调遮挡围护(3)的最外侧的可折叠挡板(3-1)合拢,通过身高传感器(1-8)和升降电机(2-5)的配合工作调整可调遮挡围护(3)的高度,调整后通过GPS芯片(2-11)获取当前时刻的地理位置,通过气压计(2-12)获得海拔;
第2步:通过摄像机(1-6)拍摄受测者的正面脸部图像,然后图像分析识别面部特征点鉴别获得受测者的身份,从数据库中调取该受测者生命体征的档案数据;
第3步:通过摄像机(1-6)拍摄受测者环境图像后,通过漫反射灯校对测试空间环境,通过喇叭(2-4)发声提示受测者进行吐舌、瞪眼等的行为,在作出行为的同时通过摄像机(1-6)拍摄并校正处理获取受测者准确的生命特征信息,并提示受测者按顺序进行脉搏、血压、握力、体温等特征测试,并记录测量授时信息,获得人体特征检测数据;
第4步:将人体特征检测数据与档案数据关联后组成多维特征矩阵,并采用决策树二分类神经网络方法进行分类判定,获得受测者生命体征的检测结果;
第5步:确认检测完毕,受测者走出检测区域,控制折叠电机(3-3)旋转收拢可调遮挡围护(3)。

【专利技术属性】
技术研发人员:焦庆春陈新源叶君杰包乾
申请(专利权)人:浙江科技学院
类型:发明
国别省市:浙江;33

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