本发明专利技术公开了一种便携式生命体征监测装置，包括雷达体征检测模块、相机辅助定位模块、心肺健康测评与显示预警模块、作业环境监测模块，雷达体征检测模块用于发射电磁波和接收回波信号，并根据回波信号判断人呼吸频率和心跳频率，相机辅助定位模块实现目标定位操作，心肺健康测评与显示预警模块将雷达体征检测模块分离的心跳与呼吸信息进一步处理分析，为判断心肺功能的健康提供参考，作业环境监测模块用于判断作业环境的空气质量，对于危险情况进行预警和显示。可以用于战场、受灾区域等场景下，士兵、救灾人员及受伤人群的生命体征监测，既可以用于自身生命体征的监测，也可以监测周边人员的生命体征，具备体征异常报警信号，指导救援工作。导救援工作。导救援工作。
【技术实现步骤摘要】
一种便携式生命体征监测装置
[0001]本专利技术涉及医疗器械
，尤其涉及一种便携式生命体征监测装置。
技术介绍
[0002]体征健康检测研究及应用已经引起广泛关注。在战场、受灾区域等复杂场景下，对相关人员的实时生命检测不仅需要满足一定的检测速度，还需要给出相关提醒。基于非接触式方法检测体征信号可以帮助诊断健康状况。搭载物联网进行健康监测时，非接触式传感器可避免干扰人体感受和生活质量。通过检测心率、呼吸速率、血氧饱和度等体征信号，可以帮助患者诊断心率过缓、心率过快、呼吸急促和呼吸暂停等异常症状，从而早期发现或预测健康状况。通常，心肺活动的监测是通过皮肤接触式传感器实现的，通过接触式检测到的信号更加准确、平稳和直观，医生可直接根据信号特点分析病况。但是，接触式传感器可能对受伤者、烧伤者造成皮肤损伤、感染或不良反应。而且接触式传感器使用的导线和电极是一次性使用的，容易造成成本浪费。使用非接触式的检测方法可以减少这些问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种基于毫米波雷达的用于战场、受灾区域等复杂环境下，士兵、救灾人员及受伤人群的生命体征监测设备。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供技术方案如下：
[0005]一种便携式生命体征监测装置，其特征在于：包括相机辅助定位模块、雷达体征检测模块、心肺健康测评与显示预警模块，所述相机辅助定位模块包括摄像头、光源、光线传感器、全向云台，所述雷达体征监测模块包括毫米波雷达，所述心肺健康评测与显示预警模块包括LCD显示器、蜂鸣器、迷你型嵌入式计算机，所述摄像头、光源、光线传感器、毫米波雷达、蜂鸣器设置于所述全向云台上，所述LCD显示器设置于控制盒上，控制盒与全向云台相连接，所述迷你型嵌入式计算机设置于控制盒内，摄像头、光源、光线传感器、全向云台、毫米波雷达、显示器、蜂鸣器均与迷你型嵌入式计算机相连；所述相机辅助定位模块用于辅助定位待监测人体目标的位置，所述雷达体征监测模块用于采集待监测人体目标的体征信号并传输至迷你型嵌入式计算机，所述心肺健康测评与显示预警模块用于处理分析采集到的待监测人体目标的体征信号并进行心肺健康测评分析。
[0006]进一步的，所述迷你型嵌入式计算机连接有作业环境监测模块，所述作业环境监测模块用于采集作业环境的空气质量、温度、湿度、压力并传输至迷你型嵌入式计算机。
[0007]进一步的，所述相机辅助定位模块用于辅助定位待监测人体目标的位置，具体包括以下过程：
[0008]步骤1：光线传感器检测环境光照强度；
[0009]步骤2：根据环境光照强度，利用光源进行补光；
[0010]步骤3：启动全向云台和摄像头；
[0011]步骤4：转动全向云台，通过摄像头寻找待监测人体目标；
[0012]步骤5：摄像头逐帧检测人体目标，若没有检测到人体部位，则返回执行步骤4，否则执行下一步；
[0013]步骤6：识别人体的左胸目标位置为中心位置，转动全向云台使摄像头与中心位置对齐；
[0014]步骤7：关闭摄像头和全向云台。
[0015]进一步的，所述心肺健康测评与显示预警模块用于处理分析采集到的待监测人体目标的体征信号并进行心肺健康测评分析，具体包括以下步骤：
[0016]步骤8：接收来自雷达体征监测模块采集到的差拍信号进行预处理；
[0017]步骤9：检测人体目标是否发生体动，若发生体动，则在LCD显示器上显示体动提醒，并重新定位人体目标的胸部位置，否则执行下一步；
[0018]步骤10：检测人体目标是否发生呼吸暂停，若发生呼吸暂停，则在LCD显示器上显示呼吸速率为0，否则执行下一步；
[0019]步骤11：分离提取心肺特征信号为心跳波形、呼吸波形、心率估测值和呼吸速率估测值并显示于LCD显示器上；
[0020]步骤12：通过心跳波形、呼吸波形进行心率变异性分析和呼吸频率变异性分析。
[0021]进一步的，所述毫米波雷达采用集成的单片调频连续波雷达传感器，工作频率为76GHz到81GHz。
[0022]进一步的，所述迷你型嵌入式计算机为树莓派。
[0023]进一步的，还设置有手持杆与所述控制盒连接。
[0024]进一步的，所述全向云台通过驱动板与所述迷你型嵌入式计算机相连。
[0025]进一步的，所述全向云台包括第一舵机和第二舵机。
[0026]进一步的，还包括头盔，所述头盔的顶部通过安装槽与所述控制盒相连接。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0028]1.采用非接触式生命体征检测，用户检测时姿势可以为坐立、站立或平躺状态；
[0029]2.可以用于战场、受灾区域等复杂场景下；
[0030]3.可对作业环境状况进行监测反馈，主要监测空气和温度指标；
[0031]4.既可以用于自身生命体征的监测，也可以监测周边人员的生命体征；
[0032]5.具备体征异常报警信号，指导救援工作；
[0033]6.包含辅助定位模块，当用户移动时，可精准再定位至左胸；
[0034]7.可进行心率变异性分析(HRV)和呼吸频率变异性分析(BRV)。
附图说明
[0035]图1为本专利技术实施例头戴状态整体结构示意图；
[0036]图2为本专利技术实施例手持状态整体结构示意图；
[0037]图3为本专利技术实施例各模块连接关系图；
[0038]图4为本专利技术实施例总体工作流程图；
[0039]图5为本专利技术实施例相机辅助定位模块工作流程图；
[0040]图6为本专利技术实施例心肺健康测评与显示预警模块工作流程图。
[0041]其中：1
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毫米波雷达，2
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光线传感器，3
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摄像头，4
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第一舵机，5
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光源，6
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蜂鸣器，7
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第二舵机，8
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手持杆，9
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LCD显示器，10
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作业环境监测模块，11
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驱动板，12
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树莓派，13
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控制盒，14
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头盔。
具体实施方式
[0042]为了加深本专利技术的理解，下面我们将结合附图对本专利技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术保护范围的限定。
[0043]图1
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3示出了一种便携式生命体征监测装置的具体实施方式，包括相机辅助定位模块、雷达体征检测模块、心肺健康测评与显示预警模块、作业环境监测模块10，相机辅助定位模块包括摄像头3、光源5、光线传感器2、全向云台，其中的全向云台包括第一舵机4和第二舵机7。雷达体征监测模块采用毫米波雷达1，具体为集成的单片调频连续波(FMCW)雷达传感器，工作频率为77GHz，对应的波长为3.9本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种便携式生命体征监测装置，其特征在于：包括相机辅助定位模块、雷达体征检测模块、心肺健康测评与显示预警模块，所述相机辅助定位模块包括摄像头(3)、光源(5)、光线传感器(2)、全向云台，所述雷达体征监测模块包括毫米波雷达(1)，所述心肺健康评测与显示预警模块包括LCD显示器(9)、蜂鸣器(6)、迷你型嵌入式计算机，所述摄像头(3)、光源(5)、光线传感器(2)、毫米波雷达(1)、蜂鸣器(6)设置于所述全向云台上，所述LCD显示器(9)设置于控制盒(13)上，控制盒(13)与全向云台相连接，所述迷你型嵌入式计算机设置于控制盒(13)内，摄像头(3)、光源(5)、光线传感器(2)、全向云台、毫米波雷达(1)、LCD显示器(9)、蜂鸣器(6)均与迷你型嵌入式计算机相连；所述相机辅助定位模块用于辅助定位待监测人体目标的位置，所述雷达体征监测模块用于采集待监测人体目标的体征信号并传输至迷你型嵌入式计算机，所述心肺健康测评与显示预警模块用于处理分析采集到的待监测人体目标的体征信号并进行心肺健康测评分析。2.根据权利要求1所述一种便携式生命体征监测装置，其特征在于：所述迷你型嵌入式计算机连接有作业环境监测模块(10)，所述作业环境监测模块(10)用于采集作业环境的空气质量、温度、湿度、压力并传输至迷你型嵌入式计算机。3.根据权利要求1所述一种便携式生命体征监测装置，其特征在于：所述相机辅助定位模块用于辅助定位待监测人体目标的位置，具体包括以下过程：步骤1：光线传感器(2)检测环境光照强度；步骤2：根据环境光照强度，利用光源(5)进行补光；步骤3：启动全向云台和摄像头(3)；步骤4：转动全向云台，通过摄像头(3)寻找待监测人体目标；步骤5：摄像头(3)逐帧检测人体目标，若没有检测到人体部位，则返回执行步骤4，否则执行下一步；步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：温海营，胡胜，季善玲，朱建雄，张志胜，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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