一种基于声音识别的护理用电子式智能肺部听诊机制造技术

本发明专利技术公开了一种基于声音识别的护理用电子式智能肺部听诊机，包括听诊主机与听诊探头，听诊主机外侧套设有加固边框，听诊主机正面顶部设置有触摸显示屏，触摸显示屏两侧均设置有多个操作按键，听诊主机正面底部两侧均设置有扬声器，听诊主机背面顶部设置有识别背板，听诊主机背面底部设置有电池仓；听诊探头底端设置有无线听诊终端，加固边框顶端中间位置设置有与无线听诊终端相配合的卡接舱，无线听诊终端底端设置有磁吸触点，卡接舱内顶部设置有与磁吸触点相配合的充电触点。本发明专利技术通过采用电子式听诊探头与主机，能利用无线通信技术，实现无线形式的远程听诊，提高了护理服务的效率和便捷性。的效率和便捷性。的效率和便捷性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于声音识别的护理用电子式智能肺部听诊机


[0001]本专利技术涉及听诊机
，具体来说，涉及一种基于声音识别的护理用电子式智能肺部听诊机。

技术介绍

[0002]肺部听诊是一种非侵入性的体格检查方法，通过听诊器对肺部进行听诊，可以帮助医生判断肺部是否有异常的呼吸音或心脏杂音，诊断呼吸系统疾病。一些常见的需要使用听诊器进行检查的肺部疾病包括：哮喘、肺炎、肺气肿、肺部结节、支气管炎、肺栓塞等。
[0003]肺部听诊器能够监测到肺部呼吸音和心脏杂音等声音数据。在肺部听诊中，医生会通过听诊器收集肺部呼吸音，并根据不同的呼吸音类型来判断患者的病情。
[0004]传统的肺部听诊器存在一些缺陷，比如医生需要具备丰富的听诊经验，听力敏锐度等技能。此外，肺部声音的传输距离有限，且需要专业医护人员进行操作和判断。电子听诊器则是应用数字信号处理技术，将听诊数据转换为数字信号，并利用算法对信号进行分析和处理，具有对声音分析精度高、自动化程度高等优点。电子听诊器还能够实现数据存储、传输和共享，具备远程监测和诊断功能，可以有效提高医疗资源的利用率，解决地域、人力等方面的限制。
[0005]然而，电子听诊器也存在一些缺陷，比如价格较高、需要特定的软件和设备支持，对医护人员的技能水平要求较高等。并且收集的数据只是进行存储，在后期将相关患者的数据传导出来以后再进行分析研究，并不能实时地对收集的数据进行分析，因此，不能对医生的诊断提供实时的辅助诊断分析。
[0006]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0007]针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种基于声音识别的护理用电子式智能肺部听诊机，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
[0008]为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：
[0009]一种基于声音识别的护理用电子式智能肺部听诊机，包括听诊主机与听诊探头，听诊主机外侧套设有加固边框，听诊主机正面顶部设置有触摸显示屏，触摸显示屏两侧均设置有多个操作按键，听诊主机正面底部两侧均设置有扬声器，听诊主机背面顶部设置有识别背板，听诊主机背面底部设置有电池仓；听诊探头底端设置有无线听诊终端，加固边框顶端中间位置设置有与无线听诊终端相配合的卡接舱，无线听诊终端底端设置有磁吸触点，卡接舱内顶部设置有与磁吸触点相配合的充电触点。
[0010]进一步的，加固边框一侧由底部至顶部依次设置有有线输入接口、充电接口、耳机接口及开关机按钮；无线听诊终端正面顶部设置有有线输出接口。
[0011]进一步的，无线听诊终端来那个侧均设置有握持柄，握持柄远离无线听诊终端的一侧设置有卡接柱，加固边框顶端两侧均设置有与卡接柱相配合的卡扣。
[0012]进一步的，听诊主机包括以下功能模块组成：无线接收单元、数据解压模块、分类处理单元、信号转换单元、信息展示单元、数据存储单元、信息接收单元及扩展接口单元；
[0013]其中，无线接收单元，用于与无线听诊终端建立无线通讯连接，接收实时检测得到的听诊压缩数据；
[0014]数据解压模块，用于对听诊压缩数据进行解压得到听诊数据；
[0015]分类处理单元，用于对听诊数据中肺部声音进行识别与分类，并将肺部声音类型与用户进行匹配与记录；
[0016]信号转换单元，用于将处理后的听诊数据转换为声音信号与波形信号；
[0017]信息展示单元，用于将处理后的声音信号与波形信号分别输入至触屏显示器及扬声器进行展示；
[0018]数据存储单元，用于记录存储不同用户、不同听诊次数时检测得到的听诊数据，并按照用户身份进行对应的存储记录；
[0019]信息接收单元，用于与识别背板建立信息传输通道，获取识别得到的用户身份信息及用户历史监测结果；
[0020]扩展接口单元，用于与有线输入接口、充电接口、耳机接口及开关机按钮保持电连接；
[0021]无线接收单元、数据解压模块、分类处理单元、信号转换单元、信息展示单元及数据存储单元依次保持连接，信息接收单元与扩展接口单元分别与分类处理单元保持连接。
[0022]进一步的，分类处理单元包括清洗处理模块、声音分类模块、占比运算模块、意见推荐模块及身份记录模块；
[0023]其中，清洗处理模块，用于对听诊数据进行清洗过滤与降噪；
[0024]声音分类模块，用于对听诊数据中的肺部声音进行识别分类；
[0025]占比运算模块，用于计算肺部声音中各类型声音的占比；
[0026]意见推荐模块，用于根据肺部声音的分类结果进行意见推荐；
[0027]身份记录模块，用于获取用户身份信息并将肺部声音的分类结果与该用户进行匹配与记录；
[0028]清洗处理模块、声音分类模块、占比运算模块、意见推荐模块及身份记录模块依次保持连接。
[0029]进一步的，声音分类模块包括特征提取子模块、模型训练子模块、验证分类子模块；
[0030]其中，特征提取子模块，用于对清洗后的听诊数据进行分析，提取肺部声音的音频特征向量；
[0031]模型训练子模块，用于获取不同种类肺部声音的音频特征向量作为训练集，利用高斯混合模型进行训练，构建用于听诊数据识别、肺部声音分类的音频识别模型；
[0032]验证分类子模块，用于将实时提取的音频特征向量输入至音频识别模型，根据音频特征向量在音频识别模型中各个高斯分布的概率，计算音频特征向量属于不同类别的概率，选择概率最大的类别作为该音频特征向量的类型；
[0033]特征提取子模块、模型训练子模块及验证分类子模块依次保持连接。
[0034]进一步的，特征提取子模块，用于对清洗后的听诊数据进行分析，提取肺部声音的
音频特征向量包括以下步骤：
[0035]利用离散傅里叶变换将听诊数据中每一帧信号变换至时域；
[0036]计算听诊数据中每一帧信号的功率谱；
[0037]利用短时傅里叶变换得到一个复数，取该复数的实部作为频率的振幅，取该复数的虚部作为频率的相位，作为听诊数据的功率谱；
[0038]对功率谱用梅尔滤波器组进行滤波，得到听诊数据的滤波特征；
[0039]对滤波特征取对数，得到相应频带的对数功率谱，并对对数功率谱进行离散余弦变换，得到听诊数据的音频特征向量。
[0040]进一步的，音频识别模型的计算公式为：
[0041][0042][0043]式中，x表示听诊数据的音频特征向量，F表示肺部声音的类型，W
j
表示混合权值，且且表示高斯概率密度函数，λ
j
＝{μ
j
,Σ
j
}表示音频识别模型中第j个高斯分量出现的概率，μ
j
表示均值向量，Σ
j
表示协方差矩阵，N表示高斯分量的数量，D表示高斯分量的维数。
[0044]进一步的，占比运算模块，用于计算肺部声音中各类型声音的占比包括以下步骤：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于声音识别的护理用电子式智能肺部听诊机，包括听诊主机(1)与听诊探头(2)，其特征在于，所述听诊主机(1)外侧套设有加固边框(3)，所述听诊主机(1)正面顶部设置有触摸显示屏(4)，所述触摸显示屏(4)两侧均设置有多个操作按键(5)，所述听诊主机(1)正面底部两侧均设置有扬声器(6)，所述听诊主机(1)背面顶部设置有识别背板(7)，所述听诊主机(1)背面底部设置有电池仓(8)；所述听诊探头(2)底端设置有无线听诊终端(9)，所述加固边框(3)顶端中间位置设置有与所述无线听诊终端(9)相配合的卡接舱(10)，所述无线听诊终端(9)底端设置有磁吸触点(11)，所述卡接舱(10)内顶部设置有与所述磁吸触点(11)相配合的充电触点(12)。2.根据权利要求1所述的一种基于声音识别的护理用电子式智能肺部听诊机，其特征在于，所述加固边框(3)一侧由底部至顶部依次设置有有线输入接口(13)、充电接口(14)、耳机接口(15)及开关机按钮(16)；所述无线听诊终端(9)正面顶部设置有有线输出接口(17)。3.根据权利要求1所述的一种基于声音识别的护理用电子式智能肺部听诊机，其特征在于，所述无线听诊终端(9)来那个侧均设置有握持柄(18)，所述握持柄(18)远离所述无线听诊终端(9)的一侧设置有卡接柱(19)，所述加固边框(3)顶端两侧均设置有与所述卡接柱(19)相配合的卡扣(20)。4.根据权利要求2所述的一种基于声音识别的护理用电子式智能肺部听诊机，其特征在于，所述听诊主机(1)包括以下功能模块组成：无线接收单元、数据解压模块、分类处理单元、信号转换单元、信息展示单元、数据存储单元、信息接收单元及扩展接口单元；其中，所述无线接收单元，用于与所述无线听诊终端(9)建立无线通讯连接，接收实时检测得到的听诊压缩数据；所述数据解压模块，用于对所述听诊压缩数据进行解压得到听诊数据；所述分类处理单元，用于对所述听诊数据中肺部声音进行识别与分类，并将肺部声音类型与用户进行匹配与记录；所述信号转换单元，用于将处理后的所述听诊数据转换为声音信号与波形信号；所述信息展示单元，用于将处理后的所述声音信号与所述波形信号分别输入至所述触屏显示器(4)及所述扬声器(6)进行展示；所述数据存储单元，用于记录存储不同用户、不同听诊次数时检测得到的听诊数据，并按照用户身份进行对应的存储记录；所述信息接收单元，用于与所述识别背板(7)建立信息传输通道，获取识别得到的用户身份信息及用户历史监测结果；所述扩展接口单元，用于与所述有线输入接口(13)、所述充电接口(14)、所述耳机接口(15)及所述开关机按钮(16)保持电连接；所述无线接收单元、所述数据解压模块、所述分类处理单元、所述信号转换单元、所述信息展示单元及所述数据存储单元依次保持连接，信息接收单元与扩展接口单元分别与所述分类处理单元保持连接。5.根据权利要求4所述的一种基于声音识别的护理用电子式智能肺部听诊机，其特征在于，所述分类处理单元包括清洗处理模块、声音分类模块、占比运算模块、意见推荐模块及身份记录模块；
其中，所述清洗处理模块，用于对所述听诊数据进行清洗过滤与降噪；所述声音分类模块，用于对所述听诊数据中的肺部声音进行识别分类；所述占比运算模块，用于计算所述肺部声音中各类型声音的占比；所述意见推荐模块，用于根据所述肺部声音的分类结果进行意见推荐；所述身份记录模块，用于获取用户身份信息并将肺部声音的分类结果与该用户进行匹配与记录；所述清洗处理模块、所述声音分类模块、所述占比运算模块、所述意见推荐模块及所述身份记录模块依次保持连接。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尊柱，霍晓鹏，郭娜，崔娜，隆云，周翔，龚敏丽，
申请(专利权)人：安骏生物医疗科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：