【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物监测，尤其涉及一种基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备及方法。
技术介绍
1、近年来，随着移动医疗和健康管理的发展，对于便携式、非侵入式的健康检测设备的需求日益增长。然而，目前市场上的健康检测设备主要依赖于血液样本，这些设备的使用通常需要专业的操作和侵入性的采样方法，如指尖刺破等。因此，开发一种基于非侵入性生物液体，如汗液的健康检测设备，有着重要的应用价值。
2、而通过汗液检测进行健康检测的技术和应用正在不断发展和研究。通过分析汗液中的离子和代谢产物，可以监测身体的水电解质平衡、酸碱平衡、脱水程度等生理状态，从而评估身体的健康状况。目前现有技术存在以下问题：
3、传统的汗液采集方法包括使用汗液收集器或吸收性材料(如纸质或织物)接触皮肤，收集汗液后进行分析。这种方法相对简单，但需要人工采集和处理样本，可能存在交叉污染和操作不便的问题。通过微流体技术、电化学传感器、光学传感器等手段检测汗液中的分子或化学成分，灵敏度较高，但是标准化和验证成为了检测过程中的一大难题。
技术实现思路
1、为了克服以上技术问题，本专利技术目的是提供一种基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备及方法，通过检测汗液的电导率和光波反射率信息，对获得的数据通过深度学习计算平台进行标定计算，推断用户的健康状况。解决了人工采集效率低、标准化和验证难度高的问题。
2、本专利技术提供了如下的技术方案：
3、第一方面
4、本专利技术提供了一种基于
5、根据一些实施方式，所述电阻测量单元包括设于所述汗液检测槽(3)内对向设置的两个电极触点(4)，所述两个电极触点(4)均与所述电路模块(7)电连接。
6、根据一些实施方式，所述光测量单元包括设于所述汗液检测槽(3)内对向设置的所述三色光源(1)和所述光波接收传感器(6)，所述三色光源(1)采用三个不同波长的光源进行发射照射汗液；所述光波接收传感器(6)用于接收所述三色光源(1)照射汗液后的反射光，并检测反射光的强度和波长，获取汗液的光波反射率信息。
7、根据一些实施方式，所述电路模块包括蓝牙传输模块、电源模块、光信号处理模块、电信号处理模块和存储模块，所述存储模块分别与所述蓝牙传输模块、所述电源模块、所述光信号处理模块、所述电信号处理模块、两个所述电极触点(4)和所述光波接收传感器(6)电连接，所述电源模块为所述存储模块提供电能；所述光信号处理模块用于将光波接收传感器(6)接收到的光信号放大、滤波和解码，得处理后的光波反射率信息；所述电信号处理模块用于将所述电极触点(4)测量到的电信号放大、滤波和解码，得处理后的电导率信息；所述存储模块接收所述光信号处理模块处理后的所述电极触点(4)传输的电导率信息和所述电信号处理模块处理后的光波反射率信息；所述蓝牙传输模块将所述存储模块存储的信息通过蓝牙传输至外部云计算平台，进行健康状态评估。
8、根据一些实施方式，所述光波反射率信息包括所述三色光源(1)照射汗液后的反射光的强度和波长信息。
9、另一方面
10、本专利技术提供了一种如上述基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备的健康检测方法，其包括以下步骤：
11、s1:通过所述基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备，对某一测试者的汗液进行测试，所述云计算平台获得一组电阻值参数r1和光波值参数λ1；
12、s2:所述云计算平台对获得的电阻值参数r1和光波值参数λ1进行训练，以获得训练好的权重参数a1和a2，具体包括以下s21～s24步骤：
13、s21:所述云计算平台中预先通过所述基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备收集多个测试者包含的多组测试健康数据，每组健康数据包括电阻值参数ri、光波值参数λi的样本数据和对应的健康状态标签，其中ri由电信号处理模块获得，λi由光信号处理模块获得，另外每组均获取测试者相应的健康状态标签，所述健康状态标签通过对被测试者汗液的电阻值参数r1和光波值参数λ1进行特征提取，分析汗液中特定物质的浓度和光吸收情况，获得m1i和m2i并得出健康状态标签；将第i位测试者的电阻值参数ri、光波值参数λi、测试者的健康状态标签划为一个数据组，通过测试多个测试者，获取多个数据组，建立数据集，所述i为大于等于1的自然数；
14、s22:通过对数据集进行遍历，确定电阻值参数和光波值参数的最小值和最大值，使用最小—最大归一化方法，将电阻值参数r1和光波值参数λ1归一化到0-1的范围内；
15、s23:依据得分公式，计算电阻得分参数m1和光波得分参数m2，所述得分公式分别为：
16、
17、
18、将计算得到的电阻得分参数m1和光波得分参数m2，作为额外的特征加入到数据集中，将由电阻值参数r1、光波值参数λ1、测试者的健康状态标签、电阻得分参数m1和光波得分参数m2组成的数据集划分为训练集和测试集，采用随机划分的方式，将数据集的80％用于训练，20％用于测试；
19、s24:选择决策树算法，使用训练集对判断模型进行训练，调整判断模型的超参数获得较好的性能；使用测试集对训练好的判断模型进行评估，计算判断模型在预测健康与否上的准确率、精确率、召回率指标；根据评估结果，调整特征的选取、调整权重参数a1和a2；重复步骤s23和s24，以获得较好的判断模型性能；
20、s3:依据训练完成的判断模型，输入电阻值参数r1和光波值参数λ1，对该测试者的健康状况进行预测。
21、根据一些实施方式，所述判断模型如下式：
22、100＝100*a1*m1+100*a2*m2。
23、
24、相比于现有技术，本专利技术具备以下有益效果：
25、1.非侵入性：本专利技术使用汗液作为生物样本，不需要刺破皮肤或采集血液，因此使用起来更为方便且无痛。
26、2.实时性：由于采用了无线蓝牙技术，本专利技术可以实时将数据发送到用户端，如个人手机，用户可以即时了解自己的健康状况。
27、3.智能化：通过云计算平台上的机器学习模型，标准化和验证过程难度大大下降，本专利技术可以根据汗液的电导率和光波反射率信息推断出用户的健康状况，从而为用户提供个性化的健康建议和预警。
28、4.便携性：本专利技术的设计紧凑，方便用户携带和使用。
29、5.广泛适本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备，其特征在于：包括外壳(5)，所述外壳(5)顶面向下开设汗液检测槽(3)，所述汗液检测槽(3)上对应设有遮光罩(2)，其内设有电阻测量单元和光测量单元，电阻测量单元用于测量汗液的电阻，获取汗液的电导率信息；光测量单元，用于测量照射汗液后的反射光的光波反射率信息；所述外壳(5)下方设有电路模块(7)，所述电路模块(7)用于接收所述电阻测量单元和光测量单元的传输信息，并经信号放大、滤波和解码后传输至云计算平台，进行健康状态评估后，反馈结果至用户端。
2.根据权利要求1所述基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备，其特征在于：所述电阻测量单元包括设于所述汗液检测槽(3)内对向设置的两个电极触点(4)，所述两个电极触点(4)均与所述电路模块(7)电连接。
3.根据权利要求2所述基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备，其特征在于：所述光测量单元包括设于所述汗液检测槽(3)内对向设置的所述三色光源(1)和所述光波接收传感器(6)，所述三色光源(1)采用三个不同波长的光源进行发射照射汗液；所述光波接收传感器(6)用于接收
4.根据权利要求3所述基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备，其特征在于：所述电路模块包括蓝牙传输模块、电源模块、光信号处理模块、电信号处理模块和存储模块，所述存储模块分别与所述蓝牙传输模块、所述电源模块、所述光信号处理模块、所述电信号处理模块、两个所述电极触点(4)和所述光波接收传感器(6)电连接，所述电源模块为所述存储模块提供电能；所述光信号处理模块用于将光波接收传感器(6)接收到的光信号放大、滤波和解码，得处理后的光波反射率信息；所述电信号处理模块用于将所述电极触点(4)测量到的电信号放大、滤波和解码，得处理后的电导率信息；所述存储模块接收所述光信号处理模块处理后的电导率信息和所述电信号处理模块处理后的光波反射率信息；所述蓝牙传输模块将所述存储模块存储的信息通过蓝牙传输至外部云计算平台，进行健康状态评估。
5.根据权利要求4所述基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备，其特征在于：所述光波反射率信息包括所述三色光源(1)照射汗液后的反射光的强度和波长信息。
6.一种如权利要求1所述基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备的健康检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述健康检测方法，其特征在于：所述判断模型如下式：
...【技术特征摘要】
1.一种基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备，其特征在于：包括外壳(5)，所述外壳(5)顶面向下开设汗液检测槽(3)，所述汗液检测槽(3)上对应设有遮光罩(2)，其内设有电阻测量单元和光测量单元，电阻测量单元用于测量汗液的电阻，获取汗液的电导率信息；光测量单元，用于测量照射汗液后的反射光的光波反射率信息；所述外壳(5)下方设有电路模块(7)，所述电路模块(7)用于接收所述电阻测量单元和光测量单元的传输信息，并经信号放大、滤波和解码后传输至云计算平台，进行健康状态评估后，反馈结果至用户端。
2.根据权利要求1所述基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备，其特征在于：所述电阻测量单元包括设于所述汗液检测槽(3)内对向设置的两个电极触点(4)，所述两个电极触点(4)均与所述电路模块(7)电连接。
3.根据权利要求2所述基于汗液的电阻和光波反射率的健康检测设备，其特征在于：所述光测量单元包括设于所述汗液检测槽(3)内对向设置的所述三色光源(1)和所述光波接收传感器(6)，所述三色光源(1)采用三个不同波长的光源进行发射照射汗液；所述光波接收传感器(6)用于接收所述三色光源(1)照射汗液后的反射光，并检测反射光的强度和波长，获取汗液的光波反射率信息。
<...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。