【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗监控，尤其涉及一种认知障碍者监控装置。
技术介绍
1、认知障碍是指脑局部组织病变或受损而产生对知觉、记忆、思维等认知功能的损害，严重时则会被称作阿兹海默症或者老年痴呆，我国的相关病症人数超过一千万，每年会出现大量的认知障碍患者走失的情况，对患者和患者的家庭带来极大的损失和伤害。随着人口老龄化趋势的加剧，认知障碍患者的数量也在不断上升，认知障碍者监控装置能够提高养老机构的服务质量、降低照护成本。
2、现有技术中，认知障碍者可能无法准确表达自己的身体不适，同时，认知障碍者由于身体机能下降或认知能力的限制，容易发生跌倒等意外事件，导致传统的监控装置不能在第一时间发现异常变化，因此，提出的一种认知障碍者监控装置。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在，认知障碍者可能无法准确表达自己的身体不适，同时，认知障碍者由于身体机能下降或认知能力的限制，容易发生跌倒等意外事件，导致传统的监控装置不能在第一时间发现异常变化的缺点，而提出的一种认知障碍者监控装置。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种认知障碍者监控装置，包括：
4、感知与检测模块：用于实时收集环境信息和被监控者的生理及行为数据；
5、数据处理与分析模块：用于对收集到的数据进行处理与分析；
6、报警与通知模块：用于检测到异常情况后，报警与通知；
7、交互与控制模块：用于提供操作界面进行交互控制
8、数据存储与管理模块：用于存储监控数据，并备份；
9、安全与隐私保护模块：用于保护被监控者的隐私，防止数据泄露；
10、所述感知与检测模块将收集到的原始数据通过接口传输到数据处理与分析模块，所述报警与通知模块根据数据处理与分析模块提供的预警信息，触发相应的报警机制，所述报警与通知模块从数据存储与管理模块中获取历史数据进行对比或分析，所述数据存储与管理模块接收来自数据处理与分析模块的经过处理的数据，以及来自交互与控制模块的用户信息和配置参数。
11、上述技术方案进一步包括：
12、所述感知与检测模块包括传感器单元与语音识别单元，所述传感器单元用于实时收集环境信息和被监控者的生理及行为数据，所述语音识别单元用于识别语音指令或异常声音，所述传感器单元包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器与光学传感器，所述温度传感器监测环境的温度，所述湿度传感器监测环境的湿度，所述压力传感器监测环境的压力变化，所述光学传感器捕捉被监控者的行为和环境图像。
13、所述数据处理与分析模块包括数据处理单元、行为分析单元与生理参数分析单元，所述数据处理单元用于接收感知与检测模块的原始数据，并进行处理，所述行为分析单元用于使用分析算法对被监控者的行为进行模式识别和异常检测，所述生理参数分析单元用于使用分析算法对生理参数进行分析和评估被监控者的健康状况，所述行为分析单元与生理参数分析单元将接受数据处理单元处理后的数据。
14、在一个实施例中，对于上述数据处理单元来说，所述数据处理单元应用有pca进行数据处理以及特征提取，即，将数据化后的数据设置为m个样本{x1,x2,...,xm,},每个样本有n维特征每一个特征xj都有各自的特征值；
15、首先对所有特征进行去中心化，即去均值，求出每个特征的平均值，然后对于所有的样本，每一个特征都减去自身的均值，其中各自的均值分别为在去中心化后再求协方差矩阵其中对角线上分别是特征x1和x2的方差，非对角线上是协方差，cov(x1,x1)的计算公式为由此得出m个样本在这n维特征下的协方差矩阵c；
16、得到协方差矩阵后，根据特征方程cμ＝λμ求出其特征值及其对应的特征向量，其中λ为特征值，μ为其对应的特征向量，选择最大的前k个特征值和相对应的特征向量进行投影，投影即为降维的过程，将原始特征从高维度降低到低维度，降维后除去了大量的冗余信息，且至少保留了原来85％以上的信息。
17、所述行为分析单元对被监控者的行为进行模式识别和异常检测的具体步骤为：
18、特征选择：从监控数据中提取出与被监控者行为相关的特征，这些特征可能包括运动轨迹、动作速度、姿态变化等，利用深度学习或其他机器学习方法，对这些特征进行选择和优化，确保它们能够准确反映被监控者的行为模式；
19、对抗网络训练：利用对抗网络进行行为模式建模，所述对抗网络由生成器和判别器两部分组成，所述生成器负责学习并生成与真实行为模式相似的假数据，所述判别器则负责区分真实数据和假数据，通过不断迭代和优化，所述对抗网络学习到被监控者的复杂行为模式；
20、模型评估与调整：检查其是否能够准确表示被监控者的行为模式；
21、实时数据收集与处理：实时收集被监控者的行为数据；
22、行为模式匹配：将实时收集的数据输入到已训练好的行为模式模型中，与已建立的正常行为模式进行匹配；
23、异常判定：根据匹配结果，算法会判断被监控者的行为是否异常，如果实时数据与正常模式的差异超过预设的阈值，算法会将其标记为异常行为，这个阈值通常根据实际应用场景和需求进行设置。
24、所述生理参数分析单元对生理参数进行分析和评估被监控者的健康状况的具体步骤为：
25、特征提取与量化：从生理数据中提取关键特征；
26、参数计算：通过测量连续r波峰值之间的时间间隔，计算出心率，收集血压数据包括收缩压和舒张压；
27、统计分析：观察生理参数的分布情况，了解它们的集中趋势和离散程度，对于连续监测的数据，绘制时间序列图，观察生理参数随时间的变化趋势，计算生理参数的变异性，以了解参数波动的程度；
28、参考范围确定：根据医学标准和相关研究，确定各生理参数的正常范围或参考值；
29、参数比较：将计算得到的生理参数值与正常范围进行比较；
30、异常检测：如果生理参数值超出正常范围，系统将其标记为异常，并可能触发预警机制；
31、健康风险评估：结合多个生理参数的分析结果，进一步评估被监控者的整体健康风险。
32、所述报警与通知模块包括报警单元与通知单元，所述报警单元用于监测来自行为分析单元与生理参数分析单元的异常情况信号或触发条件，在检测到异常情况时，触发相应的报警方式，所述通知单元用于将异常情况及时通知给指定的监护人或医疗人员。
33、所述交互与控制模块包括用户界面与控制单元，所述用户界面用于提供操作界面，所述用户界面向控制单元发送用户的设定指令，所述控制单元用于根据分析结果和用户设定的监控参数，自动控制设备或环境参数，以达到控制目标。
34、所述数据存储与管理模块包括数据库与数据备份与恢复单元，所述数据库用于存储数据，所述数据备份与恢复单元用于确保数据的安全性和完整性，防止数据丢失，所述数据备份与恢复单元定期执行数据备份操作，将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种认知障碍者监控装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述感知与检测模块包括传感器单元与语音识别单元，所述传感器单元用于实时收集环境信息和被监控者的生理及行为数据，所述语音识别单元用于识别语音指令或异常声音，所述传感器单元包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器与光学传感器，所述温度传感器监测环境的温度，所述湿度传感器监测环境的湿度，所述压力传感器监测环境的压力变化，所述光学传感器捕捉被监控者的行为和环境图像。
3.根据权利要求2所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述数据处理与分析模块包括数据处理单元、行为分析单元与生理参数分析单元，所述数据处理单元用于接收感知与检测模块的原始数据，并进行处理，所述行为分析单元用于使用分析算法对被监控者的行为进行模式识别和异常检测，所述生理参数分析单元用于使用分析算法对生理参数进行分析和评估被监控者的健康状况，所述行为分析单元与生理参数分析单元将接受数据处理单元处理后的数据。
4.根据权利要求3所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述数据处理单元
5.根据权利要求3所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述行为分析单元对被监控者的行为进行模式识别和异常检测的具体步骤为：
6.根据权利要求3所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述生理参数分析单元对生理参数进行分析和评估被监控者的健康状况的具体步骤为：
7.根据权利要求6所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述报警与通知模块包括报警单元与通知单元，所述报警单元用于监测来自行为分析单元与生理参数分析单元的异常情况信号或触发条件，在检测到异常情况时，触发相应的报警方式，所述通知单元用于将异常情况及时通知给指定的监护人或医疗人员。
8.根据权利要求1所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述交互与控制模块包括用户界面与控制单元，所述用户界面用于提供操作界面，所述用户界面向控制单元发送用户的设定指令，所述控制单元用于根据分析结果和用户设定的监控参数，自动控制设备或环境参数，以达到控制目标。
9.根据权利要求1所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述数据存储与管理模块包括数据库与数据备份与恢复单元，所述数据库用于存储数据，所述数据备份与恢复单元用于确保数据的安全性和完整性，防止数据丢失，所述数据备份与恢复单元定期执行数据备份操作，将数据库中的数据复制到备份存储设备上。
10.根据权利要求9所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述加密单元与隐私保护单元，所述加密单元用于对传输和存储的数据进行加密，所述隐私保护单元用于确保在收集和分析数据时遵守相关法律法规，保护被监控者的隐私，所述加密单元对需要传输和存储的数据进行加密，并生成密钥，所述加密单元将加密后的数据和密钥传输给接收方或存储在数据库中，所述隐私保护单元设置访问控制机制，对敏感数据进行保护，只有经过授权的用户才能访问。
...【技术特征摘要】
1.一种认知障碍者监控装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述感知与检测模块包括传感器单元与语音识别单元，所述传感器单元用于实时收集环境信息和被监控者的生理及行为数据，所述语音识别单元用于识别语音指令或异常声音，所述传感器单元包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器与光学传感器，所述温度传感器监测环境的温度，所述湿度传感器监测环境的湿度，所述压力传感器监测环境的压力变化，所述光学传感器捕捉被监控者的行为和环境图像。
3.根据权利要求2所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述数据处理与分析模块包括数据处理单元、行为分析单元与生理参数分析单元，所述数据处理单元用于接收感知与检测模块的原始数据，并进行处理，所述行为分析单元用于使用分析算法对被监控者的行为进行模式识别和异常检测，所述生理参数分析单元用于使用分析算法对生理参数进行分析和评估被监控者的健康状况，所述行为分析单元与生理参数分析单元将接受数据处理单元处理后的数据。
4.根据权利要求3所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述数据处理单元应用有pca进行数据处理以及特征提取，即，将数据化后的数据设置为m个样本{x1,x2,...,xm,},每个样本有n维特征每一个特征xj都有各自的特征值；
5.根据权利要求3所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述行为分析单元对被监控者的行为进行模式识别和异常检测的具体步骤为：
6.根据权利要求3所述的一种认知障碍者监控装置，其特征在于，所述生理...
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