基于年齡段檢測的生理參數(shù)檢測平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療監(jiān)護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于年齡段檢測的生理參數(shù)檢測平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]人的一生，從成長到死亡要經(jīng)歷多個年齡段。聯(lián)合國世界衛(wèi)生組織對年齡段的劃分如下:0到2歲半為幼兒，2歲半到6歲為兒童，7到17歲為少年，18到40歲為青年，41到65歲為中年，66歲以后為老年。為了簡單起見，一些國家將:0到2歲半為幼兒，2歲半到6歲為兒童，7到65歲為成人，66歲以后為老年，作為主要的年齡劃分方式。
[0003]不同年齡段的人其各個生理參數(shù)所分布的區(qū)間不同，如果采用具有相同參數(shù)閾值的檢測儀器對不同年齡段的人進(jìn)行生理狀態(tài)檢測，可能會得到完全不同的檢測結(jié)果，其間極有可能會發(fā)生誤診，嚴(yán)重的會導(dǎo)致過度醫(yī)療或者耽誤病情。然而，現(xiàn)有技術(shù)中并不存在能夠基于不同年齡段選擇不同生理參數(shù)閾值的醫(yī)療器件，甚至缺乏人工識別年齡段、在識別結(jié)果上人工調(diào)整生理參數(shù)閾值的技術(shù)方案。
[0004]同時，現(xiàn)有技術(shù)中的各種生理參數(shù)檢測儀器都存在檢測機(jī)制單一，每一個儀器一般只用于檢測一項生理參數(shù)；以及檢測機(jī)制落后，檢測儀器的結(jié)構(gòu)冗余度不高，精度不夠精確的缺陷，導(dǎo)致即使對于同一年齡段的人進(jìn)行檢測，檢測精度也難以滿足醫(yī)療要求，儀器運行的功耗比也較高，性價比不夠合理。
[0005]為此，本發(fā)明提出了一種基于年齡段檢測的生理參數(shù)檢測平臺，將脈搏檢測設(shè)備和血氧檢測設(shè)備集中在一個檢測儀器內(nèi)同時工作，優(yōu)化現(xiàn)有的檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)，更關(guān)鍵的是，對于簡單劃分的四個年齡段的待測人員，采用高精度圖像識別的技術(shù)進(jìn)行年齡段識別，并根據(jù)年齡段識別的結(jié)果自適應(yīng)地設(shè)置不同的生理參數(shù)預(yù)警閾值，從而實現(xiàn)醫(yī)療儀器的智能化檢測，大概率地避免誤診情況發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于年齡段檢測的生理參數(shù)檢測平臺，將脈搏檢測設(shè)備和血氧檢測設(shè)備集中在一個檢測儀器內(nèi)同時工作，優(yōu)化現(xiàn)有的檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)，更關(guān)鍵的是，對于簡單劃分的四個年齡段的待測人員，采用高精度圖像識別的技術(shù)進(jìn)行年齡段識別，并根據(jù)年齡段識別的結(jié)果自適應(yīng)地設(shè)置各個不同的生理參數(shù)預(yù)警閾值，從而提高檢測結(jié)果的科學(xué)性。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于年齡段檢測的生理參數(shù)檢測平臺，所述檢測平臺包括脈搏監(jiān)控設(shè)備、血氧監(jiān)控設(shè)備、年齡段檢測設(shè)備和數(shù)字信號處理器，所述數(shù)字信號處理器與所述年齡段檢測設(shè)備連接，基于所述年齡段檢測設(shè)備輸出的被測人員的年齡段信息確定各項生理參數(shù)閾值，所述脈搏監(jiān)控設(shè)備基于脈搏閾值對被測人員脈搏狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，所述血氧監(jiān)控設(shè)備基于血氧飽和度閾值對被測人員血氧飽和度狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
[0008]更具體地，在所述基于年齡段檢測的生理參數(shù)檢測平臺中，包括:圖像采集設(shè)備，用于對被測人員面部進(jìn)行拍攝，以獲得被測人員面部圖像;對比度增強(qiáng)設(shè)備，與所述圖像采集設(shè)備連接，用于接收所述被測人員面部圖像并對其進(jìn)行對比度增強(qiáng)處理，以獲得增強(qiáng)圖像；中值濾波設(shè)備，與所述對比度增強(qiáng)設(shè)備連接，用于對所述增強(qiáng)圖像執(zhí)行像素窗口 5 X 5的中值濾波，以濾除所述增強(qiáng)圖像中的點噪聲，獲得中值濾波圖像;低通濾波設(shè)備，與所述中值濾波設(shè)備連接，用于去除所述中值濾波圖像中的隨機(jī)噪聲，獲得低通濾波圖像；同態(tài)濾波設(shè)備，與所述低通濾波設(shè)備連接，用于對所述低通濾波圖像執(zhí)行壓縮亮度范圍處理，以獲得同態(tài)濾波圖像;特征提取設(shè)備，與所述同態(tài)濾波設(shè)備連接，包括圖像分割子設(shè)備和特征向量識別子設(shè)備，所述圖像分割子設(shè)備用于將所述同態(tài)濾波圖像中的面部目標(biāo)從拍攝背景處識別并分割出來以獲得面部子圖像;所述特征向量識別子設(shè)備與所述圖像分割子設(shè)備連接，基于所述面部子圖像確定被測人員面部的8個幾何特征:歐拉孔數(shù)、圓度、角點數(shù)、凸凹度、光滑度、長徑比、緊密度和主軸角度，并將所述8個幾何特征組成特征向量;年齡段識別設(shè)備，與所述特征提取設(shè)備連接，采用8輸入4輸出的單隱層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以被測人員面部的8個幾何特征作為輸入層神經(jīng)元，輸出層為被測人員的年齡段，所述被測人員的年齡段為幼兒年齡段、兒童年齡段、成人年齡段和老人年齡段四種類型中的一種;存儲設(shè)備，用于預(yù)先存儲年齡段生理參數(shù)對照表，所述年齡段生理參數(shù)對照表保存了幼J L年齡段、J L童年齡段、成人年齡段和老人年齡段四種年齡段中的每一種年齡段對應(yīng)的基準(zhǔn)脈搏范圍、基準(zhǔn)竇性心率范圍、基準(zhǔn)PR間隔范圍、基準(zhǔn)QT間期范圍、基準(zhǔn)血糖上限濃度、基準(zhǔn)血糖下限濃度、基準(zhǔn)血氧飽和度上限濃度和基準(zhǔn)血氧飽和度下限濃度;第一電阻，一端與5V電源連接，另一端與紅外接收二極管的正端連接;第二電阻，一端與5V電源連接，另一端與第三電阻的一端連接；第三電阻，另一端接地，并具有與第二電阻相同的阻值；第一雙路運算放大器，用于產(chǎn)生2.5V的基準(zhǔn)電壓，其正端與第二電阻的另一端連接，負(fù)端與第一電容的一端連接，輸出端與紅外發(fā)射二極管的負(fù)端連接，負(fù)端還與紅外發(fā)射二極管的負(fù)端連接;第一電容，另一端接地;第四電阻，一端與紅外發(fā)射二極管的負(fù)端連接;第二雙路運算放大器，正端與第四電阻的另一端連接，負(fù)端與紅外接收二極管的正端連接，輸出端作為脈搏電壓;第五電阻，并聯(lián)在第二雙路運算放大器負(fù)端和第二雙路運算放大器輸出端之間；第二電容，并聯(lián)在第二雙路運算放大器負(fù)端和第二雙路運算放大器輸出端之間；紅外發(fā)射二極管，設(shè)置在被測人員耳部毛細(xì)血管位置，用于發(fā)射紅外光，紅外發(fā)射二極管的負(fù)端與紅外接收二極管的正端連接;紅外接收二極管，設(shè)置在被測人員耳部毛細(xì)血管位置，位于所述紅外發(fā)射二極管的相對位置，用于接收透射被測人員耳部毛細(xì)血管后的紅外光;發(fā)光二極管，設(shè)置在被測人員手指指尖毛細(xì)血管位置，與光源驅(qū)動電路連接，用于基于光源驅(qū)動電路發(fā)送的發(fā)光控制信號，交替發(fā)射紅外光和紅光;光源驅(qū)動電路，內(nèi)置定時器，用于向所述發(fā)光二極管發(fā)送發(fā)光控制信號;光電轉(zhuǎn)換器，設(shè)置在被測人員手指指尖上，位于所述發(fā)光二極管的相對位置，用于接收透射被測人員手指指尖毛細(xì)血管后的紅外光和紅光，并將透射紅外光和透射紅光分別轉(zhuǎn)換為模擬電流信號，以獲得模擬紅外光電流和模擬紅光電流;電流電壓轉(zhuǎn)換電路，與所述光電轉(zhuǎn)換器連接，用于對模擬紅外光電流和模擬紅光電流分別進(jìn)行電流電壓轉(zhuǎn)換，以分別獲得模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓;信號放大器，與所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路連接，用于對模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓分別進(jìn)行放大，以獲得模擬紅外光放大電壓和模擬紅光放大電壓;信號檢測電路，與所述信號放大器連接，包括直流信號檢測子電路和交流信號檢測子電路，用于檢測模擬紅外光電壓中的直流成分和交流成分，以作為第一直流電壓和第一交流電壓輸出，還用于檢測模擬紅光電壓中的直流成分和交流成分，以作為第二直流電壓和第二交流電壓輸出；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與所述信號檢測電路連接，用于對第一直流電壓、第一交流電壓、第二直流電壓和第二交流電壓分別進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得第一數(shù)字化直流電壓、第一數(shù)字化交流電壓、第二數(shù)字化直流電壓和第二數(shù)字化交流電壓;數(shù)字信號處理器，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，將第二數(shù)字化交流電壓與第二數(shù)字化直流電壓的比值