基于人種檢測(cè)的人員生理狀態(tài)識(shí)別平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生理參數(shù)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于人種檢測(cè)的人員生理狀態(tài)識(shí)別
ΛΙαΖλ
I 口 Ο
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，各種生理參數(shù)檢測(cè)儀器都存在以下缺陷:檢測(cè)機(jī)制單一，每一個(gè)儀器一般只用于檢測(cè)一項(xiàng)生理參數(shù)；檢測(cè)機(jī)制落后，檢測(cè)儀器的結(jié)構(gòu)冗余度不高，精度不夠精確；由于被測(cè)人員存在四種人種，由于歷史的積累和進(jìn)化的不同步，每一種人種的生理參數(shù)的預(yù)警閾值都不相同，現(xiàn)有技術(shù)缺乏基于人種檢測(cè)的智能化檢測(cè)手段，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果偏差較大。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中并不存在能夠同時(shí)解決上述技術(shù)問(wèn)題的設(shè)備與機(jī)制，尤其在人種識(shí)別方面，甚至無(wú)法作到采用人工肉眼進(jìn)行識(shí)別，根據(jù)識(shí)別結(jié)果選擇不同的閾值參數(shù)，更不用說(shuō)采用機(jī)器自動(dòng)識(shí)別的方式了。
[0004]因此，本發(fā)明提出了一種基于人種檢測(cè)的人員生理狀態(tài)識(shí)別平臺(tái)，能夠?qū)⒈粶y(cè)人員的血糖信號(hào)和腦電波信號(hào)放在一個(gè)檢測(cè)機(jī)制下進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)改善現(xiàn)有的生理參數(shù)檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)不同人種不同檢測(cè)預(yù)警閾值的檢測(cè)模式，從而提高檢測(cè)結(jié)果的精度，避免出現(xiàn)誤診的情況發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于人種檢測(cè)的人員生理狀態(tài)識(shí)別平臺(tái)，將血糖檢測(cè)設(shè)備和腦電波檢測(cè)設(shè)備集中在一個(gè)檢測(cè)儀器內(nèi)同時(shí)工作，優(yōu)化現(xiàn)有的檢測(cè)設(shè)備的結(jié)構(gòu)，更關(guān)鍵的是，對(duì)于世界上現(xiàn)存的四種人種，采用高精度圖像識(shí)別的技術(shù)進(jìn)行人種識(shí)別，并根據(jù)人種識(shí)別的結(jié)果自適應(yīng)地設(shè)置各個(gè)生理參數(shù)預(yù)警閾值。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于人種檢測(cè)的人員生理狀態(tài)識(shí)別平臺(tái)，所述識(shí)別平臺(tái)包括血糖監(jiān)控子系統(tǒng)、腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)、人種檢測(cè)子系統(tǒng)和ARM11處理芯片，所述血糖監(jiān)控子系統(tǒng)基于所述人種檢測(cè)子系統(tǒng)的檢測(cè)結(jié)果對(duì)被測(cè)人員血糖參數(shù)進(jìn)行提取，所述腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)對(duì)被測(cè)人員腦電波狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，所述ARM11處理芯片基于所述血糖監(jiān)控子系統(tǒng)和所述腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)的監(jiān)控結(jié)果識(shí)別出被測(cè)人員的生理狀態(tài)。
[0007]更具體地，在所述基于人種檢測(cè)的人員生理狀態(tài)識(shí)別平臺(tái)中，包括:圖像采集設(shè)備，用于對(duì)被測(cè)人員面部進(jìn)行拍攝，以獲得被測(cè)人員面部圖像；對(duì)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(cè)人員面部圖像并對(duì)其進(jìn)行對(duì)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(duì)比度增強(qiáng)設(shè)備連接，用于對(duì)所述增強(qiáng)圖像執(zhí)行像素窗口5X5的中值濾波，以濾除所述增強(qiáng)圖像中的點(diǎn)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(duì)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(shí)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(shí)別并分割出來(lái)以獲得面部子圖像；所述特征向量識(shí)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(cè)人員面部的8個(gè)幾何特征:歐拉孔數(shù)、圓度、角點(diǎn)數(shù)、凸凹度、光滑度、長(zhǎng)徑比、緊密度和主軸角度，并將所述8個(gè)幾何特征組成特征向量；人種識(shí)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(cè)人員面部的8個(gè)幾何特征作為輸入層神經(jīng)元，輸出層為被測(cè)人員的人種類型，所述被測(cè)人員的人種類型為白色人種、黃色人種、棕色人種和黑色人種四種類型中的一種；靜態(tài)存儲(chǔ)器，用于預(yù)先存儲(chǔ)人種生理參數(shù)對(duì)照表，所述人種生理參數(shù)對(duì)照表保存了白色人種、黃色人種、棕色人種和黑色人種四種類型中的每一種類型對(duì)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；檢測(cè)電極，設(shè)置在被測(cè)人員頭部上，用于檢測(cè)大腦的神經(jīng)元活動(dòng)通過(guò)離子傳導(dǎo)到達(dá)大腦皮層而形成的電壓變化量；前置差分放大器，與所述檢測(cè)電極連接，用于對(duì)所述電壓變化量進(jìn)行放大；第一低通濾波器，與所述前置差分放大器連接，用于將放大后的電壓變化量進(jìn)行100Hz低通濾波，以輸出第一濾波信號(hào)；兩級(jí)工頻陷波器，與所述第一低通濾波器連接，用于對(duì)所述第一濾波信號(hào)進(jìn)行兩級(jí)工頻陷波處理，以輸出陷波信號(hào)；高通濾波器，與所述兩級(jí)工頻陷波器連接，用于對(duì)所述陷波信號(hào)進(jìn)行0.1Hz高通濾波，以輸出第二濾波信號(hào)；電平調(diào)節(jié)電路，與所述高通濾波器連接，對(duì)所述第二濾波信號(hào)進(jìn)行電平調(diào)節(jié)處理，以為后續(xù)模數(shù)轉(zhuǎn)換做準(zhǔn)備；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，與所述電平調(diào)節(jié)電路連接，將經(jīng)過(guò)電平調(diào)節(jié)處理后的第二濾波信號(hào)進(jìn)行8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得被測(cè)人員的腦電波數(shù)字信號(hào)；酶電極傳感器，包括參比電極、對(duì)極電極和工作電極三個(gè)電極，工作電極上固定有葡萄糖氧化酶，其中，當(dāng)被測(cè)人員的被測(cè)血樣滴落在工作電極的測(cè)試區(qū)域時(shí)，工作電極上固定的葡萄糖氧化酶與被測(cè)血樣中的葡萄糖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，工作電極上的響應(yīng)電流與被測(cè)血樣中的葡萄糖濃度呈線性關(guān)系；放大電路，與所述酶電極傳感器連接，用于接收并放大工作電極上的響應(yīng)電流；第二低通濾波器，與所述放大電路連接，用于接收并濾除響應(yīng)電流中的高頻成分；ARM11處理芯片，與所述第二低通濾波器連接，基于預(yù)設(shè)比例系數(shù)和濾波后的響應(yīng)電流計(jì)算被測(cè)人員的血糖濃度，其中，預(yù)設(shè)比例系數(shù)為決定工作電極上的響應(yīng)電流與被測(cè)血樣中的葡萄糖濃度之間線性關(guān)系的比值；所述ARM11處理芯片還與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，用于接收腦電波數(shù)字信號(hào)；其中，所述ARM11處理芯片當(dāng)所述腦電波數(shù)字信號(hào)中出現(xiàn)α波和β波時(shí)，輸出淺睡眠識(shí)別信號(hào)，當(dāng)所述腦電波數(shù)字信號(hào)中出現(xiàn)Θ波和δ波時(shí)，輸出深睡眠識(shí)別信號(hào)，當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖上限濃度時(shí)，發(fā)出血糖濃度過(guò)高識(shí)別信號(hào)，當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖下限濃度時(shí)，發(fā)出血糖濃度過(guò)低識(shí)別信號(hào)；其中，ARM11處理芯片還與人種識(shí)別設(shè)備和靜態(tài)存儲(chǔ)器分別連接，基于人種識(shí)別設(shè)備輸出的被測(cè)人員的人種類型在所述人種生理參數(shù)對(duì)照表中確定基準(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，并作為預(yù)設(shè)脈搏范圍、預(yù)設(shè)竇性心率范圍、預(yù)設(shè)PR間隔范圍、預(yù)設(shè)QT間期范圍、預(yù)設(shè)血糖上限濃度、預(yù)設(shè)血糖下限濃度、預(yù)設(shè)血氧飽和度上限濃度和預(yù)設(shè)血氧飽和度下限濃度。
[0008]更具體地，在所述基于人種檢測(cè)的人員生理狀態(tài)識(shí)別平臺(tái)中:所述預(yù)設(shè)比例系統(tǒng)被預(yù)先存儲(chǔ)在所述ARM11處理芯片的內(nèi)置存儲(chǔ)器中。
[0009]更具體地，在所述基于人種檢測(cè)的人員生理狀態(tài)識(shí)別平臺(tái)中:所述預(yù)設(shè)比例系統(tǒng)被預(yù)先存儲(chǔ)在靜態(tài)存儲(chǔ)器中。
[0010]更具體地，在所述基于人種檢測(cè)的人員生理狀態(tài)識(shí)別平臺(tái)中:所述兩級(jí)工頻陷波器采用帶通濾波抵消方式設(shè)計(jì)，用于抵消所述第一濾波信號(hào)中的工頻分量。
[0011]更具體地，在所述基于人種檢測(cè)的人員生理狀態(tài)識(shí)別平臺(tái)中:所述工頻分量為50Hz頻率分量。
【附圖說(shuō)明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0013]圖1為本發(fā)明實(shí)施方案的基于人種檢測(cè)的人員生理狀態(tài)識(shí)別平臺(tái)的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0014]附圖標(biāo)記:1血糖監(jiān)控子系統(tǒng)；2腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)；3人種檢測(cè)子系統(tǒng)；4ARM11處理芯片
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的基于人種檢測(cè)