一種基于年齡段檢測的生理參數檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療監護領域，尤其涉及一種基于年齡段檢測的生理參數檢測方法。
【背景技術】
[0002]人的一生，從成長到死亡要經歷多個年齡段。聯合國世界衛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所分布的區間不同，如果采用具有相同參數閾值的檢測儀器對不同年齡段的人進行生理狀態檢測，可能會得到完全不同的檢測結果，其間極有可能會發生誤診，嚴重的會導致過度醫療或者耽誤病情。然而，現有技術中并不存在能夠基于不同年齡段選擇不同生理參數閾值的醫療器件，甚至缺乏人工識別年齡段、在識別結果上人工調整生理參數閾值的技術方案。
[0004]同時，現有技術中的各種生理參數檢測儀器都存在檢測機制單一，每一個儀器一般只用于檢測一項生理參數；以及檢測機制落后，檢測儀器的結構冗余度不高，精度不夠精確的缺陷，導致即使對于同一年齡段的人進行檢測，檢測精度也難以滿足醫療要求，儀器運行的功耗比也較高，性價比不夠合理。
[0005]為此，本發明提出了一種基于年齡段檢測的生理參數檢測平臺，將脈搏檢測設備和血氧檢測設備集中在一個檢測儀器內同時工作，優化現有的檢測設備的結構，更關鍵的是，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進行年齡段識別，并根據年齡段識別的結果自適應地設置不同的生理參數預警閾值，從而實現醫療儀器的智能化檢測，大概率地避免誤診情況發生。
【發明內容】
[0006]為了解決現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種基于年齡段檢測的生理參數檢測平臺，將脈搏檢測設備和血氧檢測設備集中在一個檢測儀器內同時工作，優化現有的檢測設備的結構，更關鍵的是，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進行年齡段識別，并根據年齡段識別的結果自適應地設置各個不同的生理參數預警閾值，從而提高檢測結果的科學性。
[0007]根據本發明的一方面，提供了一種基于年齡段檢測的生理參數檢測平臺，所述檢測平臺包括脈搏監控設備、血氧監控設備、年齡段檢測設備和數字信號處理器，所述數字信號處理器與所述年齡段檢測設備連接，基于所述年齡段檢測設備輸出的被測人員的年齡段信息確定各項生理參數閾值，所述脈搏監控設備基于脈搏閾值對被測人員脈搏狀態進行監控，所述血氧監控設備基于血氧飽和度閾值對被測人員血氧飽和度狀態進行監控。
[0008]更具體地，在所述基于年齡段檢測的生理參數檢測平臺中，包括:圖像采集設備，用于對被測人員面部進行拍攝，以獲得被測人員面部圖像;對比度增強設備，與所述圖像采集設備連接，用于接收所述被測人員面部圖像并對其進行對比度增強處理，以獲得增強圖像；中值濾波設備，與所述對比度增強設備連接，用于對所述增強圖像執行像素窗口 5 X 5的中值濾波，以濾除所述增強圖像中的點噪聲，獲得中值濾波圖像;低通濾波設備，與所述中值濾波設備連接，用于去除所述中值濾波圖像中的隨機噪聲，獲得低通濾波圖像；同態濾波設備，與所述低通濾波設備連接，用于對所述低通濾波圖像執行壓縮亮度范圍處理，以獲得同態濾波圖像;特征提取設備，與所述同態濾波設備連接，包括圖像分割子設備和特征向量識別子設備，所述圖像分割子設備用于將所述同態濾波圖像中的面部目標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備與所述圖像分割子設備連接，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、圓度、角點數、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;年齡段識別設備，與所述特征提取設備連接，采用8輸入4輸出的單隱層BP神經網絡，以被測人員面部的8個幾何特征作為輸入層神經元，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;存儲設備，用于預先存儲年齡段生理參數對照表，所述年齡段生理參數對照表保存了幼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的基準脈搏范圍、基準竇性心率范圍、基準PR間隔范圍、基準QT間期范圍、基準血糖上限濃度、基準血糖下限濃度、基準血氧飽和度上限濃度和基準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，用于產生2.5V的基準電壓，其正端與第二電阻的另一端連接，負端與第一電容的一端連接，輸出端與紅外發射二極管的負端連接，負端還與紅外發射二極管的負端連接;第一電容，另一端接地;第四電阻，一端與紅外發射二極管的負端連接;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，并聯在第二雙路運算放大器負端和第二雙路運算放大器輸出端之間；第二電容，并聯在第二雙路運算放大器負端和第二雙路運算放大器輸出端之間；紅外發射二極管，設置在被測人員耳部毛細血管位置，用于發射紅外光，紅外發射二極管的負端與紅外接收二極管的正端連接;紅外接收二極管，設置在被測人員耳部毛細血管位置，位于所述紅外發射二極管的相對位置，用于接收透射被測人員耳部毛細血管后的紅外光;發光二極管，設置在被測人員手指指尖毛細血管位置，與光源驅動電路連接，用于基于光源驅動電路發送的發光控制信號，交替發射紅外光和紅光;光源驅動電路，內置定時器，用于向所述發光二極管發送發光控制信號;光電轉換器，設置在被測人員手指指尖上，位于所述發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;電流電壓轉換電路，與所述光電轉換器連接，用于對模擬紅外光電流和模擬紅光電流分別進行電流電壓轉換，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；模數轉換器，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行模數轉換，以獲得第一數字化直流電壓、第一數字化交流電壓、第二數字化直流電壓和第二數字化交流電壓;數字信號處理器，與所述模數轉換器連接，將第二數字化交流電壓與