基于人種檢測的人員生理狀態(tài)識別平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生理參數(shù)檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于人種檢測的人員生理狀態(tài)識別
ΛΙαΖλ
I 口 Ο
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，各種生理參數(shù)檢測儀器都存在以下缺陷:檢測機制單一，每一個儀器一般只用于檢測一項生理參數(shù)；檢測機制落后，檢測儀器的結(jié)構(gòu)冗余度不高，精度不夠精確；由于被測人員存在四種人種，由于歷史的積累和進化的不同步，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)缺乏基于人種檢測的智能化檢測手段，導(dǎo)致檢測結(jié)果偏差較大。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中并不存在能夠同時解決上述技術(shù)問題的設(shè)備與機制，尤其在人種識別方面，甚至無法作到采用人工肉眼進行識別，根據(jù)識別結(jié)果選擇不同的閾值參數(shù)，更不用說采用機器自動識別的方式了。
[0004]因此，本發(fā)明提出了一種基于人種檢測的人員生理狀態(tài)識別平臺，能夠?qū)⒈粶y人員的血糖信號和腦電波信號放在一個檢測機制下進行檢測，同時改善現(xiàn)有的生理參數(shù)檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)不同人種不同檢測預(yù)警閾值的檢測模式，從而提高檢測結(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)問題，本發(fā)明提供了一種基于人種檢測的人員生理狀態(tài)識別平臺，將血糖檢測設(shè)備和腦電波檢測設(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，對于世界上現(xiàn)存的四種人種，采用高精度圖像識別的技術(shù)進行人種識別，并根據(jù)人種識別的結(jié)果自適應(yīng)地設(shè)置各個生理參數(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的人員生理狀態(tài)識別平臺，所述識別平臺包括血糖監(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)基于所述人種檢測子系統(tǒng)的檢測結(jié)果對被測人員血糖參數(shù)進行提取，所述腦電波監(jiān)控子系統(tǒng)對被測人員腦電波狀態(tài)進行監(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)果識別出被測人員的生理狀態(tài)。
[0007]更具體地，在所述基于人種檢測的人員生理狀態(tài)識別平臺中，包括:圖像采集設(shè)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(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行對比度增強處理，以獲得增強圖像；中值濾波設(shè)備，與所述對比度增強設(shè)備連接，用于對所述增強圖像執(zhí)行像素窗口5X5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(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；人種識別設(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人種類型，所述被測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)存儲器，用于預(yù)先存儲人種生理參數(shù)對照表，所述人種生理參數(shù)對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；檢測電極，設(shè)置在被測人員頭部上，用于檢測大腦的神經(jīng)元活動通過離子傳導(dǎo)到達大腦皮層而形成的電壓變化量；前置差分放大器，與所述檢測電極連接，用于對所述電壓變化量進行放大；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行100Hz低通濾波，以輸出第一濾波信號；兩級工頻陷波器，與所述第一低通濾波器連接，用于對所述第一濾波信號進行兩級工頻陷波處理，以輸出陷波信號；高通濾波器，與所述兩級工頻陷波器連接，用于對所述陷波信號進行0.1Hz高通濾波，以輸出第二濾波信號；電平調(diào)節(jié)電路，與所述高通濾波器連接，對所述第二濾波信號進行電平調(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)過電平調(diào)節(jié)處理后的第二濾波信號進行8位的模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得被測人員的腦電波數(shù)字信號；酶電極傳感器，包括參比電極、對極電極和工作電極三個電極，工作電極上固定有葡萄糖氧化酶，其中，當(dāng)被測人員的被測血樣滴落在工作電極的測試區(qū)域時，工作電極上固定的葡萄糖氧化酶與被測血樣中的葡萄糖發(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)電流計算被測人員的血糖濃度，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；其中，所述ARM11處理芯片當(dāng)所述腦電波數(shù)字信號中出現(xiàn)α波和β波時，輸出淺睡眠識別信號，當(dāng)所述腦電波數(shù)字信號中出現(xiàn)Θ波和δ波時，輸出深睡眠識別信號，當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖上限濃度時，發(fā)出血糖濃度過高識別信號，當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖下限濃度時，發(fā)出血糖濃度過低識別信號；其中，ARM11處理芯片還與人種識別設(shè)備和靜態(tài)存儲器分別連接，基于人種識別設(shè)備輸出的被測人員的人種類型在所述人種生理參數(shù)對照表中確定基準(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的人員生理狀態(tài)識別平臺中:所述預(yù)設(shè)比例系統(tǒng)被預(yù)先存儲在所述ARM11處理芯片的內(nèi)置存儲器中。
[0009]更具體地，在所述基于人種檢測的人員生理狀態(tài)識別平臺中:所述預(yù)設(shè)比例系統(tǒng)被預(yù)先存儲在靜態(tài)存儲器中。
[0010]更具體地，在所述基于人種檢測的人員生理狀態(tài)識別平臺中:所述兩級工頻陷波器采用帶通濾波抵消方式設(shè)計，用于抵消所述第一濾波信號中的工頻分量。
[0011]更具體地，在所述基于人種檢測的人員生理狀態(tài)識別平臺中:所述工頻分量為50Hz頻率分量。
【附圖說明】
[0012]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方案進行描述，其中:
[0013]圖1為本發(fā)明實施方案的基于人種檢測的人員生理狀態(tài)識別平臺的第一實施例的結(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人種檢測子系統(tǒng)；4ARM11處理芯片
【具體實施方式】
[0015]下面將參照附圖對本發(fā)明的基于人種檢測