CN107560123A - 一种室内健康监测及小气候控制方法及系统 - Google Patents
一种室内健康监测及小气候控制方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了与电器或家用器具组合的室内健康监测及小气候控制方法,包括整合于电器或家用器具的信息采集装置采集人体体征信息及环境信息,处理器基于所述人体体征信息及所述环境信息生成人体健康信息,通过健康状态提示和向健康中心发送健康或疾病信息,实现健康的自我管理及集中管理;所述处理器基于所述环境信息生成环境舒适度信息,环境调节装置基于人体健康信息及环境舒适度信息调节室内环境。可根据用户的身体状况的来调整室内环境。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域,更具体地说,涉及一种室内健康监测及小气候控制方法及系统。
背景技术
智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备(如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等)连接到一起,提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比,智能家居不仅具有传统的居住功能,兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化,提供全方位的信息交互功能,甚至为各种能源费用节约资金。
现有技术中,智能家居系统可以根据采集到的环境信息对室内环境如温度及湿度进行调控,使用户感到舒适。但因为不同用户的身体状况不同,对室内环境的要求也各有不同,目前尚没有产品能够根据用户的身体状况来调整室内环境。
因此,如何根据用户的身体状况的不同来调整室内环境成为了本领域技术人员亟须解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种室内健康监测及小气候控制方法及系统,可根据用户的身体状况的来调整室内环境。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种室内健康监测及小气候控制方法,其特征在于,包括:
信息采集装置采集人体体征信息及环境信息;
处理器基于所述人体体征信息及所述环境信息生成人体健康信息;
所述处理器基于所述环境信息生成环境舒适度信息;
环境调节装置基于人体健康信息及环境舒适度信息调节室内环境。
优选地,所述用户体征信息包括红外温度信息、可见光图像、心电信号、血氧饱和信号及血压信号;所述信息采集装置包括红外摄像头、光学摄像头、心电采集装置、血氧饱和度采集装置及血压采集装置;所述信息采集装置采集人体体征信息及环境信息包括:
所述红外摄像头采集所述红外温度信息;
所述光学摄像头采集所述可见光图像;
所述心电采集装置采集所述心电信号;
所述血氧饱和度采集装置采集所述血氧饱和度信号;
所述血压采集装置采集所述血压信号。
优选地,所述环境信息包括环境温度信息、环境含氧量信息、环境湿度信息及环境亮度信息;所述信息采集装置包括温度感应器、含氧量感应器、湿度感应器及亮度感应器;信息采集装置采集人体体征信息及环境信息包括:
所述温度感应器采集环境温度信息;
所述含氧量感应器采集环境含氧量信息;
所述湿度感应器采集环境湿度信息;
所述亮度感应器采集所述环境亮度信息。
优选地,所述人体体征信息包括红外线温度信息及可见光图像;所述人体健康信息包括体温健康信息;所述环境信息包括环境温度;所述处理器基于人体体征信息及环境信息生成人体健康信息包括:
所述处理器基于所述可见光图像及所述红外线温度信息生成人体红外线温度信息;
所述处理器基于所述人体红外线温度信息生成体温信息,所述体温信息包括至少一处识别点的温度;
所述处理器基于所述环境温度及标准体温模型生成修正体温模型,所述标准体温模型包括人体所有识别点的标准温度,所述修正体温模型包括人体所有识别点的修正标准温度;
所述处理器基于所述体温信息及所述修正体温模型生成所述体温健康信息。
优选地,所述所述处理器基于所述体温信息及所述修正体温模型生成体温健康信息包括:
所述处理器将所述体温信息内所有识别点的温度与所述修正体温模型内相对应的识别点的修正温度进行比较,生成偏差温度;
所述处理器基于所述偏差温度生成偏差温度图像。
优选地,所述方法还包括:
所述处理器调用所有所述异常状态图像;
所述处理器依次计算每一所述异常状态图像与所述偏差温度图像的相似度;
当所有所述相似度中最高的一个相似度大于预设阈值时,所述处理器控制报警装置报警;
当所有所述相似度中最高的一个相似度大于预设阈值时,通信装置发送健康异常警报至健康安全中心。
一种室内健康监测及小气候控制系统,所述系统安装在电器或家具上;所述系统包括信息采集装置、处理器及环境调节装置,其中:
所述信息采集装置用于采集人体体征信息及环境信息;
所述处理器用于基于所述人体体征信息及所述环境信息生成人体健康信息;
所述处理器还用于基于所述环境信息生成环境舒适度信息;
所述环境调节装置用于基于人体健康信息及环境舒适度信息调节室内环境。
优选地,所述用户体征信息包括红外温度信息、可见光图像、心电信号、血氧饱和信号及血压信号;所述信息采集装置包括红外摄像头、光学摄像头、心电采集装置、血氧饱和度采集装置及血压采集装置;
所述红外摄像头用于采集所述红外温度信息;
所述光学摄像头用于采集所述可见光图像;
所述心电采集装置用于采集所述心电信号;
所述血氧饱和度采集装置用于采集所述血氧饱和度信号;
所述血压采集装置用于采集所述血压信号。
优选地,所述环境信息包括环境温度信息、环境含氧量信息、环境湿度信息及环境亮度信息;所述信息采集装置包括温度感应器、含氧量感应器、湿度感应器及亮度感应器;
所述温度感应器用于采集环境温度信息;
所述含氧量感应器用于采集环境含氧量信息;
所述湿度感应器用于采集环境湿度信息;
所述亮度感应器用于采集所述环境亮度信息。
优选地,所述人体体征信息包括红外线温度信息及可见光图像;所述人体健康信息包括体温健康信息;所述环境信息包括环境温度;
所述处理器还用于基于所述可见光图像及所述红外线温度信息生成人体红外线温度信息;
所述处理器还用于基于所述人体红外线温度信息生成体温信息,所述体温信息包括至少一处识别点的温度;
所述处理器还用于基于所述环境温度及标准体温模型生成修正体温模型,所述标准体温模型包括人体所有识别点的标准温度,所述修正体温模型包括人体所有识别点的修正标准温度;
所述处理器还用于基于所述体温信息及所述修正体温模型生成所述体温健康信息。
优选地,所述处理器还用于将所述体温信息内所有识别点的温度与所述修正体温模型内相对应的识别点的修正温度进行比较,生成偏差温度;
所述处理器还用于基于所述偏差温度生成偏差温度图像。
优选地,还包括报警装置,其中:
所述处理器还用于调用所有所述异常状态图像;
所述处理器还用于依次计算每一所述异常状态图像与所述偏差温度图像的相似度;
当所有所述相似度中最高的一个相似度大于预设阈值时,所述处理器还用于控制报警装置报警;
当所有所述相似度中最高的一个相似度大于预设阈值时,通信装置还用于发送健康异常警报至健康安全中心。
从上述技术方案可以看出,本发明公开了一种室内健康监测及小气候控制方法,其特征在于,包括信息采集装置采集人体体征信息及环境信息,处理器基于所述人体体征信息及所述环境信息生成人体健康信息,所述处理器基于所述环境信息生成环境舒适度信息,环境调节装置基于人体健康信息及环境舒适度信息调节室内环境。可根据用户的身体状况的来调整室内环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明公开的一种室内健康监测及小气候控制方法的实施例1的流程图;
图2为本发明公开的一种室内健康监测及小气候控制方法的实施例2的流程图;
图3为本发明公开的一种室内健康监测及小气候控制方法的实施例3的流程图;
图4为本发明公开的一种室内健康监测及小气候控制系统的实施例1的具体结构示意图;
图5为本发明公开的一种室内健康监测及小气候控制系统的实施例2的具体结构示意图;
图6为本发明公开的一种室内健康监测及小气候控制系统的实施例3的具体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,为本发明公开的一种室内健康监测及小气候控制方法的实施例1的流程图,包括:
S101、信息采集装置采集人体体征信息及环境信息;
信息采集装置包括各种安装在室内的传感器,用于采集人体体征信息及环境信息。
S102、处理器基于人体体征信息及环境信息生成人体健康信息;
处理器接收信息采集装置发送的人体体征信息及环境信息,并生成反应人体健康状况的人体健康信息。
S103、处理器基于环境信息生成环境舒适度信息;
处理器接收信息采集装置发送的人体体征信息及环境信息,并根据人体体征信息及环境信息生成反映人体在当前环境下舒适程度的环境舒适度信息。
S104、环境调节装置基于人体健康信息及环境舒适度信息调节室内环境;
环境调节装置基于个体化人体健康信息及环境安全信息调节室内环境,例如对室内的温度、湿度、风速等进行调节,并对上述指标进行动态监测,并根据其指标变化进行个体化智能管理。具体调节方式可为:人体健康信息可反映人体的热平衡状态,如整体过热、整体过冷、出汗状态及热分布不均状态。并可反映这些情况是否由于疾病,若不是,进行环境调节。环境调节还要结合环境安全信息,如人体与环境温差较大,且环境湿度较大时,空调系统高速工作并启动除湿功能;红外和环境监测发现监测个体体温下降过快,湿度过低时作平缓反向调节。本智能环境调节的核心不是将物理指标作为调节的目标,而是将监测个体的身体反应作为调节的目标进行反馈智能调节。如某监测个体在标准温度湿度调节情况下面部热像显示平均温度偏低,且呈下行趋势,则降低空调或增加制热,并动态调节,直至其面部热平衡稳定。系统的调定目标是特定个体在特定衣着和身体状态下保持正常热平衡且状态稳定,达成真正的智能环境调节目标。
从上述技术方案可以看出,本发明公开了一种室内健康监测及小气候控制方法,包括信息采集装置采集人体体征信息及环境信息,处理器基于人体体征信息及环境信息生成人体健康信息,处理器基于环境信息生成环境舒适度信息,环境调节装置基于人体健康信息及环境舒适度信息调节室内环境。可根据用户的身体状况的来调整室内环境。
为进一步优化上述技术方案,用户体征信息包括红外温度信息、可见光图像、心电信号、血氧饱和信号及血压信号;信息采集装置包括红外摄像头、光学摄像头、心电采集装置、血氧饱和度采集装置及血压采集装置;红外摄像头及光电摄像头安装在电脑和/或电视的显示器上;心电采集装置、血氧饱和度采集装置及血压采集装置安装在鼠标、键盘、椅子扶手上及坐垫上;信息采集装置采集人体体征信息及环境信息包括:
红外摄像头采集红外温度信息;
光学摄像头采集可见光图像;
心电采集装置采集心电信号;
血氧饱和度采集装置采集血氧饱和度信号;
血压采集装置采集血压信号。
为进一步优化上述技术方案,环境信息包括环境温度信息、环境含氧量信息、环境湿度信息及环境亮度信息;信息采集装置包括温度感应器、含氧量感应器、湿度感应器及亮度感应器;信息采集装置采集人体体征信息及环境信息包括:
温度感应器采集环境温度信息;
含氧量感应器采集环境含氧量信息;
湿度感应器采集环境湿度信息;
亮度感应器采集环境亮度信息。
如图2所示,为本发明在上述实施例的基础上公开的一种室内健康监测及小气候控制方法的实施例2的流程图,人体体征信息包括红外线温度信息及可见光图像;人体健康信息包括体温健康信息;环境信息包括环境温度;本实施例包括以下步骤:
S201、处理器基于可见光图像及红外线温度信息生成人体红外线温度信息;
处理器识别光学图像中的人体位置图像,并记录其在光学图像中的位置信息,因光学摄像头及红外线摄像头拍摄的区域相同,因此,被监测人在光学图像中的位置与其在红外线温度信息中的位置是相同的,通过被监测人在光学图像中的位置可以求出红外线温度信息中的人体位置图像,因为人体温度与环境温度存在明显差异,因此可以从人体位置图像中求出人体红外线温度信息。人体位置图像可为一个略大于被监测人在光学图像或红外线温度信息中的图像的图像框,此图像框的位置信息的表示方式可包括但不仅限于以下两种方式:一种是以(left,right,top,bottom)来表示,其中left表示图像框左边界,也即左上角和最下角角点的x轴坐标,right表示右边界,也即右上角和右下角角点的x轴坐标,top表示图像框上边界,也即左上角和左下角的y轴坐标,bottom表示图像框的下边界,也即左下角和右下角的y轴坐标。另一种表示法以(x,y,width,height)来表示,其中,x表示图像框左上角角点的x轴坐标,y表示图像框左上角角点的y轴坐标,width表示图像框的宽度,height表示图像框的高度。上述两种表示法均能够通过四个值唯一确定画面中的一个图像框的位置及大小。光学图像的人体识别技术已相当成熟,相对于红外线温度信息的人体识别来说,光学图像的人体识别精度更高,因此利用光学图像中的人体位置图像可得到更加精确的人体位置图像,从而减少生成人体红外线温度信息时的计算量。
S202、处理器基于人体红外线温度信息生成体温信息,体温信息包括至少一处识别点的温度;
在红外线温度信息中,各点的温度是以温度值的形式表达的,并不是以我们在屏幕上所见的颜色深浅来表示的,屏幕上所见的图像是后期处理的结果,因此,由人体红外线温度信息生成体温信息直接读取各点的温度值即可。因人体各处的温度是不同的,因此将人体红外线温度信息分为若干的识别点,例如在人的面部可以包括眼角、鼻翼、鼻尖、脸颊及嘴角等识别点。体温信息记录了当前各个识别点的温度。
S203、处理器基于环境温度及标准体温模型生成修正体温模型,标准体温模型包括人体所有识别点的标准温度,修正体温模型包括人体所有识别点的修正标准温度;
标准体温模型包括了人体所有识别点的标准温度,标准温度就是人体健康状态下的温度。因环境温度的不同,人在健康状况下的体温也是不同的,例如寒冷环境中人体温度会有所下降,在炎热环境中人体温度会有所上升。为了保证监测结果的准确性,避免发生错报或漏报的情况,处理器需要基于环境温度对标准温度模型进行修正,生成修正体温模型。修正的方法可以为:修正温度=(环境温度-标准环境温度)*修正系数+标准温度,其中,修正温度即为修正体温模型中包括的所有识别点的温度。
S204、处理器基于体温信息及修正体温模型生成体温健康信息;
处理器可基于体温信息及修正体温模型生成体温健康信息,具体方式可以是,对比体温信息中的识别点的温度与修正体温模型中的相对应的识别点的温度,将每个识别点的温差生成体温健康信息,体温健康信息可由反馈装置反馈给用户,反馈装置可以包括但不仅限于显示屏及扬声器。
值得一提的是,受衣物、被监测人姿态及其他遮挡物的影响,不一定能采集到所有人体识别点的温度,因此在生成人体健康信息时,只生成采集到的人体识别点的温度的人体健康信息。
为进一步优化上述技术方案,处理器基于体温信息及修正体温模型生成体温健康信息包括:
处理器将体温信息内所有识别点的温度与修正体温模型内相对应的识别点的修正温度进行比较,生成偏差温度;
处理器将所有测得的体温信息内的所有识别点的温度与与其相对应的修正体温模型内的识别点的修正温度相比较,例如将嘴角的温度与嘴角的修正温度相比较,偏差温度=体温信息内的温度-修正体温模型内的温度。
处理器基于偏差温度生成偏差温度图像;
求得偏差温度后,处理器可基于偏差温度生成偏差温度图像,生成偏差温度图像的方法可为:偏差温度图像包括一个偏差温度模型,偏差温度模型可为一个二维或三维的人体模型,偏差温度模型被划分为若干区域,每个区域对应一个识别点,基于偏差温度在偏差温度模型上着色,用不同的颜色表示不同的偏差温度,例如用冷色调表示小于0的偏差温度,用暖色调表示大于0的偏差温度,可用颜色的深浅或亮度表示偏差温度的绝对值的大小。偏差温度图像可直观的表现出被监测人体温与健康体温的差异,有利于快速判断被监测人的健康状况。在偏差温度图像上还可用字符标示出此处的偏差温度,使得偏差温度图像更加直观。
在本实施例中,也可直接以二维图像的表示所有识别点的温度,此时修正温度也以二维图像表示。将两二维图像进行差分处理,即可得到偏差温度及偏差温度图像。
当偏差温度超出一个预设的偏差值阈值时,即可判断被监测人体温异常,生成相应的体温健康信息。
如图3所示,为本发明在上述实施例的基础上公开的一种室内健康监测及小气候控制方法的实施例3的流程图,包括:
S301、处理器调用所有异常状态图像;
在专用的存储器中可存储多个异常状态图像,异常状态图像为人体发生异常状态时与正常体温的差异图。
S302、处理器依次计算每一异常状态图像与偏差温度图像的相似度;
计算偏差温度图像与每一异常状态图像的相似度,计算方法为依次计算两图像中每一识别点的温度的偏差,相似度是所有识别点的温度的偏差的综合体现。
S303、当所有相似度中最高的一个相似度大于预设阈值时,处理器控制报警装置报警;
当偏差温度图像与某一异常状态图像的相似度最高且大于预设阈值,则判断被检测人处于相似度最高的异常状态图像对应的异常状态中,此时,处理器控制报警装置报警。例如,偏差图像与慢性左心衰的异常图像相似度最高且大于预设阈值,则报警信号可为提示被检测人可能患有慢性左心衰的信号。
S304、当所有相似度中最高的一个相似度大于预设阈值时,通信装置发送健康异常警报至健康安全中心;
当偏差温度图像与某一异常状态图像的相似度最高且大于预设阈值,则判断被检测人处于相似度最高的异常状态图像对应的异常状态中,此时,通信装置发送健康异常警报至健康安全中心。例如,偏差图像与慢性左心衰的异常图像相似度最高且大于预设阈值,则报警信号可为提示被检测人可能患有慢性左心衰的信号。
如图4所示,为本发明公开的一种室内健康监测及小气候控制系统的实施例1的结构示意图,所述系统可以安装在电器或家具上,例如,电视机、家用电脑、平板电脑、梳妆镜框、康复床、长时间面对的办公室设备如工作电脑、工作监视终端、高紧张度工作指挥平台等,所述系统包括信息采集装置101、处理器102及环境调节装置103,其中:
信息采集装置101用于采集人体体征信息及环境信息;
信息采集装置101包括各种安装在室内的传感器,用于采集人体体征信息及环境信息。
处理器102用于基于人体体征信息及环境信息生成人体健康信息;
处理器102接收信息采集装置101发送的人体体征信息及环境信息,并生成反应人体健康状况的人体健康信息。
处理器102还用于基于环境信息生成环境舒适度信息;
处理器102接收信息采集装置101发送的人体体征信息及环境信息,并根据人体体征信息及环境信息生成反映人体在当前环境下舒适程度的环境舒适度信息。
环境调节装置103用于基于人体健康信息及环境舒适度信息调节室内环境;
环境调节装置103基于个体化人体健康信息及环境安全信息调节室内环境,例如对室内的温度、湿度、风速等进行调节,并对上述指标进行动态监测,并根据其指标变化进行个体化智能管理。具体调节方式可为:人体健康信息可反映人体的热平衡状态,如整体过热、整体过冷、出汗状态及热分布不均状态。并可反映这些情况是否由于疾病,若不是,进行环境调节。环境调节还要结合环境安全信息,如人体与环境温差较大,且环境湿度较大时,空调系统高速工作并启动除湿功能;红外和环境监测发现监测个体体温下降过快,湿度过低时作平缓反向调节。本智能环境调节的核心不是将物理指标作为调节的目标,而是将监测个体的身体反应作为调节的目标进行反馈智能调节。如某监测个体在标准温度湿度调节情况下面部热像显示平均温度偏低,且呈下行趋势,则降低空调或增加制热,并动态调节,直至其面部热平衡稳定。系统的调定目标是特定个体在特定衣着和身体状态下保持正常热平衡且状态稳定,达成真正的智能环境调节目标。
从上述技术方案可以看出,本发明公开了一种室内健康监测及小气候控制系统,工作原理为,包括信息采集装置101采集人体体征信息及环境信息,处理器102基于人体体征信息及环境信息生成人体健康信息,处理器102基于环境信息生成环境舒适度信息,环境调节装置103基于人体健康信息及环境舒适度信息调节室内环境。可根据用户的身体状况的来调整室内环境。
为进一步优化上述技术方案,用户体征信息包括红外温度信息、可见光图像、心电信号、血氧饱和信号及血压信号;信息采集装置101包括红外摄像头、光学摄像头、心电采集装置、血氧饱和度采集装置及血压采集装置;红外摄像头及光电摄像头安装在电脑和/或电视的显示器上;心电采集装置、血氧饱和度采集装置及血压采集装置安装在鼠标、键盘、椅子扶手上及坐垫上;信息采集装置101采集人体体征信息及环境信息包括:
红外摄像头采集红外温度信息;
光学摄像头采集可见光图像;
心电采集装置采集心电信号;
血氧饱和度采集装置采集血氧饱和度信号;
血压采集装置采集血压信号。
为进一步优化上述技术方案,环境信息包括环境温度信息、环境含氧量信息、环境湿度信息及环境亮度信息;信息采集装置101包括温度感应器、含氧量感应器、湿度感应器及亮度感应器;信息采集装置101采集人体体征信息及环境信息包括:
温度感应器采集环境温度信息;
含氧量感应器采集环境含氧量信息;
湿度感应器采集环境湿度信息;
亮度感应器采集环境亮度信息。
如图5所示,为本发明在上述实施例的基础上公开的一种室内健康监测及小气候控制系统的实施例2的结构示意图,人体体征信息包括红外线温度信息及可见光图像;人体健康信息包括体温健康信息;环境信息包括环境温度;本实施例包括以下步骤:
处理器201还用于基于可见光图像及红外线温度信息生成人体红外线温度信息;
处理器201识别光学图像中的人体位置图像,并记录其在光学图像中的位置信息,因光学摄像头及红外线摄像头拍摄的区域相同,因此,被监测人在光学图像中的位置与其在红外线温度信息中的位置是相同的,通过被监测人在光学图像中的位置可以求出红外线温度信息中的人体位置图像,因为人体温度与环境温度存在明显差异,因此可以从人体位置图像中求出人体红外线温度信息。人体位置图像可为一个略大于被监测人在光学图像或红外线温度信息中的图像的图像框,此图像框的位置信息的表示方式可包括但不仅限于以下两种方式:一种是以(left,right,top,bottom)来表示,其中left表示图像框左边界,也即左上角和最下角角点的x轴坐标,right表示右边界,也即右上角和右下角角点的x轴坐标,top表示图像框上边界,也即左上角和左下角的y轴坐标,bottom表示图像框的下边界,也即左下角和右下角的y轴坐标。另一种表示法以(x,y,width,height)来表示,其中,x表示图像框左上角角点的x轴坐标,y表示图像框左上角角点的y轴坐标,width表示图像框的宽度,height表示图像框的高度。上述两种表示法均能够通过四个值唯一确定画面中的一个图像框的位置及大小。光学图像的人体识别技术已相当成熟,相对于红外线温度信息的人体识别来说,光学图像的人体识别精度更高,因此利用光学图像中的人体位置图像可得到更加精确的人体位置图像,从而减少生成人体红外线温度信息时的计算量。
处理器201还用于基于人体红外线温度信息生成体温信息,体温信息包括至少一处识别点的温度;
在红外线温度信息中,各点的温度是以温度值的形式表达的,并不是以我们在屏幕上所见的颜色深浅来表示的,屏幕上所见的图像是后期处理的结果,因此,由人体红外线温度信息生成体温信息直接读取各点的温度值即可。因人体各处的温度是不同的,因此将人体红外线温度信息分为若干的识别点,例如在人的面部可以包括眼角、鼻翼、鼻尖、脸颊及嘴角等识别点。体温信息记录了当前各个识别点的温度。
处理器201还用于基于环境温度及标准体温模型生成修正体温模型,标准体温模型包括人体所有识别点的标准温度,修正体温模型包括人体所有识别点的修正标准温度;
标准体温模型包括了人体所有识别点的标准温度,标准温度就是人体健康状态下的温度。因环境温度的不同,人在健康状况下的体温也是不同的,例如寒冷环境中人体温度会有所下降,在炎热环境中人体温度会有所上升。为了保证监测结果的准确性,避免发生错报或漏报的情况,处理器201需要基于环境温度对标准温度模型进行修正,生成修正体温模型。修正的方法可以为:修正温度=(环境温度-标准环境温度)*修正系数+标准温度,其中,修正温度即为修正体温模型中包括的所有识别点的温度。
处理器201还用于基于体温信息及修正体温模型生成体温健康信息;
处理器201可基于体温信息及修正体温模型生成体温健康信息,具体方式可以是,对比体温信息中的识别点的温度与修正体温模型中的相对应的识别点的温度,将每个识别点的温差生成体温健康信息,体温健康信息可由反馈装置反馈给用户,反馈装置可以包括但不仅限于显示屏及扬声器。
值得一提的是,受衣物、被监测人姿态及其他遮挡物的影响,不一定能采集到所有人体识别点的温度,因此在生成人体健康信息时,只生成采集到的人体识别点的温度的人体健康信息。
为进一步优化上述技术方案,处理器201基于体温信息及修正体温模型生成体温健康信息包括:
处理器201将体温信息内所有识别点的温度与修正体温模型内相对应的识别点的修正温度进行比较,生成偏差温度;
处理器201将所有测得的体温信息内的所有识别点的温度与与其相对应的修正体温模型内的识别点的修正温度相比较,例如将嘴角的温度与嘴角的修正温度相比较,偏差温度=体温信息内的温度-修正体温模型内的温度。
处理器201基于偏差温度生成偏差温度图像;
求得偏差温度后,处理器201可基于偏差温度生成偏差温度图像,生成偏差温度图像的方法可为:偏差温度图像包括一个偏差温度模型,偏差温度模型可为一个二维或三维的人体模型,偏差温度模型被划分为若干区域,每个区域对应一个识别点,基于偏差温度在偏差温度模型上着色,用不同的颜色表示不同的偏差温度,例如用冷色调表示小于0的偏差温度,用暖色调表示大于0的偏差温度,可用颜色的深浅或亮度表示偏差温度的绝对值的大小。偏差温度图像可直观的表现出被监测人体温与健康体温的差异,有利于快速判断被监测人的健康状况。在偏差温度图像上还可用字符标示出此处的偏差温度,使得偏差温度图像更加直观。
在本实施例中,也可直接以二维图像的表示所有识别点的温度,此时修正温度也以二维图像表示。将两二维图像进行差分处理,即可得到偏差温度及偏差温度图像。
当偏差温度超出一个预设的偏差值阈值时,即可判断被监测人体温异常,生成相应的体温健康信息。
如图6所示,为本发明在上述实施例的基础上公开的一种室内健康监测及小气候控制系统的实施例3的结构示意图,还包括报警装置303,其中:
处理器302还用于调用所有异常状态图;
在专用的存储器中可存储多个异常状态图像,异常状态图像为人体发生异常状态时与正常体温的差异图。
处理器302还用于依次计算每一异常状态图像与偏差温度图像的相似度;
计算偏差温度图像与每一异常状态图像的相似度,计算方法为依次计算两图像中每一识别点的温度的偏差,相似度是所有识别点的温度的偏差的综合体现。
当所有相似度中最高的一个相似度大于预设阈值时,处理器302还用于控制报警装置303报警;
当偏差温度图像与某一异常状态图像的相似度最高且大于预设阈值,则判断被检测人处于相似度最高的异常状态图像对应的异常状态中,此时,处理器302控制报警装置303报警。例如,偏差图像与慢性左心衰的异常图像相似度最高且大于预设阈值,则报警信号可为提示被检测人可能患有慢性左心衰的信号。
当所有相似度中最高的一个相似度大于预设阈值时,通信装置301还用于发送健康异常警报至健康安全中心;
当偏差温度图像与某一异常状态图像的相似度最高且大于预设阈值,则判断被检测人处于相似度最高的异常状态图像对应的异常状态中,此时,通信装置301发送健康异常警报至健康安全中心。例如,偏差图像与慢性左心衰的异常图像相似度最高且大于预设阈值,则报警信号可为提示被检测人可能患有慢性左心衰的信号。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (12)
1.一种室内健康监测及小气候控制方法,其特征在于,包括:
信息采集装置采集人体体征信息及环境信息;
处理器基于所述人体体征信息及所述环境信息生成人体健康信息;
所述处理器基于所述环境信息生成环境舒适度信息;
环境调节装置基于人体健康信息及环境舒适度信息调节室内环境。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述用户体征信息包括红外温度信息、可见光图像、心电信号、血氧饱和信号及血压信号;所述信息采集装置包括红外摄像头、光学摄像头、心电采集装置、血氧饱和度采集装置及血压采集装置;所述信息采集装置采集人体体征信息及环境信息包括:
所述红外摄像头采集所述红外温度信息;
所述光学摄像头采集所述可见光图像;
所述心电采集装置采集所述心电信号;
所述血氧饱和度采集装置采集所述血氧饱和度信号;
所述血压采集装置采集所述血压信号。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述环境信息包括环境温度信息、环境含氧量信息、环境湿度信息及环境亮度信息;所述信息采集装置包括温度感应器、含氧量感应器、湿度感应器及亮度感应器;信息采集装置采集人体体征信息及环境信息包括:
所述温度感应器采集环境温度信息;
所述含氧量感应器采集环境含氧量信息;
所述湿度感应器采集环境湿度信息;
所述亮度感应器采集所述环境亮度信息。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述人体体征信息包括红外线温度信息及可见光图像;所述人体健康信息包括体温健康信息;所述环境信息包括环境温度;所述处理器基于人体体征信息及环境信息生成人体健康信息包括:
所述处理器基于所述可见光图像及所述红外线温度信息生成人体红外线温度信息;
所述处理器基于所述人体红外线温度信息生成体温信息,所述体温信息包括至少一处识别点的温度;
所述处理器基于所述环境温度及标准体温模型生成修正体温模型,所述标准体温模型包括人体所有识别点的标准温度,所述修正体温模型包括人体所有识别点的修正标准温度;
所述处理器基于所述体温信息及所述修正体温模型生成所述体温健康信息。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述处理器基于所述体温信息及所述修正体温模型生成体温健康信息包括:
所述处理器将所述体温信息内所有识别点的温度与所述修正体温模型内相对应的识别点的修正温度进行比较,生成偏差温度;
所述处理器基于所述偏差温度生成偏差温度图像。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述处理器调用所有所述异常状态图像;
所述处理器依次计算每一所述异常状态图像与所述偏差温度图像的相似度;
当所有所述相似度中最高的一个相似度大于预设阈值时,所述处理器控制报警装置报警;
当所有所述相似度中最高的一个相似度大于预设阈值时,通信装置发送健康异常警报至健康安全中心。
7.一种室内健康监测及小气候控制系统,其特征在于,所述系统安装在电器或家具上;所述系统包括信息采集装置、处理器及环境调节装置,其中:
所述信息采集装置用于采集人体体征信息及环境信息;
所述处理器用于基于所述人体体征信息及所述环境信息生成人体健康信息;
所述处理器还用于基于所述环境信息生成环境舒适度信息;
所述环境调节装置用于基于人体健康信息及环境舒适度信息调节室内环境。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述用户体征信息包括红外温度信息、可见光图像、心电信号、血氧饱和信号及血压信号;所述信息采集装置包括红外摄像头、光学摄像头、心电采集装置、血氧饱和度采集装置及血压采集装置;
所述红外摄像头用于采集所述红外温度信息;
所述光学摄像头用于采集所述可见光图像;
所述心电采集装置用于采集所述心电信号;
所述血氧饱和度采集装置用于采集所述血氧饱和度信号;
所述血压采集装置用于采集所述血压信号。
9.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述环境信息包括环境温度信息、环境含氧量信息、环境湿度信息及环境亮度信息;所述信息采集装置包括温度感应器、含氧量感应器、湿度感应器及亮度感应器;
所述温度感应器用于采集环境温度信息;
所述含氧量感应器用于采集环境含氧量信息;
所述湿度感应器用于采集环境湿度信息;
所述亮度感应器用于采集所述环境亮度信息。
10.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述人体体征信息包括红外线温度信息及可见光图像;所述人体健康信息包括体温健康信息;所述环境信息包括环境温度;
所述处理器还用于基于所述可见光图像及所述红外线温度信息生成人体红外线温度信息;
所述处理器还用于基于所述人体红外线温度信息生成体温信息,所述体温信息包括至少一处识别点的温度;
所述处理器还用于基于所述环境温度及标准体温模型生成修正体温模型,所述标准体温模型包括人体所有识别点的标准温度,所述修正体温模型包括人体所有识别点的修正标准温度;
所述处理器还用于基于所述体温信息及所述修正体温模型生成所述体温健康信息。
11.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述处理器还用于将所述体温信息内所有识别点的温度与所述修正体温模型内相对应的识别点的修正温度进行比较,生成偏差温度;
所述处理器还用于基于所述偏差温度生成偏差温度图像。
12.如权利要求11所述的系统,其特征在于,还包括报警装置,其中:
所述处理器还用于调用所有所述异常状态图像;
所述处理器还用于依次计算每一所述异常状态图像与所述偏差温度图像的相似度;
当所有所述相似度中最高的一个相似度大于预设阈值时,所述处理器还用于控制报警装置报警;
当所有所述相似度中最高的一个相似度大于预设阈值时,通信装置还用于发送健康异常警报至健康安全中心。
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