CN108742515A - 一种基于移动终端测量人体脂肪的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于移动终端测量脂肪含量的方法，包括：移动终端响应提示用户输入基本身体数据；移动终端响应开启测量脂肪前的定标功能操作指令，启动探测器开始工作并即刻开启专用LED闪光灯照射该定标器，并将测量值确定为标准光强I0并存底保存；移动终端响应开启正式测量脂肪的操作指令，提示用户将专用LED闪光灯和探测器整个覆盖在胳膊的肱二头肌处；若探测器探测到的光强值满足预设阈值条件，则移动终端开启专用LED闪光灯照射用户待测量脂肪区域；探测器采集专用LED闪光灯在闪光期间的相应光强I，得出吸收率，通过比对吸收率与脂肪厚度及含量的对应关系，得出被测量用户的脂肪含量信息。还包括使用本发明方法的系统。
Description
技术领域
本发明设计移动终端及近红外光谱领域，尤其设计的是一种基于移动终端、并利用近红外光进行人体脂肪测量的方法及系统。
背景技术
人体脂肪，也就是通俗意义上讲的肥肉。主要由甘油和脂肪酸合成，体内脂肪酸来源有二：一是机体自身合成，二是食物供给，特别是某些不饱和脂肪酸，机体不能合成，称必需脂肪酸，如亚油酸、α-亚麻酸。
近年来，随着居民生活水平的日益提高，肥胖率呈上升趋势，肥胖对健康的危害也在不断扩大，因此对肥胖的监控已显得尤为重要。
脂肪作为人体生理健康的重要指标往往需要专业医用仪器进行测量，而该类仪器多数不可能随身携带并伴有对人体组织的损伤，在很多情况下不能进行实时无损伤测量。
随着移动通信技术的发展和人们生活水平的不断提高，各种移动终端入手机的使用逐渐普及，手机已经成为人们生活中必不可少的通信工具，但现有技术的手机基本不具有人体脂肪测量功能，不便于用户随时随地测量脂肪。因此，更便利的脂肪测量技术还有待改进和发展。
发明内容
鉴于上述技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于移动终端测量人体脂肪的方法及系统，其可以实现通过移动终端、无损且精确的测量人体脂肪。
本发明的技术方案如下：
一种基于移动终端测量人体脂肪的方法，包括如下步骤：
S10、向移动终端响应输入用户的年龄、性别、身高、体重，根据用户的年龄、性别、身高、体重在数据库中查找对应的吸收率和脂肪含量的对应关系表；
S20、移动终端响应开启测量脂肪前的定标功能操作指令，提示用户使用专用半球形定标器覆盖住专用LED闪光灯和探测器(Hamamatsu S8385-04，日本滨松公司，硅PIN光电二极管)，用户完成该操作并点击确认后，启动探测器开始工作并即刻开启专用LED闪光灯照射该定标器，闪光结束后，关闭探测器，并将测量值确定为标准光强I0并存底保存；
S30、移动终端响应开启正式测量脂肪的操作指令，提示用户将专用LED闪光灯和探测器整个覆盖在自己惯用的那只手对应胳膊的肱二头肌处；
S40、检测专用LED闪光灯和探测器是否完全被待测量脂肪区域覆盖，并判断探测器探测到的光强是否满足预设阈值条件，若探测器探测到的光强值满足预设阈值条件，则移动终端开启专用LED闪光灯照射用户待测量脂肪区域；若不满足则判断专用LED闪光灯和探测器未完全被用户待测量脂肪组织覆盖，则继续提示用户将专用LED闪光灯和探测器完全由用户待测量脂肪组织覆盖；
S50、探测器采集专用LED闪光灯在闪光期间的相应光强I，并对采集后的光强数据与之前得到的标准光强数据进行数学运算得出吸收率，通过比对吸收率与脂肪厚度及含量的对应关系，从而得出被测量用户的脂肪含量信息，具体包括：
S501.探测器采集相应光强I；
S502.根据吸收率A的计算公式：计算出相应的吸收率A；
S503.参照吸收率A与脂肪厚度以及脂肪厚度与全身脂肪含量之间的对应关系，得出用户的脂肪含量信息。
优选地，步骤S40所述预设阈值条件为：I<0.2I0，其中，I0是标准光强，I是探测到的光强。
实施本发明的基于移动终端测量人体脂肪的方法的系统，其特征在于：包括依次连接并馈送信息的探测器模块、判断模块、中央处理模块；其中，
探测器模块，用于响应定标和开启测量人体脂肪的操作指令，开启探测器探测光强，提示用户将专用半球形定标器和待测量脂肪组织覆盖专用LED闪光灯和探测器；
判断模块，用于判断从探测器探测到的光强是否满足预设预置条件，若探测到的光强满足预设阈值条件，则可判断专用LED闪光灯和探测器完全被用户待测量脂肪组织覆盖，则移动终端开启专用闪光灯照射用户待测量脂肪组织；
中央处理模块，用于获取探测器在定标时所采取的标准光强I0并予以存底，以及获取探测器在后期测量脂肪时探测到的光强I，并对数据进行数学计算得出相应的吸收率A，通过比对吸收率与脂肪厚度及含量的对应关系，从而得出被测量用户的脂肪含量信息。
优选地，所述的判断模块用于检测在用户将待测量脂肪组织覆盖专用LED闪光灯和探测器后，探测器探测到的光强是否满足预设阈值条件，若其不满足预设阈值条件，则可判断用户待测量脂肪组织未完全覆盖住专用LED闪光灯和探测器，则继续显示提示用户将专用LED闪光灯和探测器完全由用户待测量脂肪组织覆盖；若检测到满足预设阈值条件，则可判断用户待测量脂肪组织已完全覆盖住专用LED闪光灯和探测器，则移动终端开启专用闪光灯照射用户待测量脂肪组织。
优选地，所述的中央处理模块包括：
光强探测单元，用于移动终端获取探测器在定标及测量时所采集到的光强数据；
存储单元，将移动终端获取到的探测器在定标时及测量时所采集到的标准光强I0和测量光强I并存储，以用于后续计算；
计算单元，提取存储在存储单元中的两个光强值，并根据吸收率A的计算公式：来计算出相应的吸收率A；
比较及输出单元，根据数学计算得出相应的吸收率A，通过比对吸收率与脂肪厚度及含量的对应关系，从而得出被测量用户的脂肪含量信息并输出。
本发明的优点是：由于采用了探测器采集光强数据，可根据近红外光透过人体脂肪组织的吸收率与该处人体脂肪组织厚度及全身脂肪含量的对应表以测量脂肪，为手机增加了新的功能，并将脂肪测量推向便携化。
附图说明
图1是本发明方法的较佳实施例的流程图。
图2是本发明方法所使用的半球形定标器的结构示意图。
图3是本发明方法的判断专用LED闪光灯和探测器是否被用户待测量脂肪组织完全覆盖的流程图。
图4是本发明方法的计算脂肪含量的流程图。
图5是使用本发明方法的系统的模块结构图。
具体实施方式
本发明提供了一种基于移动终端的测量脂肪的方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更佳清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
图1是本发明中移动终端测量人体脂肪方法的较佳实施例的流程图，如图1所示，所述基于移动终端测量人体脂肪的方法，其步骤包括：
S100、移动终端响应提示用户输入：年龄、性别、身高、体重。
即移动终端响应提示用户输入：年龄、性别、身高、体重。这是因为在系统里会根据用户年龄、性别、身高、体重的不同储存多个吸收率和脂肪含量的对应关系表，从而实现更精确的测量。
S200、终端响应开启测量脂肪前的定标功能操作指令，提示用户使用专用半球形定标器覆盖住专用LED闪光灯和探测器，用户完成该操作并点击确认后，启动探测器开始工作并即刻开启专用LED闪光灯照射该定标器，闪光结束后，关闭探测器，并将测量值确定为标准光强I0并存底保存；
即移动终端响应开启测量脂肪前的定标功能操作指令，提示用户使用专用半球形定标器覆盖住专用LED闪光灯和探测器，用户完成该操作并点击确认后，启动探测器开始工作并即刻开启专用LED闪光灯照射该定标器，闪光结束后，关闭探测器，并将测量值确定为标准光强I0并存底保存。
进一步说明的是，上述所使用的专用LED闪光灯的峰值波长为930nm，并内置于手机闪光灯中；探测器型号(Hamamatsu S8385-04，日本滨松公司，硅PIN光电二极管)，并且探测器中心距离专用LED闪光灯中心为5mm；所使用的半球形定标器为铝合金材质，直径10mm，内壁涂层为硫酸钡，其结构示意图如图2所示。
S300、移动终端响应开启正式测量脂肪的操作指令，提示用户将专用LED闪光灯和探测器整个覆盖在自己惯用的那只手对应胳膊的肱二头肌处；
即用户开启应用中测量功能，该应用响应测量操作指令后提示用户将待测量脂肪组织完全覆盖专用LED闪光灯和探测器。
S400、检测专用LED闪光灯和探测器是否完全被待测量脂肪区域覆盖，并判断探测器探测到的光强是否满足预设阈值条件，若探测器探测到的光强值满足预设阈值条件，则移动终端开启专用LED闪光灯照射用户待测量脂肪区域；
即由于本发明是应用在人体脂肪组织上，并要求专用LED和探测器需完全被用户待测量脂肪组织覆盖而不能出现漏光现象的发生，所以在测量前为保证这一点，其判断方法是通过判断探测器探测到的光强值是否满足预设阈值条件。如果探测器探测到的光强值满足预设阈值条件，则可确保专用LED闪光灯和探测器已完全被用户待测量脂肪组织覆盖，则移动终端开启专用闪光灯照射用户待测量脂肪组织。
S500、探测器采集专用LED闪光灯在闪光期间的相应光强I，并对采集后的光强数据与之前得到的标准光强数据进行数学运算得出吸收率，通过比对吸收率与脂肪厚度及含量的对应关系，从而得出被测量用户的脂肪含量信息。
即确保专用LED闪光灯和探测器已完全被用户待测量脂肪组织覆盖后，应用启动专用闪光灯进行照射，并使探测器测量光强I，然后保存。
作为上述实施例的具体实施例，其步骤还包括：
第一步：移动终端响应提示用户输入：年龄、性别、身高、体重。
第二步：移动终端响应开启测量脂肪前的定标功能操作指令，提示用户使用专用半球形定标器覆盖住专用LED闪光灯和探测器，用户完成该操作并点击确认后，启动探测器开始工作并即刻开启专用LED闪光灯照射该定标器，闪光结束后，关闭探测器，并将测量值确定为标准光强I0并存底保存；
第三步：移动终端响应开启正式测量脂肪的操作指令，提示用户将专用LED闪光灯和探测器整个覆盖在自己惯用的那只手对应胳膊的肱二头肌处；
本发明实施例中，检测专用LED闪光灯和探测器是否完全被待测量脂肪区域覆盖，并判断探测器探测到的光强是否满足预设阈值条件，若探测器探测到的光强值满足预设阈值条件，则移动终端开启专用LED闪光灯照射用户待测量脂肪区域，若探测器探测到的光强值不满足预设阈值条件，则移动终端继续提示用户将专用LED闪光灯和探测器完全由用户待测量脂肪组织覆盖。
其中预设阈值条件为：I<0.2I0。
第四步：探测器采集专用LED闪光灯在闪光期间的相应光强I，并对采集后的光强数据与之前得到的标准光强数据进行数学运算得出吸收率，通过比对吸收率与脂肪厚度及含量的对应关系，从而得出被测量用户的脂肪含量信息。
本发明实施例中，吸收率A的计算公式为：
下面通过一个具体实施例对本发明进行说明。
一种基于移动终端测量人体脂肪的方法，其包括：
S10、移动终端响应提示用户输入：年龄、性别、身高、体重。
S20、移动终端响应开启测量脂肪前的定标功能操作指令，提示用户使用专用半球形定标器覆盖住专用LED闪光灯和探测器，用户完成该操作并点击确认后，启动探测器开始工作并即刻开启专用LED闪光灯照射该定标器，闪光结束后，关闭探测器，并将测量值确定为标准光强I0并存底保存；
S30、移动终端响应开启正式测量脂肪的操作指令，提示用户将专用LED闪光灯和探测器整个覆盖在自己惯用的那只手对应胳膊的肱二头肌处；
S40、检测专用LED闪光灯和探测器是否完全被待测量脂肪区域覆盖，并判断探测器探测到的光强是否满足预设阈值条件，若探测器探测到的光强值满足预设阈值条件，则移动终端开启专用LED闪光灯照射用户待测量脂肪区域。具体实施方式如图3所示：
S401、提取存底的标准光强I0；
即移动终端提取存底的标准光强I0。
S402、提示将专用LED闪光灯和探测器完全由用户待测量脂肪组织覆盖；
即移动终端提示用户将专用LED闪光灯和探测器完全由用户待测量脂肪组织覆盖。
S403、在专用LED闪光灯关闭情况下，获取测量光强I；
即在专用LED闪光灯关闭情况下，移动终端获取相应的测量光强I；
S404、I<0.2I0；
即判断标准光强I与测量光强I0之间的关系是否满足预设阈值条件：I<0.2I0，若是则执行步骤S405，若否则执行步骤S406；
S405、专用LED闪光灯和探测器已完全被用户待测脂肪区域覆盖；
S406、专用LED闪光灯和探测器未完全被用户待测脂肪区域覆盖；
即可得知专用LED闪光灯和探测器未完全被用户待测量脂肪区域覆盖，随后继续执行S402。
S50、探测器采集专用LED闪光灯在闪光期间的相应光强I，并对采集后的光强数据与之前得到的标准光强数据进行数学运算得出吸收率，通过比对吸收率与脂肪厚度及含量的对应关系，从而得出被测量用户的脂肪含量信息。具体实施方式如图4所示：
S501、提取标准光强I0；
即移动终端提取标准光强I0
S502、提取测量光强I；
即移动终端提取测量光强I
S503、计算吸收率A；
即移动终端利用标准光强I0和测量光强I来计算吸收率A：A＝lgIIo。
S504、参照吸收率A与脂肪厚度及含量之间的相应关系；
即根据计算所得的吸收率A，并参照吸收率A与脂肪厚度及含量之间的相应关系，以得出计算所得出的吸收率A所对应的脂肪含量；
S505、输出脂肪含量信息。
上述实施例所提供的一种基于移动终端测量人体脂肪的方法，由于采用了探测器采集光强数据，可根据计算所得的近红外光透过人体脂肪组织的吸收率与该处人体脂肪组织厚度及全身脂肪含量的对应表以测量脂肪，为手机增加了新的功能，并将脂肪测量推向便携化。
基于上述提供的一种基于移动终端测量人体脂肪的方法，本发明还提供了一种基于移动终端测量脂肪的系统的具体实施例，如图5所示，其系统包括：
探测器模块610，用于响应定标和开启测量人体脂肪的操作指令，开启探测器探测光强，提示用户将专用半球形定标器和待测量脂肪组织覆盖专用LED闪光灯和探测器，具体如上所示。
判断模块620，用于判断从探测器探测到的光强是否满足预设预置条件，若探测到的光强满足预设阈值条件，则可判断专用LED闪光灯和探测器完全被用户待测量脂肪组织覆盖，则移动终端开启专用闪光灯照射用户待测量脂肪组织，具体如上所示。
中央处理模块630，用于获取探测器在定标时所采取的标准光强I0并予以存底，以及获取探测器在后期测量脂肪时探测到的光强I，并对数据进行数学计算得出相应的吸收率A，通过比对吸收率与脂肪厚度及含量的对应关系，从而得出被测量用户的脂肪含量信息。
上述的基于移动终端测量人体脂肪的系统，其中，判断模块520用于检测在用户将待测量脂肪组织覆盖专用LED闪光灯和探测器后，探测器探测到的光强是否满足预设阈值条件，若其不满足预设阈值条件，则可判断用户待测量脂肪组织未完全覆盖住专用LED闪光灯和探测器，则继续显示提示用户将专用LED闪光灯和探测器完全由用户待测量脂肪组织覆盖；若检测到满足预设阈值条件，则可判断用户待测量脂肪组织已完全覆盖住专用LED闪光灯和探测器，则移动终端开启专用闪光灯照射用户待测量脂肪组织。
上述的基于移动终端测量人体脂肪的系统，其中，中央处理模块530包括：
光强探测单元，用于移动终端获取探测器在定标及测量时所采集到的光强数据；
存储单元，将移动终端获取到的探测器在定标时及测量时所采集到的标准光强I0和测量光强I并存储，以用于后续计算；
计算单元，提取存储在存储单元中的两个光强值，并根据吸收率A的计算公式：来计算出相应的吸收率A；
比较及输出单元，根据数学计算得出相应的吸收率A，通过比对吸收率与脂肪厚度及含量的对应关系，从而得出被测量用户的脂肪含量信息并输出。
本发明提供了一种基于移动终端的测量人体脂肪的方法及系统，由于采用了探测器采集光强数据，可根据计算所得的近红外光透过人体脂肪组织的吸收率与该处人体脂肪组织厚度及全身脂肪含量的对应表以测量脂肪，为手机增加了新的功能，并将脂肪测量推向便携化。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，但是所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于移动终端测量人体脂肪的方法，包括如下步骤：
S10、向移动终端响应输入用户的年龄、性别、身高、体重，根据用户的年龄、性别、身高、体重在数据库中查找对应的吸收率和脂肪含量的对应关系表；
S20、移动终端响应开启测量脂肪前的定标功能操作指令，提示用户使用专用半球形定标器覆盖住专用LED闪光灯和硅PIN光电二极管探测器，用户完成该操作并点击确认后，启动探测器开始工作并即刻开启专用LED闪光灯照射该定标器，闪光结束后，关闭探测器，并将测量值确定为标准光强I0并存底保存；
S30、移动终端响应开启正式测量脂肪的操作指令，提示用户将专用LED闪光灯和探测器整个覆盖在自己惯用的那只手对应胳膊的肱二头肌处；
S40、检测专用LED闪光灯和探测器是否完全被待测量脂肪区域覆盖，并判断探测器探测到的光强是否满足预设阈值条件，若探测器探测到的光强值满足预设阈值条件，则移动终端开启专用LED闪光灯照射用户待测量脂肪区域；若不满足则判断专用LED闪光灯和探测器未完全被用户待测量脂肪组织覆盖，则继续提示用户将专用LED闪光灯和探测器完全由用户待测量脂肪组织覆盖；
S50、探测器采集专用LED闪光灯在闪光期间的相应光强I，并对采集后的光强数据与之前得到的标准光强数据进行数学运算得出吸收率，通过比对吸收率与脂肪厚度及含量的对应关系，从而得出被测量用户的脂肪含量信息，具体包括：
S501.探测器采集相应光强I；
S502.根据吸收率A的计算公式：计算出相应的吸收率A；
S503.参照吸收率A与脂肪厚度以及脂肪厚度与全身脂肪含量之间的对应关系，得出用户的脂肪含量信息。
2.根据权利要求1所述的基于移动终端测量人体脂肪的方法，其特征在于，步骤S40所述预设阈值条件为：I<0.2I0，其中，I0是标准光强，I是探测到的光强。
3.实施权利要求1所述的基于移动终端测量人体脂肪的方法的系统，其特征在于：包括依次连接并馈送信息的探测器模块、判断模块、中央处理模块；其中，
探测器模块，用于响应定标和开启测量人体脂肪的操作指令，开启探测器探测光强，提示用户将专用半球形定标器和待测量脂肪组织覆盖专用LED闪光灯和探测器；
判断模块，用于判断从探测器探测到的光强是否满足预设预置条件，若探测到的光强满足预设阈值条件，则可判断专用LED闪光灯和探测器完全被用户待测量脂肪组织覆盖，则移动终端开启专用闪光灯照射用户待测量脂肪组织；
中央处理模块，用于获取探测器在定标时所采取的标准光强I0并予以存底，以及获取探测器在后期测量脂肪时探测到的光强I，并对数据进行数学计算得出相应的吸收率A，通过比对吸收率与脂肪厚度及含量的对应关系，从而得出被测量用户的脂肪含量信息。
4.根据权利要求3中所述的系统，其特征在于：所述的判断模块用于检测在用户将待测量脂肪组织覆盖专用LED闪光灯和探测器后，探测器探测到的光强是否满足预设阈值条件，若其不满足预设阈值条件，则可判断用户待测量脂肪组织未完全覆盖住专用LED闪光灯和探测器，则继续显示提示用户将专用LED闪光灯和探测器完全由用户待测量脂肪组织覆盖；若检测到满足预设阈值条件，则可判断用户待测量脂肪组织已完全覆盖住专用LED闪光灯和探测器，则移动终端开启专用闪光灯照射用户待测量脂肪组织。
5.根据权利要求3中所述的系统，其特征在于，所述的中央处理模块包括：
光强探测单元，用于移动终端获取探测器在定标及测量时所采集到的光强数据；
存储单元，将移动终端获取到的探测器在定标时及测量时所采集到的标准光强I0和测量光强I并存储，以用于后续计算；
计算单元，提取存储在存储单元中的两个光强值，并根据吸收率A的计算公式：来计算出相应的吸收率A；
比较及输出单元，根据数学计算得出相应的吸收率A，通过比对吸收率与脂肪厚度及含量的对应关系，从而得出被测量用户的脂肪含量信息并输出。
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