CN108784664A - 基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置 - Google Patents

基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供一种基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，包括压力传感模组、图像采集设备和信号处理模块，压力传感模组、图像采集设备均与信号处理模块电连接。本申请通过图像采集设备采集桡动脉一侧血管的图像信息后，由信号处理模块根据采集的血管图像信息可精确地定位出桡动脉位置，进而通过压力传感器可准确地获取桡动脉的脉搏信息，从而提高了脉象数据的准确性，使得诊脉装置能更好地满足中医诊脉需要，方便医师根据脉象数据较准确地判读出脏腑的功能状态。

Description

基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置
技术领域
本申请涉及医疗器械领域，尤其涉及一种基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置。
背景技术
中医所采用的脉诊法，基本采用寸口诊脉，即以桡动脉的寸、关、尺三部位作为中医诊脉的部位。过去依靠医师用手指来诊察这三个部位的脉象(即脉象的“位、数、形、势”等特征)，以获取有关疾病的详细信息，这样的诊脉方式容易受到医师的主观因素影响，也非常依赖医师的经验。目前业界内已出现一些中医诊脉仪，这些诊脉仪常采用压力传感器代替医师的手指，通过测量寸、关、尺三部位的压力变化来获取脉搏信息，进而根据脉搏信息输出脉象数据，以便于医师根据脉象数据判读人体脏腑的功能状态，但现有诊脉仪仍存在一些不足，比如诊脉仪不方便携带，比如诊脉时压力传感器相对桡动脉定位不准容易造成所获取的脉象数据准确性较差，比如诊脉仪不能根据诊脉需要调整对寸、关、尺部位所施加的压力来获取更准确的脉象数据。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，用于解决现有技术中因压力传感器相对桡动脉不准，造成所获取的脉象数据准确性较低的问题。
本申请实施例采用下述技术方案：
本申请实施例提供的一种基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，包括压力传感模组、图像采集设备和信号处理模块，所述图像采集设备的摄像镜头为变焦镜头，所述压力传感模组的压力传感器设置于所述变焦镜头上，所述压力传感模组、所述图像采集设备均与所述信号处理模块电连接；
所述图像采集设备用于采集桡动脉一侧手腕处血管的图像信息，并将所述血管的图像信息传输至所述信号处理模块，以及根据所述信号处理模块的控制调整所述变焦镜头以调整所述压力传感器接触所述手碗处皮肤的深度；
所述信号处理模块用于控制所述图像采集设备采集所述血管的图像信息，并根据所述血管的图像信息定位出所述桡动脉的位置；
所述压力传感模组用于获取所述桡动脉的脉搏信息；
所述信号处理模块还用于处理所述脉搏信息，并根据所述脉搏信息输出脉象数据。
本申请实施例的技术方案中，通过图像采集设备先采集桡动脉一侧的血管图像，这样根据桡动脉的特征就能快速地、准确地定位出桡动脉的具体位置，进而利用压力传感模组的压力传感器采集桡动脉的脉搏信息更准确，这样诊脉装置所输出的脉象数据更准确。
可选地，所述图像采集设备的摄像镜头为变焦镜头，所述压力传感模组的压力传感器设置于所述变焦镜头上，所述图像采集设备还用于根据所述信号处理模块的控制调整所述变焦镜头以调整所述压力传感器接触所述手碗处皮肤的深度。
本申请实施例的技术方案中，通过将压力传感器设置在具备变焦功能的摄像镜头上，即摄像镜头可受控进行伸缩，这样可通过摄像镜头的变焦，来改变压力传感器接触脉搏的压力，进而提高压力传感器切脉的准确性。
可选地，所述图像采集设备包括光谱成像单元，所述光谱成像单元用于采集所述图像信息。
可选地，所述光谱成像单元采用的光谱的波长落在591nm～1000nm范围中。
可选地，所述图像采集设备还用于采集所述桡动脉的图像信息，所述信号处理模块还用于处理所述桡动脉的图像信息，并根据所述脉搏信息和所述桡动脉的图像信息输出所述脉象数据。
本申请实施例的技术方案中，进一步利用图像采集设备采集出桡动脉的图像信息，这样诊脉装置在将压力传感器所测量得到的脉搏信息结合图像采集设备采集的桡动脉的图像信息后，输出的脉象数据将更准确。
可选地，所述桡动脉的图像信息包括血管粗细信息、血液量信息和血氧浓度信息之中的至少一种信息。
可选地，所述基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置还包括袖带和线路板，所述压力传感模组、所述图像采集设备和所述信号处理模块均设置于所述线路板中，所述线路板设置于所述袖带中。
可选地，所述线路板包括柔性线路板。
可选地，所述袖带设置有透明薄膜，以便于所述图像采集设备透过所述薄膜采集所述图像信息和便于所述压力传感器透过所述薄膜获取所述脉搏信息。
可选地，所述脉象数据包括脉位数据、脉数数据、脉形数据和脉势数据。
可选地，所述压力传感器的形状为O形，所述压力传感器镶嵌于所述变焦镜头上。
可选地，所述图像采集设备包括第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头，相应地，所述压力传感模组包括第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，所述第一压力传感器用于获取寸部的脉搏信息，所述第一摄像头用于获取寸部的图像信息，所述第二压力传感器用于获取关部的脉搏信息，所述第二摄像头用于获取关部的图像信息，所述第三传感器用于获取尺部的脉搏信息，所述第三摄像头用于获取尺部的图像信息。
可选地，所述基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置还包括语音模块，所述语音模块与所述信号处理模块电连接，所述语音模块用于在定位所述桡动脉的位置时进行语音提示。
可选地，所述基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置还包括数据传输模块，所述数据传输模块与所述信号处理模块电连接，所述数据传输模块用于将所述脉象数据向用户终端传输。
可选地，所述数据传输模块包括蓝牙模块、Wi-Fi(Wireless Fidelity，无线)模块和USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)模块之中的至少一种模块。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：通过将压力传感模组的压力传感器设置在图像采集设备的变焦摄像镜头上，这样在图像采集设备采集桡动脉一侧手腕部位的血管信息后，由信号处理模块根据采集的血管信息可精确地定位出桡动脉位置，从而通过压力传感器可较准确地获取桡动脉的脉搏信息，提高了脉象数据的准确性，使得诊脉仪能更好地满足中医诊脉需要，方便医师根据脉象数据较准确地判读出脏腑的功能状态。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例提供的一种基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置的组成示意图。
图2为本申请实施例提供的一种基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置的结构示意图。
图3为本申请实施例提供的一种基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置的结构爆炸图。
图4为本申请实施例提供的一种基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置的压力传感器及摄像头与线路板之间的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1-3所示，本申请实施例提供的一种基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，包括压力传感模组1、图像采集设备2和信号处理模块3。其中压力传感模组1、图像采集设备2均与信号处理模块3电连接；图像采集设备2用于采集桡动脉一侧手腕处血管的图像信息，并将所述血管的图像信息传输至信号处理模块3；信号处理模块3用于控制图像采集设备2采集所述血管的图像信息，并根据所述血管的图像信息定位出所述桡动脉的位置；压力传感模组1用于获取所述桡动脉的脉搏信息；信号处理模块3还用于处理所述脉搏信息，并根据所述脉搏信息输出脉象数据。本实施例中，首先通过图像采集设备2采集到血管的图像，然后信息处理模块3根据预置的桡动脉特征数据可快速地、准确地定位出桡动脉的具体位置，最后通过压力传感模组的压力传感器准确地采集桡动脉的脉搏信息，这样诊脉装置所输出的脉象数据更准确。
进一步，图像采集设备2的摄像镜头优选变焦镜头，即摄像镜头可受控进行伸缩，压力传感模组1的压力传感器设置于所述变焦镜头上，图像采集设备2还用于根据信号处理模块3的控制调整所述变焦镜头以调整所述压力传感器接触所述手碗处皮肤的深度。这样在诊脉时可根据需要诊脉的脉位深浅不同，通过调整变焦摄像头，使得通过压力传感器获取的脉搏信息更准确。本实施例中，所述变焦镜头可采用步进电机驱动摄像镜头以使摄像镜头类似变焦镜头一样进行伸缩，当然所述变焦镜头也可直接采用具有伸缩功能的变焦摄像镜头。
进一步，在本实施例中，所述脉象数据包括脉位数据、脉数数据、脉形数据和脉势数据，即脉象的“位”、“数”、“形”、“势”。
进一步，在本实施例中，图像采集设备1还用于采集所述桡动脉的图像信息，信号处理模块3还用于处理所述桡动脉的图像信息，这样信号处理模块3通过将所述脉搏信息结合所述桡动脉的图像信息来输出更准确的所述脉象数据。具体实施中，所述桡动脉的图像信息包括血管粗细信息、血液量信息和血氧浓度信息之中的至少一种信息。
进一步，在本实施例中，通过利用不同血管的血液对光谱的反射率和吸收率存在不同，进而利用光谱成像的方法来获取更详细的图像信息，从而能够定位出更准确的桡动脉，提高脉象数据的准确性。具体地，所述图像采集设备包括光谱成像单元，所述光谱成像单元用于采集所述图像信息。具体实施时，可根据实际需要，在波长为591nm～1000nm范围中选取合适的光谱作为所述光谱成像单元在采集所述图像信息时采用的光谱。
进一步，在本实施例中，还采用语音来提示桡动脉的具体位置。具体地，所述基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置还包括语音模块4，语音模块4与信号处理模块3电连接，语音模块4用于在定位所述桡动脉的位置时进行语音提示，这样诊脉装置的用户就很方便地根据语音提示获知桡动脉的准确位置，进而将压力传感模组对准桡动脉进行脉搏信息的测量。
进一步，在本实施例中，通过将脉象数据外传至外部的用户终端，可进一步降低诊脉装置处理数据的能力，进而简化诊脉装置的结构和功能。具体地，所述基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置还包括数据传输模块5，数据传输模块5与信号处理模块3电连接，数据传输模块5用于将所述脉象数据向用户终端传输，这样脉象数据可由用户终端进一步处理，比如用户终端采用app(应用程序)来显示脉象数据的图像，给出脉象数据对应的诊断结果，这样医师很方便地从app中获知诊脉结果。具体实施中，数据传输模块5可根据诊脉装置的应用场景可优选蓝牙模块、Wi-Fi模块和USB模块之中的至少一种模块用于数据传输。
进一步，在本实施例中，所述基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置还包括袖带6和线路板7，这样压力传感模组1、图像采集设备2和信号处理模块3等电路单元均设置于线路板7中，线路板7设置于袖带6中。具体实施时，线路板7优选柔性线路板，比如优选PCBA(Printed Circuit Board+Assembly，印刷电路板装配)，这样利用PCBA特性，不仅便于将压力传感模组1、图像采集设备2和信号处理模块3等电路单元装配于PCBA上，还保证了诊脉装置的可靠性。
进一步，在本实施例中，为更好地、更准确地获取脉象数据，通过采用三个压力传感器分别测量寸部位、关部位和尺部位的脉搏信息，相应地采用三个摄像头采集桡动脉的图像信息。具体地，图像采集设备2包括第一摄像头21、第二摄像头22和第三摄像头23，相应地，压力传感模组1包括第一压力传感器11、第二压力传感器12和第三压力传感器13。其中，第一压力传感器11用于获取寸部的脉搏信息，第一摄像头21用于获取寸部的图像信息，第二压力传感器12用于获取关部的脉搏信息，第二摄像头22用于获取关部的图像信息，第三传感器13用于获取尺部的脉搏信息，第三摄像头23用于获取尺部的图像信息。具体实施时，压力传感器11、压力传感器12和压力传感器13优选O形的压力传感器，这样可方便地将压力传感器镶嵌于摄像头的变焦镜头上，上述三个摄像头及压力传感器与线路板7装配后的结构示意图见图4，这里不再展开说明。
进一步，在本实施例中，为便于图像采集设备2的摄像镜头采集图像和便于压力传感器获取脉搏信息，袖带6可在相应位置设置开口或者透明层。具体实施时，袖带6设置有透明薄膜以便于所述图像采集设备透过所述薄膜采集所述图像信息和便于所述压力传感器透过所述薄膜获取所述脉搏信息。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，包括压力传感模组、图像采集设备和信号处理模块，所述压力传感模组、所述图像采集设备均与所述信号处理模块电连接；
所述图像采集设备用于采集桡动脉一侧手腕处血管的图像信息，并将所述血管的图像信息传输至所述信号处理模块；
所述信号处理模块用于控制所述图像采集设备采集所述血管的图像信息，并根据所述血管的图像信息定位出所述桡动脉的位置；
所述压力传感模组用于获取所述桡动脉的脉搏信息；
所述信号处理模块还用于处理所述脉搏信息，并根据所述脉搏信息输出脉象数据。
2.如权利要求1所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述图像采集设备的摄像镜头为变焦镜头，所述压力传感模组的压力传感器设置于所述变焦镜头上，所述图像采集设备还用于根据所述信号处理模块的控制调整所述变焦镜头以调整所述压力传感器接触所述手碗处皮肤的深度。
3.如权利要求1所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述图像采集设备还用于采集所述桡动脉的图像信息，所述信号处理模块还用于处理所述桡动脉的图像信息，并根据所述脉搏信息和所述桡动脉的图像信息输出所述脉象数据。
4.如权利要求3所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述桡动脉的图像信息包括血管粗细信息、血液量信息和血氧浓度信息之中的至少一种信息。
5.如权利要求1所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置还包括袖带和线路板，所述压力传感模组、所述图像采集设备和所述信号处理模块均设置于所述线路板中，所述线路板设置于所述袖带中。
6.如权利要求5所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述线路板包括柔性线路板。
7.如权利要求5所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述袖带设置有透明薄膜，以便于所述图像采集设备透过所述薄膜采集所述图像信息和便于所述压力传感器透过所述薄膜获取所述脉搏信息。
8.如权利要求1所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述脉象数据包括脉位数据、脉数数据、脉形数据和脉势数据。
9.如权利要求1所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述压力传感器的形状为O形，所述压力传感器镶嵌于所述变焦镜头上。
10.如权利要求1所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述图像采集设备包括第一摄像头、第二摄像头和第三摄像头，相应地，所述压力传感模组包括第一压力传感器、第二压力传感器和第三压力传感器，所述第一压力传感器用于获取寸部的脉搏信息，所述第一摄像头用于获取寸部的图像信息，所述第二压力传感器用于获取关部的脉搏信息，所述第二摄像头用于获取关部的图像信息，所述第三传感器用于获取尺部的脉搏信息，所述第三摄像头用于获取尺部的图像信息。
11.如权利要求1所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置还包括语音模块，所述语音模块与所述信号处理模块电连接，所述语音模块用于在定位所述桡动脉的位置时进行语音提示。
12.如权利要求1所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置还包括数据传输模块，所述数据传输模块与所述信号处理模块电连接，所述数据传输模块用于将所述脉象数据向用户终端传输。
13.如权利要求12所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述数据传输模块包括蓝牙模块、Wi-Fi模块和USB模块之中的至少一种模块。
14.如权利要求1所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述图像采集设备包括光谱成像单元，所述光谱成像单元用于采集所述图像信息。
15.如权利要求14所述的基于压力传感器和图像采集设备的诊脉装置，其特征在于，所述光谱成像单元采用的光谱的波长落在591nm～1000nm范围中。
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