CN109171690A - 一种基于计算机的家用健康监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的基于计算机的家用健康监测系统,利用计算机、口腔舌苔图像采集装置、图像处理装置、红外温度传感器、信号处理模块、血脂监测装置、血压监测装置、血糖监测装置、无线传输模块、智能服务终端模块、医疗健康服务模块、客户端、显示装置以及存储装置,能够实现用户在家自行进行检测,并将检测数据传输至智能服务终端模块,智能服务终端模块将数据传输至医疗健康服务模块,医疗健康服务模块内部包括人工服务平台和数据分析平台,医疗健康服务模块对接收的健康数据进行分析,并将分析结果和健康数据传输至客户端,可全面的、精确的监测用户的健康状态。
Description
技术领域
本发明涉及健康状态监测领域,尤其涉及一种基于计算机的家用健康监测系统。
背景技术
随着社会的进步和科学技术的不断发展,人们对生活质量的要求也越来越高,特别是健康状况已经成为人们密切关注的焦点,越来越多的人们更加倾向于定期对健康状况进行检查,从而实现有效预防疾病和及时治疗的目的。
目前在健康检测领域,主要还是在医院和医护人员通过面对面的方式来进行的,医护人员通过体征信息采集器实际测量得到检测者相关数据后,填表提交医生处理,该过程不仅增加了检测者的不便,同时也增加了医护人员的负担。另一方面,我国老龄化加剧、空巢老人比例增加、慢性病年轻化等现象导致患者患病时间长及服务需求大,而医护人员需要利用相应的医疗器械面对面对患者的每一项指标进行检测,这样不利于医护人员对患者进行长时间的动态健康监测,也不利于持续跟踪患者情况,不仅增加了医院的负担,也耗费大量人力物力资源。
虽然目前家用保健监护类电子产品已经逐渐普及,但是其所监测数据往往比较单一,不能全面体现用户的健康数据,也不具备联网功能,仅能根据医疗仪器所显示的数据由患者自行判断健康情况,同时,虽然目前家用保健监护类电子产品也不具有数据保存的功能,不能将用户健康数据保存以便于后续的健康分析和研究。
发明内容
因此,为了克服上述问题,本发明提供一种基于计算机的家用健康监测系统,利用计算机、口腔舌苔图像采集装置、图像处理装置、红外温度传感器、信号处理模块、血脂监测装置、血压监测装置、血糖监测装置、无线传输模块、智能服务终端模块、医疗健康服务模块、客户端、显示装置以及存储装置,能够实现用户在家自行进行检测,并将检测数据传输至智能服务终端模块,智能服务终端模块将数据传输至医疗健康服务模块,医疗健康服务模块内部包括人工服务平台和数据分析平台,医疗健康服务模块对接收的健康数据进行分析,并将分析结果和健康数据传输至客户端,可全面的、精确的监测用户的健康状态。
根据本发明的一种基于计算机的家用健康监测系统,基于计算机的家用健康监测系统包括计算机、口腔舌苔图像采集装置、图像处理装置、红外温度传感器、信号处理模块、血脂监测装置、血压监测装置、血糖监测装置、无线传输模块、智能服务终端模块、医疗健康服务模块、客户端、显示装置以及存储装置。
其中,口腔舌苔图像采集装置的输出端与图像处理装置的输入端连接,红外温度传感器的输出端与信号处理模块的输入端连接,图像处理装置的输出端、信号处理模块的输出端、血脂监测装置的输出端、血压监测装置的输出端以及血糖监测装置的输出端均与计算机的输入端连接,计算机通过无线传输模块与智能服务终端模块连接,智能服务终端模块的输出端与医疗健康服务模块的输入端连接,医疗健康服务模块的输出端与客户端的输入端连接,计算机的输出端还与显示装置的输入端和存储装置的输入端连接。
优选的是,图像处理装置包括边缘检测单元、图像增强单元、图像平滑单元以及图像锐化单元;
其中,口腔舌苔图像采集装置的输出端与边缘检测单元的输入端连接,边缘检测单元的输出端与图像增强单元的输入端连接,图像增强单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接,图像平滑单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接,图像锐化单元的输出端与计算机的输入端连接。
优选的是,红外温度传感器用于采集用户口腔温度、肤表温度以及双手温度,将采集的温度信号转换为电压信号Vin,并将电压信号Vin传输至信号处理模块,Vout为经过信号处理模块处理后的电压信号,信号处理模块包括信号处理电路和放大滤波电路,红外温度传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接,信号处理电路的输出端与放大滤波电路的输入端连接,放大滤波电路的输出端与计算机的ADC端口连接。
优选的是,信号处理电路包括晶体管Q1-Q2、电阻R1-R5以及电容C1-C2;
其中,晶体管Q1的基极通过电容C1连接到红外温度传感器的输出端,晶体管Q1的基极还通过电容C2接地;晶体管Q1的发射极通过电阻R4接地,晶体管Q1的发射极还通过电阻R3连接到晶体管Q2的集电极;晶体管Q1的集电极通过电阻R1连接到直流电源VDD;晶体管Q2的基极直接连接到晶体管Q1的集电极;晶体管Q2的集电极通过电阻R2连接到直流电源VDD;晶体管Q2的发射极通过电阻R5接地;晶体管Q1的基极与电容C2的连接点作为信号处理电路的输出端输出信号,其中,晶体管Q1与晶体管Q2是NPN型晶体管。
优选的是,放大滤波电路包括集成运放A1-A3、电阻R6-R8、R10以及电容C3-C6;
其中,集成运放A1的同相输入端通过电阻R7连接到晶体管Q1的基极与电容C2的连接点,集成运放A1的同相输入端还通过电容C6接地;集成运放A1的反相输入端连接到集成运放A1的输出端;集成运放A1的输出端还通过电容C3连接到晶体管Q1的基极与电容C2的连接点;集成运放A2的同相输入端连接到集成运放A1的输出端;集成运放A2的输出端通过依次串联的电阻R8与电阻R10接地;集成运放A2的反相输入端连接到电阻R8与电阻R10之间;集成运放A3的同相输入端通过依次串联的电容C5、电容C4连接到集成运放A2的输出端;集成运放A3的反相输入端连接到集成运放A3的输出端;集成运放A3的输出端还通过电阻R6连接到串联的电容C4与电容C5之间;集成运放A3的输出端作为放大滤波电路的输出端。
优选的是,信号处理模块还包括一基准电压升高电路,基准电压升高电路包括晶体管Q3、电阻R9、R11-R13以及稳压二极管D1-D2;
其中,晶体管Q3的基极通过正接的稳压二极管D1连接到基准电压VREF,晶体管Q3的基极还通过电阻R12接地;晶体管Q3的发射极通过电阻R11连接到基准电压VREF;稳压二极管D2的正极与电阻R13一端并联后接地,稳压二极管D2的负极与电阻R13另一端并联后连接到晶体管Q3的集电极,稳压二极管D2的负极与电阻R13另一端并联后还通过电阻R9连接到集成运放A3的同相输入端,其中,晶体管Q3是PNP型晶体管。
优选的是,将口腔舌苔图像采集装置传输至图像处理装置的图像定义为二维函数f(x,y) ,其中x、y是空间坐标,边缘检测单元对图像f(x,y)进行图像边缘检测处理,经过图像边缘检测处理后的图像二维函数为p(x,y),其中,
。
优选的是,图像增强单元对上述图像p(x,y)进行图像增强处理,经过增强处理后图像二维函数为g(x,y),其中,
。
优选的是,图像平滑单元对上述图像g(x,y)进行图像平滑处理,经过图像平滑处理后图像二维函数为u(x,y),其中,
。
m,n为正整数,i,j为整数, w(i,j)为(2m+1)×(2n+1)矩阵w的一个元素。
优选的是,图像锐化单元对上述图像u(x,y)进行图像锐化处理,经过图像锐化处理后图像二维函数为d(x,y),其中,
,
图像处理装置将图像d(x,y)传输至计算机。
优选的是,红外温度传感器采集用户口腔温度、肤表温度以及双手温度,并将采集的温度数据传输至信号处理模块,信号处理模块对接收到的信号进行信号处理后传输至计算机。
优选的是,血脂监测装置采集用户血脂数据,血压监测装置采集用户血压数据,血糖监测装置采集用户血糖数据,血脂数据、血压数据以及血糖数据传输至计算机。
优选的是,经过图像处理装置处理后的口腔舌苔图像、经过信号处理模块处理后的口腔温度数据、肤表温度数据和双手温度数据、血脂数据、血糖数据以及血压数据传输至计算机,并通过无线传输模块传输至智能服务终端模块,智能服务终端模块存储接收到的数据,并将数据发送至医疗健康服务模块。
优选的是,经过图像处理装置处理后的口腔舌苔图像、经过信号处理模块处理后的口腔温度数据、肤表温度数据和双手温度数据、血脂数据、血糖数据以及血压数据传输至计算机,并通过无线传输模块传输至显示装置进行显示。
优选的是,经过图像处理装置处理后的口腔舌苔图像、经过信号处理模块处理后的口腔温度数据、肤表温度数据和双手温度数据、血脂数据、血糖数据以及血压数据传输至计算机,并通过无线传输模块传输至存储装置进行存储。
优选的是,医疗健康服务模块内部包括人工服务平台和数据分析平台,医疗健康服务模块对接收的健康数据进行分析,并将分析结果和健康数据传输至客户端。
优选的是,客户端为用户手机。
优选的是,医疗健康服务模块将分析结果和健康数据通过短信传输至客户端。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
(1)本发明提供的基于计算机的家用健康监测系统,利用计算机、口腔舌苔图像采集装置、图像处理装置、红外温度传感器、信号处理模块、血脂监测装置、血压监测装置、血糖监测装置、无线传输模块、智能服务终端模块、医疗健康服务模块、客户端、显示装置以及存储装置,能够实现用户在家自行进行检测,并将检测数据传输至智能服务终端模块,智能服务终端模块将数据传输至医疗健康服务模块,医疗健康服务模块内部包括人工服务平台和数据分析平台,医疗健康服务模块对接收的健康数据进行分析,并将分析结果和健康数据传输至客户端,可全面的、精确的监测用户的健康状态;
(2)本发明提供的基于计算机的家用健康监测系统,图像处理装置对采集的图像依次进行图像边缘检测、图像增强、图像平滑、图像锐化处理,可高效、快速的提取口腔舌苔图像采集装置的图像信息,可提高对用户舌苔图像的辨识精度,有效地减少误判情况发生。
附图说明
图1为本发明的基于计算机的家用健康监测系统的示意图;
图2为本发明的图像处理装置的示意图;
图3为本发明的信号处理模块的电路图;
图4为信号处理模块在输入幅度为0.4V的仿真示意图。
附图标记:
1-计算机;2-口腔舌苔图像采集装置;3-图像处理装置;4-红外温度传感器;5-信号处理模块;6-血脂监测装置;7-血压监测装置;8-血糖监测装置;9-无线传输模块;10-智能服务终端模块;11-医疗健康服务模块;12-客户端;13-显示装置;14-存储装置。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的基于计算机的家用健康监测系统进行详细说明。
如图1所示,本发明提供的基于计算机的家用健康监测系统包括计算机1、口腔舌苔图像采集装置2、图像处理装置3、红外温度传感器4、信号处理模块5、血脂监测装置6、血压监测装置7、血糖监测装置8、无线传输模块9、智能服务终端模块10、医疗健康服务模块11、客户端12、显示装置13以及存储装置14。
其中,口腔舌苔图像采集装置2的输出端与图像处理装置3的输入端连接,红外温度传感器4的输出端与信号处理模块5的输入端连接,图像处理装置3的输出端、信号处理模块5的输出端、血脂监测装置6的输出端、血压监测装置7的输出端以及血糖监测装置8的输出端均与计算机1的输入端连接,计算机1通过无线传输模块9与智能服务终端模块10连接,智能服务终端模块10的输出端与医疗健康服务模块11的输入端连接,医疗健康服务模块11的输出端与客户端12的输入端连接,计算机1的输出端还与显示装置13的输入端和存储装置14的输入端连接。
本发明提供的基于计算机的家用健康监测系统还包括一电源,优选太阳能电池板,并以太阳能电池板结合蓄电池的方式为本发明提供的基于计算机的家用健康监测系统中的各个模块/部件/单元/装置提供电力支持,符合节能环保和生态可持续发展的要求,提高了能源利用率,也降低了成本。
口腔舌苔图像采集装置2用于采集用户的口腔舌苔图像信息,红外温度传感器4采集用户口腔温度、肤表温度以及双手温度,血脂监测装置6采集用户血脂数据,血压监测装置7采集用户血压数据,血糖监测装置8采集用户血糖数据,经过图像处理装置3处理后的口腔舌苔图像信息、经过信号处理模块5处理后的用户口腔温度、肤表温度以及双手温度,以及血脂数据、血压数据和血糖数据传输至计算机1,计算机1将接收到的数据通过无线传输模块9传输至智能服务终端模块10,智能服务终端模块10存储接收到的数据,并将数据发送至医疗健康服务模块11,医疗健康服务模块11内部包括人工服务平台和数据分析平台,医疗健康服务模块11对接收的健康数据进行分析,并将分析结果和健康数据以短信形式传输至客户端12;计算机1将接收到的数据传输至显示装置13进行显示,同时将接收到的数据传输至存储装置14进行存储。
显示装置13和存储装置14设置于用户所在室内,用户可直接通过显示装置13获知自身健康监测数据,以便于用户对其自身健康数据进行直观了解,存储装置14内存储有用户历次健康监测数据,用户能够通过存储装置14获知以往自身健康监测数据,以便于用户对其自身健康数据的变化进行直观了解。
存储装置14还包括一USB数据端口,用户能够通过该USB数据端口获知历次健康监测数据。
上述实施方式中,利用计算机1、口腔舌苔图像采集装置2、图像处理装置3、红外温度传感器4、信号处理模块5、血脂监测装置6、血压监测装置7、血糖监测装置8、无线传输模块9、智能服务终端模块10、医疗健康服务模块11、客户端12、显示装置13以及存储装置14,能够实现用户在家自行进行检测,并将检测数据传输至智能服务终端模块10,智能服务终端模块10将数据传输至医疗健康服务模块11,医疗健康服务模块11内部包括人工服务平台和数据分析平台,医疗健康服务模块对接收的健康数据进行分析,并将分析结果和健康数据传输至客户端12,可全面的、精确的监测用户的健康状态。
具体地,计算机1内包括一8位微处理器Atmega128。
上述实施方式中,考虑到成本和处理性能的要求,选用低功耗8位微处理器Atmega128,该芯片硬件资源丰富,具有低功耗、功能多、价格便宜和性能强大等优点,Atmega128自身带有128K字节Flash存储器,同时带有4K字节的EEPROM存储器,口腔舌苔图像采集装置2、红外温度传感器4、血脂监测装置6、血压监测装置7以及血糖监测装置8采集的数据直接存放在EEPROM存储器中,Atmega128内部的ADC端口具有8个通道,每通道的分辨率为10bit,输入电压范围为0~5V,能够满足监测数据巡回采集的需要,同时也无需另加AD转换器件,简化了外围电路设计,降低了成本。
具体地,显示装置13为LCD显示单元,其中,LCD显示单元为20pinLCD1286HZ。
上述实施方式中,LCD显示单元采用3.3V电压供电,以便于与微处理器Atmega128的I/O口电平匹配,LCD显示单元与微处理器Atmega128的接口采用串行接口进行通信。
具体地,无线传输模块9为WiFi模块,WiFi模块为VT6656模块。
上述实施方式中,无线传输模块9为WiFi模块,WiFi作为一种无线联网技术,最主要的优势在于不需要布线,不受布线条件的限制,因此特别适合移动办公用户的需要,WiFi模块采用VT6656模块实现数据的远程传输,VT6656模块内嵌TCP/IP协议线,降低了设计的难度,同时大大提高了Atmega128处理其他数据的能力,VT6656与Atmega128的连接非常简单,二者可以通过标准的USB接口直接相连,VT6656模块采用54Mbps标准的802.11g无线以太网访问,比基于802.11b协议的快5倍,采用USB2.0接口最高比USB1.0接口快40倍,新的天线技术支持更远距离的无线访问,支持所有标准的821.11g和802.11b无线路由器及接入点,支持64/128/256位WEP加密,支持WPA/WPA2、WPA-PSK/WPA2-PSK等高级加密与安全机制。
如图2所示,图像处理装置3包括边缘检测单元、图像增强单元、图像平滑单元以及图像锐化单元;
其中,口腔舌苔图像采集装置2的输出端与边缘检测单元的输入端连接,边缘检测单元的输出端与图像增强单元的输入端连接,图像增强单元的输出端与图像平滑单元的输入端连接,图像平滑单元的输出端与图像锐化单元的输入端连接,图像锐化单元的输出端与计算机1的输入端连接。
上述实施方式中,图像处理装置3对采集的图像依次进行图像边缘检测、图像增强、图像平滑、图像锐化处理,可高效、快速的提取口腔舌苔图像采集装置2的图像信息,可提高对用户舌苔图像的辨识精度,有效地减少误判情况发生。
如图3所示,红外温度传感器4用于采集用户口腔温度、肤表温度以及双手温度,将采集的温度信号转换为电压信号Vin,并将电压信号Vin传输至信号处理模块5,Vout为经过信号处理模块5处理后的电压信号,信号处理模块5包括信号处理电路和放大滤波电路,红外温度传感器4的输出端与信号处理电路的输入端连接,信号处理电路的输出端与放大滤波电路的输入端连接,放大滤波电路的输出端与计算机1的ADC端口连接。
具体地,信号处理电路包括晶体管Q1-Q2、电阻R1-R5以及电容C1-C2;
其中,晶体管Q1的基极通过电容C1连接到红外温度传感器4的输出端,晶体管Q1的基极还通过电容C2接地;晶体管Q1的发射极通过电阻R4接地,晶体管Q1的发射极还通过电阻R3连接到晶体管Q2的集电极;晶体管Q1的集电极通过电阻R1连接到直流电源VDD;晶体管Q2的基极直接连接到晶体管Q1的集电极;晶体管Q2的集电极通过电阻R2连接到直流电源VDD;晶体管Q2的发射极通过电阻R5接地;晶体管Q1的基极与电容C2的连接点作为信号处理电路的输出端输出信号,其中,晶体管Q1与晶体管Q2是NPN型晶体管。
具体地,放大滤波电路包括集成运放A1-A3、电阻R6-R8、R10以及电容C3-C6;
其中,集成运放A1的同相输入端通过电阻R7连接到晶体管Q1的基极与电容C2的连接点,集成运放A1的同相输入端还通过电容C6接地;集成运放A1的反相输入端连接到集成运放A1的输出端;集成运放A1的输出端还通过电容C3连接到晶体管Q1的基极与电容C2的连接点;集成运放A2的同相输入端连接到集成运放A1的输出端;集成运放A2的输出端通过依次串联的电阻R8与电阻R10接地;集成运放A2的反相输入端连接到电阻R8与电阻R10之间;集成运放A3的同相输入端通过依次串联的电容C5、电容C4连接到集成运放A2的输出端;集成运放A3的反相输入端连接到集成运放A3的输出端;集成运放A3的输出端还通过电阻R6连接到串联的电容C4与电容C5之间;集成运放A3的输出端作为放大滤波电路的输出端。
具体地,信号处理模块5还包括一基准电压升高电路,基准电压升高电路包括晶体管Q3、电阻R9、R11-R13以及稳压二极管D1-D2;
其中,晶体管Q3的基极通过正接的稳压二极管D1连接到基准电压VREF,晶体管Q3的基极还通过电阻R12接地;晶体管Q3的发射极通过电阻R11连接到基准电压VREF;稳压二极管D2的正极与电阻R13一端并联后接地,稳压二极管D2的负极与电阻R13另一端并联后连接到晶体管Q3的集电极,稳压二极管D2的负极与电阻R13另一端并联后还通过电阻R9连接到集成运放A3的同相输入端,其中,晶体管Q3是PNP型晶体管。
由于从红外温度传感器4采集的信号Vin为微弱的电压信号,经过信号处理电路,放大滤波电路进行有效的放大滤波,从而提高了温度检测的精度;并且进一步的设置基准电压电路产生温漂和纹波较小的基准电压使得可以进一步提高了电路对红外温度传感器4产生信号宽度的适应性。如图4中局部仿真图所示,在红外温度传感器4的信号频段有着较好的放大特性,有效的滤出了低频干扰,这里选择的红外温度传感器4频率为0.7KHZ,图4为输入幅度为0.4V的仿真示意图。
上述实施方式中,信号处理模块5对低频段的信号进行有效放大,提高了电路整体的抗干扰性能。具体的有:电阻R1的阻值为5MΩ,电阻R2的阻值为6KΩ,电阻R3的阻值为8kΩ,电阻R4的阻值为100Ω,电阻R5的阻值为500Ω, R6为1KΩ,电阻R7的阻值为6.2KΩ,电阻R8的阻值为8.6KΩ,电阻R9的阻值为7.5KΩ,电阻R10的阻值为47KΩ,电阻R11的阻值为5KΩ,电阻R12的阻值为1KΩ,电阻R13的阻值为1MΩ,电容C1的电容值为100uF,电容C2的电容值为10pF,电容C3的电容值为72pF,电容C4的电容值为65pF,电容C5的电容值350pF,电容C6的电容值为220pF,稳压二极管D1-D2的具体参数可以根据红外温度传感器4信号进行具体选择,这里D1-D2的稳压一般在1.25-3V。
口腔舌苔图像采集装置2传输至图像处理装置3的图像为较暗的图像,因此,首先寻找上述图像的边缘,对其边缘进行清晰化处理,以消除局部灰度不均现象,口腔舌苔图像采集装置2传输至图像处理装置3的图像中的高频信息为有效图像的有效信息,因此,接着对图像进行锐化处理,突出图像的高频信息,抑制其低频信息,可从图像中分离出图像边界成分,以便于识别,以使采集的图像达到理想状态。
具体地,将口腔舌苔图像采集装置2传输至图像处理装置3的图像定义为二维函数f(x,y) ,其中x、y是空间坐标,边缘检测单元对图像f(x,y)进行图像边缘检测处理,经过图像边缘检测处理后的图像二维函数为p(x,y),其中,
。
上述实施方式中,经过图像边缘检测处理后的图像p(x,y)利用局部差分算子寻找图像f(x,y)的边缘。
具体地,图像增强单元对上述图像p(x,y)进行图像增强处理,经过增强处理后图像二维函数为g(x,y),其中,
。
上述实施方式中,经过增强处理后图像二维函数为g(x,y)将上述图像p(x,y)的边缘进行图像增强处理。
具体地,图像平滑单元对上述图像g(x,y)进行图像平滑处理,经过图像平滑处理后图像二维函数为u(x,y),其中,
。
m,n为正整数,i,j为整数, w(i,j)为(2m+1)×(2n+1)矩阵w的一个元素。
例如,对于3×3的领域而言,矩阵w(m=1,n=1)为 。
上述实施方式中,图像u(x,y)通过将图像g(x,y)中的灰度值平均化以减少图像g(x,y)灰度的“尖锐”变化。
具体地,图像锐化单元对上述图像u(x,y)进行图像锐化处理,经过图像锐化处理后图像二维函数为d(x,y),其中,
,
上述实施方式中,通过对图像邻域频率的比较,以突出图像的高频信息,抑制其低频信息。
图像处理装置3将图像d(x,y)传输至计算机1。
具体地,红外温度传感器4采集用户口腔温度、肤表温度以及双手温度,并将采集的温度数据传输至计算机1。
具体地,血脂监测装置6采集用户血脂数据,血压监测装置7采集用户血压数据,血糖监测装置8采集用户血糖数据,血脂数据、血压数据以及血糖数据传输至计算机1。
具体地,经过图像处理装置3处理后的口腔舌苔图像、经过信号处理模块5处理后的口腔温度数据、肤表温度数据和双手温度数据、血糖数据、血脂数据以及血压数据传输至计算机1,并通过无线传输模块9传输至智能服务终端模块10,智能服务终端模块10存储接收到的数据,并将数据发送至医疗健康服务模块11。
具体地,医疗健康服务模块11内部包括人工服务平台和数据分析平台,医疗健康服务模块11对接收的健康数据进行分析,并将分析结果和健康数据传输至客户端12。
医疗健康服务模块11将接收到的数据进行分析,并将分析后的数据和接收到的数据发送给医生,医生根据上述分析后的数据和接收到的数据做出诊断结果后能够进一步完善上述分析结果。
在遇到根据接收到的数据难以进行诊断时,将由人工平台将接收到的数据传输至专家客户端,由专家进行诊断。
具体地,客户端12为用户手机。
具体地,医疗健康服务模块11将分析结果和健康数据通过短信传输至客户端12。
用户通过客户端12所接收到的短信获知自己的健康状态。
本发明提供的基于计算机的家用健康监测系统可使用户随时在家对自身健康状态进行自检,并能准确、及时获知自身健康状态。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种基于计算机的家用健康监测系统,其特征在于,所述基于计算机的家用健康监测系统包括计算机(1)、口腔舌苔图像采集装置(2)、图像处理装置(3)、红外温度传感器(4)、信号处理模块(5)、血脂监测装置(6)、血压监测装置(7)、血糖监测装置(8)、无线传输模块(9)、智能服务终端模块(10)、医疗健康服务模块(11)、客户端(12)、显示装置(13)以及存储装置(14);
其中,所述口腔舌苔图像采集装置(2)的输出端与所述图像处理装置(3)的输入端连接,所述红外温度传感器(4)的输出端与所述信号处理模块(5)的输入端连接,所述图像处理装置(3)的输出端、所述信号处理模块(5)的输出端、所述血脂监测装置(6)的输出端、所述血压监测装置(7)的输出端以及所述血糖监测装置(8)的输出端均与所述计算机(1)的输入端连接,所述计算机(1)通过所述无线传输模块(9)与所述智能服务终端模块(10)连接,所述智能服务终端模块(10)的输出端与所述医疗健康服务模块(11)的输入端连接,所述医疗健康服务模块(11)的输出端与所述客户端(12)的输入端连接,所述计算机(1)的输出端还与所述显示装置(13)的输入端和所述存储装置(14)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的基于计算机的家用健康监测系统,其特征在于,所述图像处理装置(3)包括边缘检测单元、图像增强单元、图像平滑单元以及图像锐化单元;
其中,所述口腔舌苔图像采集装置(2)的输出端与所述边缘检测单元的输入端连接,所述边缘检测单元的输出端与所述图像增强单元的输入端连接,所述图像增强单元的输出端与所述图像平滑单元的输入端连接,所述图像平滑单元的输出端与所述图像锐化单元的输入端连接,所述图像锐化单元的输出端与所述计算机(1)的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的基于计算机的家用健康监测系统,其特征在于,所述红外温度传感器(4)用于采集用户口腔温度、肤表温度以及双手温度,将采集的温度信号转换为电压信号Vin,并将电压信号Vin传输至所述信号处理模块(5),Vout为经过所述信号处理模块(5)处理后的电压信号,所述信号处理模块(5)包括信号处理电路和放大滤波电路,所述红外温度传感器(4)的输出端与所述信号处理电路的输入端连接,所述信号处理电路的输出端与所述放大滤波电路的输入端连接,所述放大滤波电路的输出端与所述计算机(1)的ADC端口连接。
4.根据权利要求3所述的基于计算机的家用健康监测系统,其特征在于,所述信号处理电路包括晶体管Q1-Q2、电阻R1-R5以及电容C1-C2;
其中,晶体管Q1的基极通过电容C1连接到所述红外温度传感器(4)的输出端,晶体管Q1的基极还通过电容C2接地;晶体管Q1的发射极通过电阻R4接地,晶体管Q1的发射极还通过电阻R3连接到晶体管Q2的集电极;晶体管Q1的集电极通过电阻R1连接到直流电源VDD;晶体管Q2的基极直接连接到晶体管Q1的集电极;晶体管Q2的集电极通过电阻R2连接到直流电源VDD;晶体管Q2的发射极通过电阻R5接地;晶体管Q1的基极与电容C2的连接点作为所述信号处理电路的输出端输出信号,其中,晶体管Q1与晶体管Q2是NPN型晶体管。
5.根据权利要求4所述的基于计算机的家用健康监测系统,其特征在于,所述放大滤波电路包括集成运放A1-A3、电阻R6-R8、R10以及电容C3-C6;
其中,集成运放A1的同相输入端通过电阻R7连接到晶体管Q1的基极与电容C2的连接点,集成运放A1的同相输入端还通过电容C6接地;集成运放A1的反相输入端连接到集成运放A1的输出端;集成运放A1的输出端还通过电容C3连接到晶体管Q1的基极与电容C2的连接点;集成运放A2的同相输入端连接到集成运放A1的输出端;集成运放A2的输出端通过依次串联的电阻R8与电阻R10接地;集成运放A2的反相输入端连接到电阻R8与电阻R10之间;集成运放A3的同相输入端通过依次串联的电容C5、电容C4连接到集成运放A2的输出端;集成运放A3的反相输入端连接到集成运放A3的输出端;集成运放A3的输出端还通过电阻R6连接到串联的电容C4与电容C5之间;集成运放A3的输出端作为所述放大滤波电路的输出端。
6.根据权利要求5所述的基于计算机的家用健康监测系统,其特征在于,所述信号处理模块(5)还包括一基准电压升高电路,所述基准电压升高电路包括晶体管Q3、电阻R9、R11-R13以及稳压二极管D1-D2;
其中,晶体管Q3的基极通过正接的稳压二极管D1连接到基准电压VREF,晶体管Q3的基极还通过电阻R12接地;晶体管Q3的发射极通过电阻R11连接到基准电压VREF;稳压二极管D2的正极与电阻R13一端并联后接地,稳压二极管D2的负极与电阻R13另一端并联后连接到晶体管Q3的集电极,稳压二极管D2的负极与电阻R13另一端并联后还通过电阻R9连接到集成运放A3的同相输入端,其中,晶体管Q3是PNP型晶体管。
7.根据权利要求2所述的基于计算机的家用健康监测系统,其特征在于,将所述口腔舌苔图像采集装置(2)传输至所述图像处理装置(3)的图像定义为二维函数f(x,y) ,其中x、y是空间坐标,所述边缘检测单元对图像f(x,y)进行图像边缘检测处理,经过图像边缘检测处理后的图像二维函数为p(x,y),其中,
。
8.根据权利要求7所述的基于计算机的家用健康监测系统,其特征在于,所述图像增强单元对上述图像p(x,y)进行图像增强处理,经过增强处理后图像二维函数为g(x,y),其中,
。
9.根据权利要求8所述的基于计算机的家用健康监测系统,其特征在于,所述图像平滑单元对上述图像g(x,y)进行图像平滑处理,经过图像平滑处理后图像二维函数为u(x,y),其中,
;
m,n为正整数,i,j为整数, w(i,j)为(2m+1)×(2n+1)矩阵w的一个元素。
10.根据权利要求9所述的基于计算机的家用健康监测系统,其特征在于,所述图像锐化单元对上述图像u(x,y)进行图像锐化处理,经过图像锐化处理后图像二维函数为d(x,y),其中,
,
所述图像处理装置(3)将图像d(x,y)传输至所述计算机(1)。
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