CN109949924A - 一种智能健康监护系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能健康监护系统，利用中央处理器、温度传感器、信号处理电路、脉搏监测传感器、血压监测传感器、用户信息输入单元、口腔图像采集模块、图像处理模块、无线传输单元、医疗机构数据库、用户端、显示单元、存储单元以及定位单元对个人健康进行实时、有效以及高精度监测。结合传感器和无线通信等技术，实现了对用户温度信号、脉搏信号、血压信号、位置信息以及图像信息进行监测，本发明提供的智能健康监护系统，其结构简单、通用性好、集成度高、成本低廉、实时性好、检测精度高、易于维护、智能化高、可扩展性好等优点。

Description

一种智能健康监护系统

技术领域

本发明涉及智能测试领域，尤其涉及一种智能健康监护系统。

背景技术

我国已经开始走进老年化，根据2018年数据，老年人占据我国总人口的24.3%，一共有2.46亿。老年人的数量逐年增加。如今，我国各大疾病越来越多而且还复杂化，对于个人健康管理也越来越重要。

大众健康成为社会公众关注的焦点和热点，也越来越成为幸福指数的关键指标。现代人要应付快节奏的学习、工作和生活，要面临越来越多的竞争和挑战，人们的生理和心理随时都可能发生老化和病变。目前，慢性病的发病率连年上升，亚健康人群与日俱增，这些都严重地威胁到了人类健康。

现有技术中，往往需要用户前往医院进行诊疗，这往往会延误病情，造成严重后果，鉴于上述原因，亟待研发人员开发一种高精度的智能健康监护系统。能够提供每个人个性化的解决方案，对人们的健康管理和评估具有重大意义，同时，也能降低医疗费用，做到及时诊疗。

发明内容

因此，为了解决上述问题，本发明提供一种智能健康监护系统，利用中央处理器、温度传感器、信号处理电路、脉搏监测传感器、血压监测传感器、用户信息输入单元、口腔图像采集模块、图像处理模块、无线传输单元、医疗机构数据库、用户端、显示单元、存储单元以及定位单元对个人健康进行实时、有效以及高精度监测。结合传感器和无线通信等技术，实现了对用户温度信号、脉搏信号、血压信号、位置信息以及图像信息进行监测，其中，温度传感器、脉搏监测传感器以及定位单元能够随用户随身携带，可实现实时对用户身体的基本生理数据进行监测，同时，通过医疗机构数据库对采集的信号进行分析，以甄别异常数据，进而可作进一步诊断。本发明提供一种智能健康监护系统，其结构简单、通用性好、集成度高、成本低廉、实时性好、检测精度高、易于维护、智能化高、可扩展性好等优点。

根据本发明的一种智能健康监护系统，其包括中央处理器、温度传感器、信号处理电路、脉搏监测传感器、血压监测传感器、用户信息输入单元、口腔图像采集模块、图像处理模块、无线传输单元、医疗机构数据库、用户端、显示单元、存储单元以及定位单元。

其中，温度传感器的输出端与信号处理电路的输入端连接，口腔图像采集模块的输出端与图像处理模块的输入端连接，信号处理电路的输出端、脉搏监测传感器的输出端、血压监测传感器的输出端、用户信息输入单元的输出端、图像处理模块的输出端以及定位单元的输出端均与中央处理器的输入端连接，中央处理器通过无线传输单元与医疗机构数据库连接，医疗机构数据库的数据输出端与用户端的输入端连接，医疗机构数据库通过无线传输单元与显示单元和存储单元连接。

其中，用户信息输入单元用于输入用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息。

其中，温度传感器设置于用户肌肤，用于监测用户的温度信号，脉搏监测传感器设置于用户心脏位置，用于监测用户的脉搏信号，定位单元用于监测用户的位置信息，定位单元、温度传感器以及脉搏监测传感器可随用户随身携带，以进行实时监测；血压监测传感器用于监测用户的血压信号，口腔图像采集模块用于采集用户口腔图像信息。

优选的是，温度传感器设置于用户肌肤，温度传感器用于监测用户的温度信号，并将采集的温度信号传输至信号处理电路，信号处理电路对接收到的温度信号依次进行信号放大和信号滤波处理，并将处理后的信号传输至计中央处理器。

优选的是，口腔图像采集模块用于采集用户口腔图像信息，并将采集到的图像信息传输至图像处理模块，图像处理模块对接收到的图像信息依次进行图像平滑、图像增强、图像锐化和图像降噪处理，并将处理后的图像信息传输至中央处理器。

优选的是，温度传感器设置于用户肌肤，温度传感器用于监测用户的温度信号，将采集的温度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路，V1为经过信号处理电路处理后的电压信号，信号处理电路包括信号放大单元和信号滤波单元，温度传感器的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理器的输入端连接。

优选的是，信号放大单元包括集成运放A1-A4和电阻R1-R13。

其中，温度传感器的输出端分别与集成运放A3的同相输入端、集成运放A2的同相输入端、集成运放A1的同相输入端连接，电阻R1的一端接地，电阻R1的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1的另一端还与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的另一端与电阻R11的一端连接，电阻R4的一端接地，电阻R4的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R4的另一端还与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R5的另一端还与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R6的另一端还与电阻R11的一端连接，电阻R7的一端接地，电阻R7的另一端与集成运放A3的反相输入端连接诶，电阻R7的另一端还与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R8的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与集成运放A4的同相输入端连接，集成运放A4的反相输入端接地，电阻R11的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R12的一端接地，电阻R12的另一端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与集成运放A4的输出端连接，集成运放A4的输出端与信号滤波单元的输入端连接。

优选的是，信号滤波单元包括电阻R14-R19、电容C1-C4以及集成运放A5-A6。

其中，信号放大单元的输出端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电阻R15的一端连接，电容C1的一端接地，电容C1的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R14的另一端还与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与电容C2的一端连接，电容C2的另一端也与集成运放A5的输出端连接，电容C2的一端还与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端与直流电源Vs连接，电阻R17的一端与集成运放A5的输出端连接，电容C3的一端接地，电容C3的另一端与电阻R17的另一端连接，电阻R19的一端与电容C3的另一端连接，电阻R19的另一端与集成运放A6的输出端连接，电容C4的一端与集成运放A6的反相输入端连接，电容C4的另一端也与集成运放A6的输出端连接，电阻R18的一端与电阻R17的另一端连接，电阻R18的一端与电容C4的一端连接，集成运放A6的同相输入端与直流电源Vs连接，集成运放A6的输出端将处理后的电压信号V1传输至中央处理器的ADC端口。

优选的是，温度传感器用于监测用户的温度信号，将温度信号传输至信号处理电路进行信号处理，并将处理后的温度信号传输至中央处理器，脉搏监测传感器用于监测用户的脉搏信号，并将脉搏信号传输至中央处理器，定位单元用于监测用户的位置信息，并将位置信息传输至中央处理器，血压监测传感器用于监测用户的血压信号，并将血压信号传输至中央处理器，用户信息输入单元用于输入用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息，并将用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息传输至中央处理器，口腔图像采集模块用于采集用户口腔图像信息，将用户口腔图像信息传输至图像处理模块进行图像处理，并将处理后的图像信息传输至中央处理器；中央处理器将接收到的温度信号、脉搏信号、血压信号、用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息、位置信息以及图像信息通过无线传输单元传输至医疗机构数据库，医疗机构数据库将接收到温度信号、脉搏信号和血压信号与数据库中的标准数据进行比较，若其中一项数据偏离正常阈值，则将此偏离正常阈值的数据、位置信息以及图像信息传输至医疗机构专家库，交由医疗专家进行诊断，并将诊断结果传输至用户端，同时，将诊断结果通过无线传输单元传输至显示单元和存储单元。

优选的是，脉搏监测传感器用于监测用户的脉搏信息，其中，心脏发出的信号为x(n)，脉搏监测传感器的传递函数为h(n)，脉搏监测传感器监测到的信号为y(n)，其中中央处理器对接收到的信号y (n)进行分析处理，其中，，具体步骤如下：

第一步：将进行傅里叶变换，可得：，其中X(k)为经过傅里叶变换的心脏发出的信号，H(k)为经过傅里叶变换的脉搏监测传感器的传递函数，Y(k) 为经过傅里叶变换的脉搏监测传感器监测到的信号；

第二步：计算Y(k)的功率函数，可得，其中，为Y(k)的功率函数，为X(k)的功率函数；

第三步：再将两边一同求对数：；

第四步：对进行傅里叶反变换可得：；

第五步：最后根据绘制波形图，并将上述波形图作为用户脉搏信号进行输出。

优选的是，温度传感器为双金属片式温度传感器，口腔图像采集模块为CCD图像传感器。

优选的是，用户端为用户随身携带的移动通讯设备，移动通讯设备为手机、平板电脑或笔记本电脑。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明提供的智能健康监护系统，利用中央处理器、温度传感器、信号处理电路、脉搏监测传感器、血压监测传感器、用户信息输入单元、口腔图像采集模块、图像处理模块、无线传输单元、医疗机构数据库、用户端、显示单元、存储单元以及定位单元对个人健康进行实时、有效以及高精度监测。结合传感器和无线通信等技术，实现了对用户温度信号、脉搏信号、血压信号、位置信息以及图像信息进行监测，其中，温度传感器、脉搏监测传感器以及定位单元能够随用户随身携带，可实现实时对用户身体的基本生理数据进行监测，同时，通过医疗机构数据库对采集的信号进行分析，以甄别异常数据，进而可作进一步诊断。本发明提供一种智能健康监护系统，其结构简单、通用性好、集成度高、成本低廉、实时性好、检测精度高、易于维护、智能化高、可扩展性好等优点。

（2）本发明提供的智能健康监护系统，图像处理模块对采集的图像依次进行图像平滑、图像增强、图像锐化以及图像降噪处理，可高效、快速的提取口腔图像采集模块的图像信息，可提高对用户口腔图像的辨识精度，有效地减少误判情况发生。

（3）由于温度传感器采集的信号为微弱的电压信号，因而信号放大单元通过集成运放A1-A4和电阻R1-R13对温度传感器输出的电压V0进行放大处理，由集成运放A1-A4和电阻R1-R14构成的信号放大单元只有0.3μV/℃的漂移、2μV以内的偏移、100pA偏置电流和0.1Hz到10Hz宽带内30nV的噪声。其中，信号滤波单元使用电阻R14-R19、电容C1-C2以及集成运放A5-A6对经过放大后的电压信号进行低通滤波处理，从而提高了温度检测的精度。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的智能健康监护系统的示意图；

图2为本发明的智能健康监护系统的功能图；

图3为本发明的智能健康监护系统中数据采集的功能图；

图4为本发明的信号处理电路的电路图；

图5为本发明的图像处理模块的示意图。

附图标记：

1-中央处理器，2-温度传感器；3-信号处理电路；4-脉搏监测传感器；5-血压监测传感器；6-用户信息输入单元；7-口腔图像采集模块；8-图像处理模块；9-无线传输单元；10-医疗机构数据库；11-用户端；12-显示单元；13-存储单元；14-定位单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的智能健康监护系统进行详细说明。

如图1所示，智能健康监护系统包括中央处理器1、温度传感器2、信号处理电路3、脉搏监测传感器4、血压监测传感器5、用户信息输入单元6、口腔图像采集模块7、图像处理模块8、无线传输单元9、医疗机构数据库10、用户端11、显示单元12、存储单元13以及定位单元14。

其中，温度传感器2的输出端与信号处理电路3的输入端连接，口腔图像采集模块7的输出端与图像处理模块8的输入端连接，信号处理电路3的输出端、脉搏监测传感器4的输出端、血压监测传感器5的输出端、用户信息输入单元6的输出端、图像处理模块8的输出端以及定位单元14的输出端均与中央处理器1的输入端连接，中央处理器1通过无线传输单元9与医疗机构数据库10连接，医疗机构数据库10的数据输出端与用户端11的输入端连接，医疗机构数据库10通过无线传输单元9与显示单元12和存储单元13连接。

其中，温度传感器2设置于用户肌肤，用于监测用户的温度信号，脉搏监测传感器4设置于用户心脏位置，用于监测用户的脉搏信号，定位单元14用于监测用户的位置信息，定位单元14、温度传感器2以及脉搏监测传感器4可随用户随身携带，以进行实时监测；血压监测传感器5用于监测用户的血压信号，口腔图像采集模块7用于采集用户口腔图像信息。

其中，用户信息输入单元6用于输入用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息。

上述实施方式中，利用中央处理器1、温度传感器2、信号处理电路3、脉搏监测传感器4、血压监测传感器5、用户信息输入单元6、口腔图像采集模块7、图像处理模块8、无线传输单元9、医疗机构数据库10、用户端11、显示单元12、存储单元13以及定位单元14对个人健康进行实时、有效以及高精度监测。结合传感器和无线通信等技术，实现了对用户温度信号、脉搏信号、血压信号、位置信息以及图像信息进行监测，其中，温度传感器2、脉搏监测传感器4以及定位单元14能够随用户随身携带，可实现实时对用户身体的基本生理数据进行监测，同时，通过医疗机构数据库10对采集的信号进行分析，以甄别异常数据，进而可作进一步诊断。本发明提供一种智能健康监护系统，其结构简单、通用性好、集成度高、成本低廉、实时性好、检测精度高、易于维护、智能化高、可扩展性好等优点。

上述实施方式中，在使用定位单元14采集用户的位置信息，上述定位单元14使用GPS的指令是$GPRGA，语句包括17个字段：语句表示头、世界时间、维度、维度半球、经度、经度半球、定位质量指示、使用卫星数量、水平精确度、海拔高度、高度单位、大地水准面高度、高度单位、差分GPS数据期限、差分参考基站标号、校验和结束标记，并使用逗号隔开。

上述实施方式中，本发明提供的智能健康监护系统还包括一电源，该电源为个人健康监测系统提供电力支持。

显示单元12和存储单元13设置于用户屋内，显示单元12用于实时显示用户温度信号、脉搏信号、血压信号、位置信息以及图像信息，存储单元13用于存储用户温度信号、脉搏信号、血压信号、位置信息以及图像信息，存储单元13在进行存储时读取中央处理器1内的时钟信号，以对存储数据标记时间信息。

存储单元13还包括一USB数据端口，用户或医护人员能够通过该USB数据接口获知用户温度信号、脉搏信号、血压信号、位置信息以及图像信息数据，便于用户或医护人员后期研究、分析。

具体地，温度传感器2设置于用户肌肤，温度传感器2用于监测用户的温度信号，并将采集的温度信号传输至信号处理电路3，信号处理电路3对接收到的温度信号依次进行信号放大和信号滤波处理，并将处理后的信号传输至计中央处理器1。

上述实施方式中，用户信息输入单元6用于输入用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息，并将用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息传输至中央处理器1，中央处理器1将接收到的上述信息通过无线传输单元9传输至医疗机构数据库10，医疗机构数据库10根据接收到的上述用户信息为用户建立电子病历档案。

更进一步地，用户信息输入单元6所输入的信息不局限于上述信息，能够根据用户的需求自行添加，例如，添加病史信息、亲戚联系方式、工作单元地址等信息，可进一步完善上述电子病历档案。

如图2所示，本发明提供的智能健康监护系统依赖高精度仪器，通过对用户生理信号的数据采集和分析，以实现对用户的健康进行全面、及时以及高精度的监测。

本发明提供的智能健康监护系统主要由信号采集、生理参数分析、生理异常报警、系统管理、公共信息这几个功能模块。

其中，信息采集包括生理信号采集、非生理信号采集、信号传输和功耗管理。

生理信号采集，用于采集用户的人体生理参数，其包括温度、血压、口腔图像等参数。

非生理信号采集，用于采集用户的非生理信息，其包括GPS信息的经纬度坐标，采集设备的电池剩余电量等。

信号传输，用于将采集的信号传输至目标设备。

功耗管理，用于对采集设备的功耗进行优化管理，已达到最长的待机时间和最优的信号采集。

其中，生理参数分析包括参数显示、数据存储、参数分析和人机交互。

参数显示，用于通过用户端，如智能手机，把用户各项生理数据显示出来，和接收诊断结果/建议。

数据存储读取，用于存储历史数据，以供后续分析、研究。

人机交互，用户能够通过用户端访问医疗机构的专家库，向专家咨询医疗知识。

其中，公共信息包括疾病预告和医疗资源。

疾病预告，用户能够通过用户端接收医疗机构发布的疾病预告信息。

医疗资源，用户能够通过用户端接收医疗机构门诊的介绍，以及各药品介绍。

其中，生理异常报警包括预警管理、超值报警、历史记录和数据上传。

预警管理，其根据用户自身的实际情况，和医学生理参考数据，设置用户的阈值参数，根据不同情况设置预警等级，可进行语音警告、显示报警、通知家属亲戚、通知医疗机构等。

超值报警，根据数据库内存储的正常状态阈值，当监测值超出范围时，系统报警，能够通过用户端显示和播放出来，并用电话。短信通知医疗机构和用户的亲属。

历史记录，用户记录历次报警的具体情况，包括用户的正常生理参数指标，和超出阈值的指标等一些重要数据。

数据上传，用于通过无线传输网络将一些疑难问题上传至后台数据库，由服务器进行未找到原因的生理异常的分析处理。

其中，系统管理包括系统扩展。

系统扩展，用于扩展医疗项目，能够根据用户需求添加监测项目。

如图3所示，可根据用户的个人需求扩展测试项目，例如脉搏信号、血脂信号、血压信号、位置信息、睡眠信息、运动信息、体温信息等。

如图4所示，温度传感器2设置于用户肌肤，温度传感器2用于监测用户的温度信号，将采集的温度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至信号处理电路3，V1为经过信号处理电路3处理后的电压信号，信号处理电路3包括信号放大单元和信号滤波单元，温度传感器2的输出端与信号放大单元的输入端连接，信号放大单元的输出端与信号滤波单元的输入端连接，信号滤波单元的输出端与中央处理器1的输入端连接。

具体地，信号放大单元包括集成运放A1-A4和电阻R1-R13。

其中，温度传感器2的输出端分别与集成运放A3的同相输入端、集成运放A2的同相输入端、集成运放A1的同相输入端连接，电阻R1的一端接地，电阻R1的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1的另一端还与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的另一端与电阻R11的一端连接，电阻R4的一端接地，电阻R4的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R4的另一端还与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R5的另一端还与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R6的另一端还与电阻R11的一端连接，电阻R7的一端接地，电阻R7的另一端与集成运放A3的反相输入端连接诶，电阻R7的另一端还与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R8的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与集成运放A4的同相输入端连接，集成运放A4的反相输入端接地，电阻R11的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R12的一端接地，电阻R12的另一端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与集成运放A4的输出端连接，集成运放A4的输出端与信号滤波单元的输入端连接。

具体地，信号滤波单元包括电阻R14-R19、电容C1-C4以及集成运放A5-A6。

其中，信号放大单元的输出端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电阻R15的一端连接，电容C1的一端接地，电容C1的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R14的另一端还与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与电容C2的一端连接，电容C2的另一端也与集成运放A5的输出端连接，电容C2的一端还与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端与直流电源Vs连接，电阻R17的一端与集成运放A5的输出端连接，电容C3的一端接地，电容C3的另一端与电阻R17的另一端连接，电阻R19的一端与电容C3的另一端连接，电阻R19的另一端与集成运放A6的输出端连接，电容C4的一端与集成运放A6的反相输入端连接，电容C4的另一端也与集成运放A6的输出端连接，电阻R18的一端与电阻R17的另一端连接，电阻R18的一端与电容C4的一端连接，集成运放A6的同相输入端与直流电源Vs连接，集成运放A6的输出端将处理后的电压信号V1传输至中央处理器1的ADC端口。

上述实施方式中，信号处理电路3的噪声在30nV以内，漂移为0.3μV/℃，集成运放A1、A2、A3和A4均为LT1028低漂移放大器，集成运放A5和A6均为LT1498运放，由于集成运放A1、A2、A3和A4的直流偏移与漂移并不会影响电路的整体偏移，从而使得电路有着极低的偏移和漂移。

信号放大单元包含4个LT1028的低噪声、低漂移放大器，其工作原理是，噪声通过并联的4个器件而下降2倍，其中，信号放大单元的增益为800，输出噪声为2×200×1.1nv/Hz，输入噪声为（1.1/2）nv/Hz。

上述实施例中，根据测试需求，可在放大单元中设置N个LT1028的低噪声、低漂移放大器，噪声通过并联的4个器件而下降N的二分之一次方倍。

信号滤波单元采用了低电压运行和宽带宽的LT1498，电路运行在反相模式以获得最低的失真，输出在轨到轨之间摆动，信号滤波单元在阻带衰减在10MHz处为90dB。

在信号处理电路3中，电阻R1的阻值为7.5Ω，电阻R2的阻值为470Ω，电阻R3的阻值为1.5KΩ，电阻R4为阻值为7.5Ω，电阻R5的阻值为470Ω，R6的阻值为1.5KΩ，电阻R7的阻值为7.5Ω，电阻R8的阻值为470Ω，电阻R9的阻值为1.5KΩ，电阻R10的阻值为500Ω，电阻R11的阻值为4.7KΩ，电阻R12的阻值为1KΩ，电阻R13的阻值为9KΩ，电阻R14的阻值为6.81KΩ，电阻R15的阻值为6.81KΩ，电阻R16的阻值为11.3KΩ，电阻R17的阻值为5.23KΩ，电阻R18的阻值为10.2KΩ，电阻R19的阻值为5.23KΩ，C1的电容值为330pF，电容C2的电容值为110pF，电容C3的电容值为1000pF，电容C4的电容值为47pF，电源Vs电压为3V。

由于温度传感器2采集的信号为微弱的电压信号，因而信号放大单元通过集成运放A1-A4和电阻R1-R13对温度传感器2输出的电压V0进行放大处理，由集成运放A1-A4和电阻R1-R14构成的信号放大单元只有0.3μV/℃的漂移、2μV以内的偏移、100pA偏置电流和0.1Hz到10Hz宽带内30nV的噪声。其中，信号滤波单元使用电阻R14-R19、电容C1-C2以及集成运放A5-A6对经过放大后的电压信号进行低通滤波处理，从而提高了温度检测的精度。

具体地，温度传感器2用于监测用户的温度信号，将温度信号传输至信号处理电路3进行信号处理，并将处理后的温度信号传输至中央处理器1，脉搏监测传感器4用于监测用户的脉搏信号，并将脉搏信号传输至中央处理器1，定位单元14用于监测用户的位置信息，并将位置信息传输至中央处理器1，血压监测传感器5用于监测用户的血压信号，并将血压信号传输至中央处理器1，用户信息输入单元6用于输入用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息，并将用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息传输至中央处理器1，口腔图像采集模块7用于采集用户口腔图像信息，将用户口腔图像信息传输至图像处理模块8进行图像处理，并将处理后的图像信息传输至中央处理器1；中央处理器1将接收到的温度信号、脉搏信号、血压信号、用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息、位置信息以及图像信息通过无线传输单元9传输至医疗机构数据库10，医疗机构数据库10将接收到温度信号、脉搏信号、和血压信号与数据库中的标准数据进行比较，若其中一项数据偏离正常阈值，则将此偏离正常阈值的数据、位置信息以及图像信息传输至医疗机构专家库，交由医疗专家进行诊断，并将诊断结果传输至用户端11，同时，将诊断结果通过无线传输单元9传输至显示单元12和存储单元13。

上述实施方式中，医疗机构数据库10内存储有用户历史的健康数据和正常状态的健康数据，在医疗机构数据库10将接收到温度信号、脉搏信号、血压信号后，会对所接收到的信号进行分析，以判断接收到的信号值是否偏离正常阈值，进一步地，上述正常阈值为医疗机构数据库10根据其所存储的大量数据分析得出，具有普遍适用性，若其中一项数据偏离正常阈值，例如，医疗机构数据库10接收到的血压数据偏离正常阈值，则医疗机构数据库10将血压数据传输至医疗机构专家库，同时也将位置信息以及图像信息传输至医疗机构专家库，以便于医疗专家进行进一步诊断，并将诊断结果传输至用户端11，同时，将诊断结果通过无线传输单元9传输至显示单元12和存储单元13。

其中，上述诊断结果为病因以及专家建议。

具体地，诊断结果传输至用户端11时，同时向用户端11发出报警信息，并通过用户预先设置的亲属通讯信息告知其亲属。

用户还能通过用户端11与医疗结构专家库进行双向通信，即用户能够通过用户端11向医疗结构专家库发出咨询请求，进而能向专家问诊。

具体地，脉搏监测传感器4用于监测用户的脉搏信息，其中，心脏发出的信号为x(n)，脉搏监测传感器4的传递函数为h(n)，脉搏监测传感器4监测到的信号为y(n)，其中中央处理器1对接收到的信号y (n)进行分析处理，其中，，具体步骤如下：

第一步：将进行傅里叶变换，可得：，其中X(k)为经过傅里叶变换的心脏发出的信号，H(k)为经过傅里叶变换的脉搏监测传感器4的传递函数，Y(k) 为经过傅里叶变换的脉搏监测传感器4监测到的信号；

第二步：计算Y(k)的功率函数，可得，其中，为Y(k)的功率函数，为X(k)的功率函数；

第三步：再将两边一同求对数：；

第四步：对进行傅里叶反变换可得：；

第五步：最后根据绘制波形图，并将上述波形图作为用户脉搏信号进行输出。

上述实施方式中，通过上述波形图能够获知脉搏的幅度信息、脉动周期信息等，和对应的生理因数结合起来，能够得到生理数据结果，进而判断用户的身体状态。

上述算法的优先是计算量小，便于运作。

具体地，温度传感器2为双金属片式温度传感器，口腔图像采集模块7为CCD图像传感器。

具体地，用户端11为用户随身携带的移动通讯设备，移动通讯设备为手机、平板电脑或笔记本电脑。

如图5所示，口腔图像采集模块7用于采集用户口腔图像信息，并将采集到的图像信息传输至图像处理模块8，图像处理模块8对接收到的图像信息依次进行图像平滑、图像增强、图像锐化和图像降噪处理，并将处理后的图像信息传输至中央处理器1。

上述实施方式中，图像处理模块8对采集的图像依次进行图像平滑、图像增强、图像锐化以及图像降噪处理，可高效、快速的提取口腔图像采集模块7的图像信息，可提高对用户口腔图像的辨识精度，有效地减少误判情况发生。

具体地，将口腔图像采集模块7传输至图像处理模块8的用户口腔图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，图像平滑单元对图像f(x,y)进行图像平滑处理，经过图像平滑处理后的图像二维函数为g(x,y)，平滑函数为q(x,y)，其中，

；

；

其中，﹡为卷积符号，为自定义可调常数，平滑的作用是通过来控制的。

上述实施方式中，图像平滑单元将将口腔图像采集模块7采集的用户口腔图像亮度进行平缓渐变，减小突变梯度，从而改善图像质量。

图像增强单元对图像g(x,y)进行图像清晰度增强处理，经过图像清晰度增强处理后的图像二维函数为h(x,y)，其中，

；

上述实施方式中图象增强单元的目的是为了改进经过图像平滑单元处理后的图像质量，除去图象中的噪声，使边缘清晰，提高图象的可判读性。

图像锐化单元对图像h(x,y)进行图像锐化处理，经过图像锐化处理后的图像二维函数为d(x,y)，其中，

；

上述实施方式中，图像锐化单元补偿经过图像增强处理后的图像的轮廓，增强图像的边缘及灰度跳变的部分，使图像变得更加清晰。

图像降噪单元对图像f(x,y)进行图像亮度增强处理，经过图像亮度增强处理后的图像二维函数为s(x,y)，

；

上述实施方式中，图像降噪单元的目的是为了改进经过图像锐化单元处理后的图像的质量，以增加图像亮度。

经过图像处理模块8处理后的用户口腔图像能更加清晰显示用户口腔图像信息，从而能使医护人员获取更准确的用户健康信息。

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)

1.一种智能健康监护系统，其特征在于，所述智能健康监护系统包括中央处理器（1）、温度传感器（2）、信号处理电路（3）、脉搏监测传感器（4）、血压监测传感器（5）、用户信息输入单元（6）、口腔图像采集模块（7）、图像处理模块（8）、无线传输单元（9）、医疗机构数据库（10）、用户端（11）、显示单元（12）、存储单元（13）以及定位单元（14）；

其中，所述温度传感器（2）的输出端与所述信号处理电路（3）的输入端连接，所述口腔图像采集模块（7）的输出端与所述图像处理模块（8）的输入端连接，所述信号处理电路（3）的输出端、所述脉搏监测传感器（4）的输出端、血压监测传感器（5）的输出端、用户信息输入单元（6）的输出端、所述图像处理模块（8）的输出端以及所述定位单元（14）的输出端均与所述中央处理器（1）的输入端连接，所述中央处理器（1）通过所述无线传输单元（9）与所述医疗机构数据库（10）连接，所述医疗机构数据库（10）的数据输出端与所述用户端（11）的输入端连接，所述医疗机构数据库（10）通过所述无线传输单元（9）与所述显示单元（12）和所述存储单元（13）连接；

其中，所述用户信息输入单元（6）用于输入用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息；

其中，所述温度传感器（2）设置于用户肌肤，用于监测用户的温度信号，所述脉搏监测传感器（4）设置于用户心脏位置，用于监测用户的脉搏信号，所述定位单元（14）用于监测用户的位置信息，所述定位单元（14）、所述温度传感器（2）以及所述脉搏监测传感器（4）可随用户随身携带，以进行实时监测；所述血压监测传感器（5）用于监测用户的血压信号，所述口腔图像采集模块（7）用于采集用户口腔图像信息。

2.根据权利要求1所述的智能健康监护系统，其特征在于，所述温度传感器（2）设置于用户肌肤，所述温度传感器（2）用于监测用户的温度信号，并将采集的温度信号传输至所述信号处理电路（3），所述信号处理电路（3）对接收到的温度信号依次进行信号放大和信号滤波处理，并将处理后的信号传输至所述计中央处理器（1）。

3.根据权利要求1所述的智能健康监护系统，其特征在于，所述口腔图像采集模块（7）用于采集用户口腔图像信息，并将采集到的图像信息传输至所述图像处理模块（8），所述图像处理模块（8）对接收到的图像信息依次进行图像平滑、图像增强、图像锐化和图像降噪处理，并将处理后的图像信息传输至所述中央处理器（1）。

4.根据权利要求1或2所述的智能健康监护系统，其特征在于，所述温度传感器（2）设置于用户肌肤，所述温度传感器（2）用于监测用户的温度信号，将采集的温度信号转换为电压信号V0，并将电压信号V0传输至所述信号处理电路（3），V1为经过所述信号处理电路（3）处理后的电压信号，所述信号处理电路（3）包括信号放大单元和信号滤波单元，所述温度传感器（2）的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接，所述信号滤波单元的输出端与所述中央处理器（1）的输入端连接。

5.根据权利要求4所述的智能健康监护系统，其特征在于，所述信号放大单元包括集成运放A1-A4和电阻R1-R13；

其中，所述温度传感器（2）的输出端分别与集成运放A3的同相输入端、集成运放A2的同相输入端、集成运放A1的同相输入端连接，电阻R1的一端接地，电阻R1的另一端与集成运放A1的反相输入端连接，电阻R1的另一端还与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的一端与集成运放A1的输出端连接，电阻R3的另一端与电阻R11的一端连接，电阻R4的一端接地，电阻R4的另一端与集成运放A2的反相输入端连接，电阻R4的另一端还与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与集成运放A2的输出端连接，电阻R5的另一端还与电阻R6的一端连接，电阻R6的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R6的另一端还与电阻R11的一端连接，电阻R7的一端接地，电阻R7的另一端与集成运放A3的反相输入端连接诶，电阻R7的另一端还与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与集成运放A3的输出端连接，电阻R8的另一端还与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与集成运放A4的同相输入端连接，集成运放A4的反相输入端接地，电阻R11的另一端与集成运放A4的输出端连接，电阻R12的一端接地，电阻R12的另一端与电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与集成运放A4的输出端连接，集成运放A4的输出端与所述信号滤波单元的输入端连接。

6.根据权利要求5所述的智能健康监护系统，其特征在于，所述信号滤波单元包括电阻R14-R19、电容C1-C4以及集成运放A5-A6；

其中，所述信号放大单元的输出端与电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端与电阻R15的一端连接，电容C1的一端接地，电容C1的另一端与电阻R5的一端连接，电阻R5的另一端与集成运放A5的输出端连接，电阻R14的另一端还与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端与电容C2的一端连接，电容C2的另一端也与集成运放A5的输出端连接，电容C2的一端还与集成运放A5的反相输入端连接，集成运放A5的同相输入端与直流电源Vs连接，电阻R17的一端与集成运放A5的输出端连接，电容C3的一端接地，电容C3的另一端与电阻R17的另一端连接，电阻R19的一端与电容C3的另一端连接，电阻R19的另一端与集成运放A6的输出端连接，电容C4的一端与集成运放A6的反相输入端连接，电容C4的另一端也与集成运放A6的输出端连接，电阻R18的一端与电阻R17的另一端连接，电阻R18的一端与电容C4的一端连接，集成运放A6的同相输入端与直流电源Vs连接，集成运放A6的输出端将处理后的电压信号V1传输至所述中央处理器（1）的ADC端口。

7.根据权利要求1所述的智能健康监护系统，其特征在于，所述温度传感器（2）用于监测用户的温度信号，将温度信号传输至所述信号处理电路（3）进行信号处理，并将处理后的温度信号传输至所述中央处理器（1），所述脉搏监测传感器（4）用于监测用户的脉搏信号，并将脉搏信号传输至所述中央处理器（1），所述定位单元（14）用于监测用户的位置信息，并将位置信息传输至所述中央处理器（1），所述血压监测传感器（5）用于监测用户的血压信号，并将血压信号传输至所述中央处理器（1），所述用户信息输入单元（6）用于输入用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息，并将用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息传输至所述中央处理器（1），所述口腔图像采集模块（7）用于采集用户口腔图像信息，将用户口腔图像信息传输至所述图像处理模块（8）进行图像处理，并将处理后的图像信息传输至所述中央处理器（1）；所述中央处理器（1）将接收到的温度信号、脉搏信号、血压信号、用户的姓名、出生日期、民族、血型、社保编号、性别、联系方式、家庭住址信息、位置信息以及图像信息通过所述无线传输单元（9）传输至所述医疗机构数据库（10），所述医疗机构数据库（10）将接收到温度信号、脉搏信号和血压信号与数据库中的标准数据进行比较，若其中一项数据偏离正常阈值，则将此偏离正常阈值的数据、位置信息以及图像信息传输至医疗机构专家库，交由医疗专家进行诊断，并将诊断结果传输至所述用户端（11），同时，将诊断结果通过所述无线传输单元（9）传输至所述显示单元（12）和所述存储单元（13）。

8.根据权利要求7所述的智能健康监护系统，其特征在于，所述脉搏监测传感器（4）用于监测用户的脉搏信息，其中，心脏发出的信号为x(n)，所述脉搏监测传感器（4）的传递函数为h(n)，所述脉搏监测传感器（4）监测到的信号为y(n)，其中所述中央处理器（1）对接收到的信号y (n)进行分析处理，其中，，具体步骤如下：

第一步：将进行傅里叶变换，可得：，其中X(k)为经过傅里叶变换的心脏发出的信号，H(k)为经过傅里叶变换的所述脉搏监测传感器（4）的传递函数，Y(k) 为经过傅里叶变换的所述脉搏监测传感器（4）监测到的信号；

第二步：计算Y(k)的功率函数，可得，其中，为Y(k)的功率函数，为X(k)的功率函数；

第三步：再将两边一同求对数：；

第四步：对进行傅里叶反变换可得：；

第五步：最后根据绘制波形图，并将上述波形图作为用户脉搏信号进行输出。

9.根据权利要求1所述的智能健康监护系统，其特征在于，所述温度传感器（2）为双金属片式温度传感器，所述口腔图像采集模块（7）为CCD图像传感器。

10.根据权利要求1所述的智能健康监护系统，其特征在于，所述用户端（11）为用户随身携带的移动通讯设备，所述移动通讯设备为手机、平板电脑或笔记本电脑。