CN110517752A - 一种用于实时采集膳食摄入信息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实时采集膳食摄入信息的方法：在光线充足的地方将网格背景图平铺于水平桌面；将调查对象平常摄入量的食物放入到标准餐具内，再将盛有食物的标准餐具摆放在网格背景图；进餐前、后用智能摄像设备分别从正上方、侧方、前斜上方和后斜上方四个方向对膳食进行摄像；通过“膳食助手”微信小程序，向后台专业评估人员传送调查对象的基本信息和进餐膳食信息；由后台专业人员根据膳食图像和食物原料及烹调方法对调查对象膳食中各种食物的摄入情况进行估量。本发明能节约被调查人群的时间、提高被调查人群的配合度，同时能保证所采集膳食信息的及时性、完整性和准确性。

Description

一种用于实时采集膳食摄入信息的方法

技术领域

本发明属于新型膳食调查方法技术领域，具体涉及一种用于实时采集膳 食摄入信息的方法。

背景技术

随着社会经济发展和生活方式的转变，高血压、糖尿病、心血管疾病等 慢性病已成为威胁我国居民健康的主要问题。已有研究表明，膳食结构不合 理是导致慢性病发生发展的一个重要危险因素。为了均衡膳食、合理营养， 以达到预防疾病、促进健康的目的，准确、高效地收集人们的膳食摄入信息 进而科学全面地评价其膳食质量，对于各种疾病的预防和控制尤为关键。

目前，用于人群膳食信息采集的方法主要有称重法、记账法、24小时膳 食回顾法、食物频率法、化学分析法等。其中，称重法是人群膳食调查中最 准确的方法，但这种方法需要耗费大量的时间和精力，不易被调查对象所接 受；另外，称重法还可能会对被调查者的饮食习惯造成影响，产生偏倚。24 小时膳食回顾法是目前大样本人群中膳食调查中最常用的方法，但该方法需 要依靠被调查者的记忆来描述膳食，容易存在漏报、误报或估量误差较大的 问题。食物频率法主要用于收集调查对象过去较长一段时间内各种食物的摄 入频率和摄入量，进一步根据摄入频率和每次食用量获得个体长期食物和营 养素的平均摄入情况，但由于食物频率问卷中的食物条目多为研究人员根据 其研究目的主观选取的代表性食物，因此采用食物频率法来计算调查对象每 日摄入的能量和营养素时，高估或低估的现象较为严重。值得注意的是，24 小时膳食回顾法和食物频率法均属于回顾性膳食调查方法，需要依靠调查者 的记忆能力，且大部分被调查者由于缺乏对食物重量的认知，很难对其所摄 入的食物重量做出准确的估计。因此，在进行回顾性膳食调查时，常常需要 由受过培训的专业调查员来完成，同时还需要借助一些食物模具或食物图谱 来辅助调查对象回忆各种食物的名称和数量，这在一定程度上增加了膳食调 查工作的困难性和复杂性。因此，开发一种简便、高效的膳食信息采集方法， 以实现节约被调查人群的时间、提高被调查人群的配合度，同时保证所采集 膳食信息的及时性、完整性和准确性，进一步对其膳食质量进行科学、客观 的评估，是当前营养领域需要解决的关键问题。

综上所述，现有技术的膳食信息采集方法存在的问题，不仅要耗费大量 的人力和物力，所针对的人群较为有限(儿童和老年人的认知或记忆能力有 限，需要借助他人的帮助才能完成)，还常常伴有膳食摄入误报和漏报的现 象，造成所采集的膳食信息缺乏完整性和准确性，容易影响后期膳食摄入的 评估和指导。

发明内容

针对现有技术的膳食信息采集技术的现状与不足，本发明的目的旨在提 供一种新的用于采集人群膳食摄入信息的方法，以实现节约被调查人群的时 间、提高被调查人群的配合度，同时保证所采集膳食信息的及时性、完整性 和准确性，以便进一步对其膳食质量进行科学、客观的评估。

本发明提供的用于实时采集膳食摄入信息的方法，主要包括以下步骤：

(1)选择光线充足的地方，将以长度单位为刻度的网格背景图平铺于水 平桌面，所述网格背景图上标记有放置标准餐具的位置标识；

(2)将调查对象平常摄入量的食物放入到标准餐具内，再将盛有食物的 标准餐具摆放在所述网格背景图上所标记出的标准餐具放置位置；标准餐具 包括标准的盘、碗、杯。

(3)在调查对象进餐开始前，用智能摄像设备分别从正上方、侧方、前 斜上方和后斜上方四个方向对膳食进行摄像，拍摄使餐具和食物全部入镜的 图像；智能摄像设备优先采用智能手机。

(4)在调查对象进餐结束后，按照步骤(3)的方法进行拍摄图像。

(5)通过“膳食助手”微信小程序，向后台专业评估人员传送调查对象 包括其姓名、年龄、性别在内的基本信息；进餐时间和结束时间，以及每个 餐具中相应的食物原料及烹调方法；进餐前和进餐后于4个方向拍摄的至少 8张图像。

(6)后台专业人员收到膳食图像后，根据膳食图像和食物原料及烹调方 法，结合预先制定的食物评估参比图谱，对调查对象膳食中各种食物的摄入 情况进行估量，并用于后期的膳食评价及指导。

在本发明的上述技术方案中，从正上方摄像，优选采取使摄像设备镜头 与桌面平行，且距离桌面约40～45cm，使网格背景图全部入镜；从正侧方摄 像，优先采取使摄像设备镜头与桌面垂直，且距离网格背景图外框约 25～30cm，保证餐具和食物全部入镜；从前后斜上方摄像，优先采取使摄像 设备镜头轴线与作为X-Y平面的桌平面和与作为X-Z平面的桌垂面成 40～50°夹角，距离桌面约40～45cm，使餐具和食物全部入镜。从前斜上方摄 像和从后斜上方摄像，二者分别以平行的不同桌垂面作为测量基准。

在本发明的上述技术方案中，为了降低制作成本，所述网格背景图优先 选用纸质的矩形网格背景图。当然，为了提高重复使用性，也可采用塑料薄 膜材质的矩形网格背景图，或其他材质的矩形网格背景图。

在本发明的上述技术方案中，为了适应不同环境条件，所述网格背景图 可设计成两种规格，第一种规格为50cm×40cm标准版的网格背景图，第二 种规格为22cm×22cm便携版的网格背景图。

在本发明的上述技术方案中，为了使标准餐具放置规整，便于拍摄图像， 对于所述标准版的网格背景图，网格背景图上标记有两排放置餐具的位置标 识，后排的位置标识是两边为放置餐具碗的标识，中间为放置餐具杯的标识， 前排的位置标识为两个放置餐具盘的标识；对于所述便携版的网格背景图， 网格背景图上位置标识为于同一个位置标记出可分别放置餐具盘、碗、杯的 标识。

在本发明的上述技术方案中，对于调查对象膳食食物的种类较多，且多 于网格背景图上标记的餐具位置标识数量，可采取分批摄像，将所有种类的 食物全部摄像，一并上传。

在本发明的上述技术方案中，所述“膳食助手”微信小程序，其构成包 括：用于填写至少包括姓名、年龄、性别基本信息的登录界面；用于填写进 餐时间和结束时间，以及每个餐具中相应的食物原料及烹调方法的膳食信息 界面；上传进餐前和进餐后4个角度拍摄的至少8张图像；点击“提交”完 成。

实时采集膳食摄入信息需做好以下准备：

用于对膳食影像图画进行摄像、获得影像图画面的智能图像采集设备， 一般选用智能手机；

用于收集调查对象基本信息和对应的膳食信息，对获得影像图画进行实 时传输的“膳食助手”微信小程序；

用于盛装食物的标准餐具，一般包括标准的盘、碗和杯；

用于对餐具直径和食物大小进行标注的、以长度单位为刻度的网格背景 图；

用于指导调查对象记录膳食信息的视频和说明书；优先采用纸质说明 书；

用于对膳食图像中各种食物的摄入量进行评估的参比图谱。

本发明提供的用于实时采集膳食摄入信息的方法，具有以下优点和积极 效果：

(1)本发明利用目前广泛使用的智能手机，即可对人群的膳食摄入进 行高质量记录，并且能够将膳食信息实时传输给后台专业人员，膳食信息采 集十分方便，提高了膳食信息采集效率和准确性。

(2)本发明提供的实时采集膳食摄入信息的方法，膳食摄入信息的现 场采集可由被调查对象自己来完成，这不仅能够减轻调查对象的回忆负担， 提高调查对象的配合度，同时还能节约调查员前往现场的时间和精力。另外， 客观的膳食影像图画能够减少传统的回顾性膳食调查方法中存在的漏报和 误报现象，使获得的膳食信息更为真实、可靠。

(3)传统的膳食调查方法由于需耗费大量的人力、物力和时间，大多 只收集调查对象短时期内的膳食信息(如称重法一般采集调查对象连续一周 的膳食信息，24小时膳食回顾法一般采集调查对象连续3天的膳食信息)， 不能反映季节变化、饮食习惯改变等引起的膳食摄入改变，而本发明由于其 方便性及高效性，可记录调查对象较长一段时间内的膳食摄入情况，因而其 所收集的膳食信息具有更强的代表性。

附图说明

图1是用于膳食图像实时传输的“膳食助手”微信小程序图；

图2是用于盛装食物的标准餐具图；

图3-1是标准版网格背景图，图3-2是便携版网格背景图；

图4-1至图4-4是用于指导调查对象记录膳食信息的说明书；

图5-1至图5-4是指导调查对象从四个方向拍摄膳食的演示图，其中图 5-1为正上方拍摄，图5-2为侧方拍摄，图5-3为前斜上方40～50°拍摄；图 5-4为后斜上方40～50°拍摄；

图6是用于对膳食图像中各种食物的摄入量进行评估的参比图谱举例。

图7-1至图7-4为实施例从四个方向对调查对象进餐前的膳食进行拍摄 的图像；

图8-1至图8-4为实施例从四个方向对调查对象进餐后的膳食进行拍摄 的图像；

图9为“膳食助手”登录界面。

图10为实施例膳食信息填写界面。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，但有必要在此指出的是，实 施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限 制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容做出一些非本质的改进和调整 进行具体实施是不需付出创造性劳动的，应仍属于本发明的保护范围。

实施例1

采用本发明实时采集膳食摄入信息，事前要做好以下准备工作：智能手 机、“膳食助手”微信小程序、标准餐具(盘、碗、杯)、标准版纸质矩形网 格背景图、指导调查对象记录膳食信息的说明书和用于对膳食图像中各种食 物的摄入量进行评估的参比图谱。

膳食摄入信息按以下步骤进行实时采集：

步骤一：选择光线充足的地方，将网格背景图纸平铺于水平桌面；根据 被调查者平常的膳食摄入量预先选取食物，放入到标准餐具内(液体或半固 体食物盛于杯或碗中，如牛奶、稀饭；固体食物盛于盘中，如面包、水果)， 再将盛有食物的餐具摆放在以长度单位为刻度的网格背景图纸上标记有盘、 碗、杯的位置标识处；

进餐开始前，用智能手机分别从正上方、侧方、前斜上方40～50°、后 斜上方40～50°四个方向对膳食进行摄像记录。正上方摄像时，作为图像采 集设备的智能手机镜头距离桌面约40～45cm，保证网格背景纸红色外框全部 入镜，且背景纸外框与图像采集设备四周几近平行，如图7-1所示；侧方摄 像时，智能手机镜头垂直于桌面，距离网格背景图纸外框约25～30cm，保证 餐具和食物全部入镜，如图7-2所示；前或后斜上方40～50°摄像时，智能 手机镜头距离桌面约40～45cm，且与桌面角度呈40～50°，保证网格背景纸 红色外框全部入镜，如图7-3和图7-4所示。

进餐结束后，用同样的方法记录剩余的膳食情况，如图8-1至8-4所示。

步骤二：打开“膳食助手”微信小程序，在登录界面填写调查对象的基 本信息：姓名(或编号如B3-19)、年龄(6岁)、性别(女)，如图9所示； 在膳食信息界面填写膳食信息：进餐开始时间(2019-05-12 09:15)和结束时 间(2019-05-12 09:35)、餐次(如早餐)、烹饪者(如母亲)，以及每个餐具 中对应的食物原料及烹调方法(如碗一：鸡蛋(煮)；碗二：大米粥(煮)； 盘一：苹果；盘二：面包；杯：纯牛奶)；同时，上传进餐前和进餐后4个 方向的8张图像，点击“提交”完成膳食图像的实时传输，如图10所示。

步骤三：专业人员在后台下载调查对象上传的膳食图像(进餐前及进餐 后各4张)及原材、烹调方法等相关膳食信息，根据食物评估参比图谱对进 餐前和进餐后各种食物的摄入量进行估量，进一步得到调查对象该餐次中各 种食物的实际摄入量(g或ml)＝餐前重量-餐后重量，如表1所示。

表1该餐次中各种食物的重量估计

Claims (10)

1.一种实时采集膳食摄入信息的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)选择光线充足的地方，将以长度单位为刻度的网格背景图平铺于水平桌面，所述网格背景图上标记有放置标准餐具的位置标识；

(2)将调查对象平常摄入量的食物放入到标准餐具内，再将盛有食物的标准餐具摆放在所述网格背景图上标记出的标准餐具放置位置；

(3)在调查对象进餐开始前，用智能摄像设备分别从正上方、侧方、前斜上方和后斜上方四个方向对膳食食物进行摄像，拍摄使餐具和食物全部入镜的图像；

(4)在调查对象进餐结束后，按照步骤(3)的方法进行拍摄图像；

(5)通过“膳食助手”微信小程序，向后台专业评估人员传送调查对象包括姓名、年龄、性别在内的基本信息；进餐时间和结束时间，以及每个餐具中相应的食物原料及烹调方法；进餐前和进餐后4个角度的至少8张图像；

(6)后台专业人员收到膳食图像后，根据膳食图像和食物原料及烹调方法，结合预先制定的食物评估参比图谱，对调查对象膳食中各种食物的摄入情况进行估量，并用于后期的膳食评价及指导。

2.根据权利要求1所述的实时采集膳食摄入信息的方法，其特征在于，从正上方摄像采取使摄像设备镜头与桌面平行，且距离桌面约40～45cm，使网格背景图全部入镜。

3.根据权利要求1所述的实时采集膳食摄入信息的方法，其特征在于，从正侧方摄像采取使摄像设备镜头与桌面垂直，且距离网格背景图外框约25～30cm，保证餐具和食物全部入镜。

4.根据权利要求1所述的实时采集膳食摄入信息的方法，其特征在于，从前后斜上方摄像采取使摄像设备镜头轴线与作为X-Y平面的桌平面和与作为X-Z平面的桌垂面成40～50⁰夹角，距离桌面约40～45cm，使餐具和食物全部入镜。

5.根据权利要求1至4之一所述的实时采集膳食摄入信息的方法，其特征在于，所述网格背景图为纸质的矩形网格背景图。

6.根据权利要求5所述的实时采集膳食摄入信息的方法，其特征在于，所述网格背景图有两种规格，第一种为50cm×40cm标准版的网格背景图，第二种为22cm×22cm便携版的网格背景图。

7.根据权利要求6所述的实时采集膳食摄入信息的方法，其特征在于，所述标准版的网格背景图上标记有两排放置餐具的位置标识，后排标记有两边放置餐具碗中间放置餐具杯的位置标识，前排标记有两个放置餐具盘的位置标识；所述便携版的网格背景图上标记有于同一个位置可分别放置餐具盘、碗、杯的标识。

8.根据权利要求1至4之一所述的实时采集膳食摄入信息的方法，其特征在于，当调查对象食物的种类多于网格背景图上标记的餐具位置标识数量时，采取分批摄像，直至将所有种类的食物全部摄像，一并上传。

9.根据权利要求1至4之一所述的实时采集膳食摄入信息的方法，其特征在于，所述“膳食助手”微信小程序构成包括，用于填写至少包括姓名、年龄、性别基本信息的登录界面；用于填写进餐时间和结束时间，以及每个餐具中相应的食物原料及烹调方法的膳食信息界面；上传进餐前和进餐后4个角度拍摄的至少8张图像；点击“提交”完成。

10.根据权利要求1至4之一所述的实时采集膳食摄入信息的方法，其特征在于，在实时采集膳食摄入信息之前做好以下准备：

用于对膳食影像图画进行摄像、获得影像图画面的智能图像采集设备；

用于收集调查对象基本信息和对应的膳食信息，对获得影像图画进行实时传输的“膳食助手”微信小程序；

用于盛装食物的标准餐具；

用于对餐具直径和食物大小进行标注的、以长度单位为刻度的网格背景图；

用于指导调查对象记录膳食信息的视频和说明书；

用于对膳食图像中各种食物的摄入量进行评估的参比图谱。