CN111305338A - 基于粪便生态评价的疾病预警系统、健康监测环以及马桶 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于粪便生态评价的疾病预警系统、健康监测环(或者盒体)以及马桶，系统包括：马桶端生态检测分析子系统，包括视觉模块、光谱模块、气体模块、无线数据传输模块和显示模块，视觉模块包括马桶内排泄物拍摄的摄像头和用于接收并处理摄像头数据的图像处理器；光谱模块包括用于向排泄物发出探测光的光谱发射器和用于接收排泄物反射光并进行分析的光谱接收器；云端疾病评价子系统，用于接收图像处理器和光谱接收器的处理结果并与预存的疾病信息数据库进行比对分析以获得疾病评价结果发送至显示模块显示。本发明无须耗材，采用非接触式的检测方法，结合多种数据指标进行对比，对比结果的可靠性更高，疾病评价反应速度更快。

Description

基于粪便生态评价的疾病预警系统、健康监测环以及马桶
技术领域
本发明涉及基于排泄物检测的健康管理技术领域，尤其涉及一种基于粪便生态评价的疾病预警系统、健康监测环(或者盒体)以及马桶。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对自身的健康状况越来越关心，对检测手段的要求也越来越高。目前，通过对大小便的化验检测，能够判断出人的不少病症，而且无创无痛，如今在临床检测中的应用也越来越广泛。生化和临床医学上的研究也表明：几乎所得疾病都会在粪便(排泄物)中找到标志物。
随着现代生活节奏的加快，人们工作繁忙，少有时间去医院进行体检，因为这样而错失良好治疗时机的人仍然在逐年增多，为了改善这一问题，方便人们能够及时的发现自身健康问题，目前，出现了有关疾病检测的智能马桶的研究，这类马桶大都采用先取样后使用试剂条(液)检测的方式来检测人体排泄物，从而得到数据。
如公开号为WO2017054133A1的专利文献公开了“一种智能马桶及其健康智能检测系统”，智能马桶包括有马桶本体和水箱，所述的马桶本体中设有分别用于收集小便和大便的小便取样冲排槽和大便取样冲排槽，分别收集小便和大便，有利于取样；小便取样冲排槽和大便取样冲排槽的槽底均设有一条虹吸排放管道。另外，智能成像检测显微镜能将取品与试纸或试剂反应后的图像信息、传感器信息及人机交互信息一并传送至健康智能检测系统中系统服务平台，以供医生远程分析。上述方案解决大小便取样检测不便的技术问题，同时可免去用户跑医院排队的不便，但是还是需要取样且试纸或试剂属于耗材。
由于取样麻烦且试纸或试剂属于耗材，需要经常的更新安装，这类智能马桶的使用相对比较繁琐，为了改善上述问题，公开号为CN108149761A的专利文献公开了“一种多功能健康监控智能马桶”，包括语音识别和控制系统、人体健康状况判断和健康顾问系统以及自动感应的香薰消毒系统，还包括设于马桶上的无线传输模块，无线传输模块与图像处理分析模块和香薰消毒液模块连接，还包括数据云端的云端数据处理模块、人工智能处理模块和图像识别结果返回模块。通过跟踪排泄物的物理特征(图像信息)和大数据的统计分析，可给出使用者的健康顾问建议；采用自动感应的香薰消毒功能，可提升厕内的空气质量；采用语音控制的操控方式，大大方便了人们使用马桶。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于粪便生态评价的疾病预警系统、健康监测环(或者盒体)以及马桶。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
提供一种基于粪便生态评价的疾病预警系统，系统包括：
马桶端生态检测分析子系统，包括视觉模块、光谱模块、气味模块、无线信息传输模块和显示模块，所述视觉模块包括用于采集并传输马桶内排泄物的图像的摄像头和用于接收并处理所述摄像头传输的图像的图像处理器，所述图像处理器至少包括对排泄物的颜色和形状特征的处理判断；所述光谱模块包括用于向马桶内排泄物发出探测光的光谱发射器和用于接收马桶内排泄物反射光并对排泄物反射光进行分析处理的光谱接收器；
云端疾病评价子系统，用于接收所述图像处理器和所述光谱接收器的处理结果并与大数据进行比对以获得疾病评价结果，还用于将所述疾病评价结果发送至所述显示模块显示，所述疾病信息数据库内存储有特征与疾病一一对应的评价数据，所述特征包括形状、颜色以及光波长中的任意一种或多种。
上述方案中，采用非接触式的检测方法，通过对人体排泄物的视觉和光谱分析，得到整个马桶生化状态(简称生态)的数据指标，并将数据指标上传至云端进行对比，最后将疾病评价结果通过显示模块显示，达到一个对早期疾病进行预警的效果；无耗材的检测，无需对人体排泄物进行提取采样和对耗材的补充，使用简单，用户操作方便，不影响常规大小便动作，不仅有视觉数据还有光谱数据，结合多种数据指标进行对比，对比结果的可靠性更高；疾病信息数据库内存储有特征与疾病一一对应的评价数据有利于疾病的快速评价，提高反应速度。
作为本发明的优选，所述马桶端生态检测分析子系统还包括绑定和认证模块，用于用户信息录入，实现用户身份识别、认证和用户端绑定，所述显示模块还用于在接收到所述疾病评价结果后将其发送至相应所述用户端显示。身份识别、认证，有利于健康预警数据能够按身份归类，而不是仅仅在显示模块上显示一次，疾病评价结果显示到用户端则可供用户随时随地打开阅读。
作为本发明的优选，所述马桶端生态检测分析子系统还包括气味模块，所述气味模块包括用于采集并传输马桶内排泄物气味的气味传感器和用于接收并处理所述气味传感器数据的气味信息处理器；所述图像处理器还包括对排泄物的光洁度和密度特征的处理判断；所述云端疾病评价子系统还用于接收所述气味信息处理器的处理结果并与预存的疾病信息数据库进行比对分析以获得疾病评价结果，所述特征包括形状、颜色、气味、光洁度、密度以及光波长中的任意一种或多种。充分分析排泄物形状、颜色、气味、光洁度、密度以及排泄物反射回的光，有利于充分准确的评价疾病。
作为本发明的优选，所述绑定和认证模块采用指纹采集识别认证，所述光谱接收器为接收和处理荧光和/或拉曼光的光谱仪。绑定和认证模块采用指纹采集识别认证操作起来相对较为便利，由于荧光和/或拉曼光的光谱分析较为成熟，由此获得的疾病评价准确程度更有保障。
作为本发明的优选，所述视觉模块和所述光谱模块集成于同一环形管柱内，所述环形管柱为弹性透明管柱。有利于方便系统与不同尺寸形状马桶安装适配。
提供一种基于粪便生态评价的健康监测环(或者盒体)，包括健康监测环管(或者盒体)，所述健康监测环管(或者盒体)内设有微型摄像头、图像处理器、光谱发射器、光谱接收器以及无线通讯器，所述微型摄像头与所述图像处理器电连接，所述图像处理器以及所述光谱接收器分别与所述无线通讯器电连接，所述微型摄像头用于采集马桶内排泄物的图像并传输至所述图像处理器，所述图像处理器接收并处理所述微型摄像头传输的图像，并将处理结果通过所述无线通讯器发送至云端，所述光谱接收器为接收和处理荧光和/或拉曼光的微型光谱仪，所述光谱发射器发射激发光至马桶内的排泄物，所述光谱接收器对排泄物反射出的荧光和/或拉曼光进行分析处理以及将处理结果通过所述无线通讯器发送至云端；所述健康监测环管(或者盒体)为弹性透明环形管柱(或者透明盒状)。
上述健康监测环(或者盒体)采集数据多样化，有利于为疾病分析提供充足的数据支持，减少疾病误判；可被方便地安装于市场上出售的任意马桶的内沿或者坐垫，适配性较高，能够用于早期疾病的预警。
提供一种基于粪便生态评价的智能马桶，包括马桶本体、设于马桶本体的显示器模块、健康监测环管(或者盒体)和无线通讯器，所述健康监测环管(或者盒体)内设有微型摄像头、图像处理器、光谱发射器以及光谱接收器，所述微型摄像头与所述图像处理器电连接，所述图像处理器、所述光谱接收器以及所述显示器模块分别与所述无线通讯器电连接，所述微型摄像头采集所述马桶本体内排泄物的图像并传输至所述图像处理器，所述图像处理器接收并处理所述微型摄像头传输的图像，并将处理结果通过所述无线通讯器发送至云端，所述光谱接收器为接收和处理荧光和/或拉曼光的微型光谱仪，所述光谱发射器发射激发光至马桶内的排泄物，所述光谱接收器对排泄物反射出的荧光和/或拉曼光进行分析处理以及将处理结果通过所述无线通讯器发送至云端。
上述智能马桶，布局合理，结构简明，工作原理清晰，无需常规大小便外的操作，使用方便，实用性强，采用非接触式的检测方法，通过对人体排泄物的视觉和光谱分析，得到整个马桶生化状态(简称生态)的数据指标，并将数据指标上传至云端进行对比，最后将疾病评价结果通过显示器模块显示，能够起到一个对早期疾病预警的效果，不仅采集图像还采集光谱，有利于为疾病评价提供充足的数据支持。
作为本发明的优选，所述健康监测环管(或者盒体)设于所述马桶本体的内沿处或设于所述马桶本体的坐垫下方，所述马桶本体还设有指纹识别绑定模块。指纹识别绑定模块供用户进行身份识别、认证和用户端绑定，方便同一用户健康数据的归类。设于所述马桶本体的内沿处或设于所述马桶本体的坐垫下方有利于充分的获取排泄物的形状、颜色、气味、光洁度、密度以及光波长等等物理特征。
作为本发明的优选，所述健康监测环管(或者盒体)为弹性透明管柱，所述微型摄像头、图像处理器、光谱发射器以及光谱接收器的供电干路上连接有指纹开关或声纹开关或声控开关或复位开关。健康监测环管(或者盒体)具有弹性，有利于方便其根据马桶内沿处的形状或者马桶大小作出相应的形变，提高适配性；设置声控开关，可方便健康监测环管(或者盒体)的监测功能在声控开关采集到有相应的声音后开启，可节约电能；设置指纹开关或声纹开关，有利于在有相应权限的指纹或声纹录入后，才开启健康监测环管(或者盒体)的监测功能，可节约电能的同时，有利于避免误触发以及避免高强度使用下的设备损坏；设置复位开关，可在用户坐下时，压下开启健康监测环管(或者盒体)的监测功能，用户起身后断开健康监测环管(或者盒体)的监测功能，可节约电能，同时操作更方便，用户体验更舒适。
作为本发明的优选，所述健康监测环管(或者盒体)内还设有用于采集并传输所述马桶本体内排泄物气味的气味传感器和用于接收并处理所述气味传感器数据的气味信息处理器，所述气味传感器与所述气味信息处理器电连接，所述气味信息处理器与所述无线通讯器电连接。除了图像和光谱，目前气味也是基于粪便的健康预警数据采集的重要一环，结合图像、光谱以及气味进行的综合分析和对比，有利于获取准确度更高的疾病评价结果，健康预警更有意义和价值。
采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：提供一种基于粪便生态评价的疾病预警系统、健康监测环(或者盒体)以及马桶，采用非接触式的检测方法，通过对人体排泄物的视觉和光谱分析，得到整个马桶生化状态(简称生态)的数据指标，并将数据指标上传至云端进行对比，最后将疾病评价结果通过显示模块显示，达到一个对早期疾病进行预警的效果；无耗材的检测，无需对人体排泄物进行提取采样和对耗材的补充，布局合理，结构简明，工作原理清晰，使用简单，用户操作方便，不影响常规大小便动作，不仅有视觉数据还有光谱数据以及气味数据，结合多种数据指标进行对比，对比结果的可靠性更高；疾病信息数据库内存储有特征与疾病一一对应的评价数据有利于疾病的快速评价，提高反应速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术的技术方案，附图如下：
图1为本发明实施例1优选的基于粪便生态评价的疾病预警系统框图；
图2为本发明实施例2提供的基于粪便生态评价的健康监测环(或者盒体)的产品应用示意图；
图3为本发明实施例3提供的基于粪便生态评价的智能马桶结构示意图。
图4为本发明实施例3提供的智能马桶部分结构示意图。
图5为本发明实施例3提供的智能马桶部分结构示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
目前临床医学上，疾病的检测有的基于对粪便光谱的检测，有的则是基于粪便图像的采集检测，两个各自均有其数据依据，具体举例可参考表1所示：
表1疾病特征及检测手段举例
Figure BDA0002384472300000061
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种基于粪便生态评价的疾病预警系统，系统包括：
马桶端生态检测分析子系统100，包括视觉模块110、光谱模块120和显示模块130，所述视觉模块110包括用于采集并传输马桶内排泄物的图像的摄像头111和用于接收并处理所述摄像头111传输的图像的图像处理器112，所述图像处理器112至少包括对排泄物的颜色和形状特征的处理判断，当然还可包括光洁度以及密度等等物理特征的处理判断；所述光谱模块120包括用于向马桶内排泄物发出探测光的光谱发射器121和用于接收马桶内排泄物反射光并对排泄物反射光进行分析处理的光谱接收器122；光谱接收器122处理的光谱可包含排泄物的颜色、蛋白质、糖分、重金属、PH值以及血液等多项物理特征的光谱数据；图像处理器112和光谱接收器122在数据处理得出结果后，将处理结果通过互联网传输至云端疾病评价子系统200。
云端疾病评价子系统200，用于接收所述图像处理器112和所述光谱接收器122的处理结果并与预存的疾病信息数据库进行比对分析以获得疾病评价结果，还用于将所述疾病评价结果发送至所述显示模块130显示，所述疾病信息数据库内存储有特征与疾病一一对应的评价数据，所述特征包括形状、颜色以及光波长中的任意一种或多种。
上述方案中，采用非接触式的检测方法，通过对人体排泄物的视觉和光谱分析，得到整个马桶生化状态(简称生态)的数据指标，并将数据指标上传至云端进行对比，最后将疾病评价结果通过显示模块130显示，达到一个对早期疾病进行预警的效果；无耗材的检测，无需对人体排泄物进行提取采样和对耗材的补充，使用简单，用户操作方便，不影响常规大小便动作，不仅有视觉数据还有光谱数据，结合多种数据指标进行对比，对比结果的可靠性更高；疾病信息数据库内存储有特征与疾病一一对应的评价数据有利于疾病的快速评价，提高反应速度。
优选光谱发射器121发射短波长的激发光和/或照明光。在短波入射光的激发下，马桶内排泄物当中可代表某些疾病的特征物质会发射荧光或者拉曼光，荧光或者拉曼光的光谱分析目前较为成熟，有利于疾病的准确评价。
作为本发明的优选，所述马桶端生态检测分析子系统100还包括绑定和认证模块140，用于用户信息录入，实现用户身份识别、认证和用户端绑定，即例如用户的指纹采集或人脸采集或声纹采集等等，采集完毕后提示用户添加电话号码或者微信号等社交账号用于数据接收，即为用户端绑定，又如显示二维码，通过微信等社交软件扫描二维码，完成信息身份绑定，具体可参考现有技术中体脂称的身份绑定。所述显示模块130还用于在接收到所述疾病评价结果后将其发送至相应所述用户端显示。身份识别、认证，有利于健康预警数据能够按身份归类，而不是仅仅在显示模块130上显示一次，疾病评价结果显示到用户端则可供用户随时随地打开阅读，进而也完成了数据的自动归类，供用户自我健康习惯的分析。
所述马桶端生态检测分析子系统100还包括气味模块150，所述气味模块150包括用于采集并传输马桶内排泄物气味的气味传感器151和用于接收并处理所述气味传感器151数据的气味信息处理器152；所述图像处理器112还包括对排泄物的光洁度和密度特征的处理判断；所述云端疾病评价子系统200还用于接收所述气味信息处理器152的处理结果并与预存的疾病信息数据库进行比对分析以获得疾病评价结果，所述特征包括形状、颜色、气味、光洁度、密度以及光波长中的任意一种或多种。充分分析排泄物形状、颜色、气味、光洁度、密度以及排泄物反射回的光，有利于充分准确的评价疾病。
所述绑定和认证模块140采用指纹采集识别认证，所述光谱接收器122为接收和处理荧光和/或拉曼光的光谱仪。绑定和认证模块140采用指纹采集识别认证操作起来相对较为便利；由于荧光和/或拉曼光的光谱分析较为成熟，由此获得的疾病评价准确程度更有保障。
所述视觉模块110和所述光谱模块120集成于同一环形管柱内，所述环形管柱为弹性透明管柱。有利于方便系统与不同尺寸形状马桶安装适配。
进一步地，具体实施方式下，优选系统还包括云端处方指导子系统，用于接收所述疾病评价结果并依据所述疾病评价结果从预存的疾病处方数据库中查找比对并生成出处方结果，还用于将所述处方结果发送至所述显示模块130显示，所述疾病处方数据库中存储有疾病与处方一一对应的数据。其中所述疾病评价结果即可从马桶显示模块130处获取，或者也可从云端疾病评价子系统200中获取，处方结果包含相应疾病的对症药物品类名称，处方结果的显示有助于用药指导，方便及时对症下药。若系统中同时还设有绑定和认证模块140，则处方结果除了发送至所述显示模块130，还发送至绑定和认证模块140绑定的相应用户端。
由于一般情况下，云端处方指导子系统需要为多个马桶端生态检测分析子系统100提供服务，因此为了节约系统的计算资源和节省数据交互的宽带占用，所述云端疾病评价子系统200还用于在发送所述疾病评价结果的同时下发是否需要接收处方结果的提示至所述显示模块130或相应用户端显示，并在接收到需要接收处方结果的反馈后，将所述疾病评价结果发送至云端处方指导子系统，然后云端处方指导子系统再根据疾病评价结果查找比对并生成出处方结果并发送，若是接收到不需要接收处方结果的反馈，则云端处方指导子系统不工作。有利于在用户有用药指导需求的时候在进行查找比对，降低数据计算处理压力，节省计算资源。
综上，系统疾病评价判断准确度更高，数据交互畅通有序，用户体验更加。目前经测试，可被预警的疾病包含但不限于：直肠结肠癌,直肠结肠息肉,肛周脓肿和肛瘘,肠道出血性疾病，糖尿病，痔疮，肛裂，肠结核，炎症性肠病(克罗恩病、溃疡性结肠炎)，肠道寄生虫病，慢性胰腺炎，胆道梗阻等。
实施例2
如图2所示，本实施例提供一种基于粪便生态评价的健康监测环(或者盒体)，包括健康监测环管2，所述健康监测环管2内设有微型摄像头111、图像处理器112、光谱发射器121、光谱接收器122以及无线通讯器，具体地，微型摄像头111、图像处理器112、光谱发射器121、光谱接收器122以及无线通讯器集成在同一FPC上，所述微型摄像头111与所述图像处理器112电连接，所述图像处理器112以及所述光谱接收器122分别与所述无线通讯器电连接，所述微型摄像头111用于采集马桶内排泄物的图像并传输至所述图像处理器112，所述图像处理器112接收并处理所述微型摄像头111传输的图像，并将处理结果通过所述无线通讯器发送至云端，所述光谱接收器122为接收和处理荧光和/或拉曼光的微型光谱仪，所述光谱发射器121发射激发光至马桶内的排泄物，所述光谱接收器122对排泄物反射出的荧光和/或拉曼光进行分析处理以及将处理结果通过所述无线通讯器发送至云端；具体地，光谱发射器121发射一定波长的激发光入射至马桶内的排泄物上，在短波的入射光的激发下，粪便当中某些代表疾病的特征物质会发射荧光或者拉曼光，通过这两种光的接收和分析处理来确定排泄物中带有什么样的疾病标志物，从而可以准确的反映排泄物对象的身体健康情况。
所述健康监测环管(或者盒体)为弹性透明环形管柱(或者透明盒状)，以便环绕排泄物进行发光和图像拍摄，减少物理特征采集的死角，环形管柱的横截面的形状不予以限制。无线通讯器设置一个，用于对应图像处理器112和光谱接收器122的数据发送和云端数据的接收；优选健康监测环管(或者盒体)内微型摄像头111环形多点均匀分布，一般广角摄像头两个以上即可，用于实现排泄物的各个方位的图像采集，光谱发射器121为环状发光，或多点均匀分布的发光，以便全面发光至排泄物的各个位置。
优选地，健康监测环管(或者盒体)内还设有用于采集并传输所述马桶本体内排泄物气味的气味传感器151和用于接收并处理所述气味传感器151数据的气味信息处理器152，所述气味传感器151与所述气味信息处理器152电连接，所述气味信息处理器152与所述无线通讯器电连接。除了图像和光谱，目前气味也是基于粪便的健康预警数据采集的重要一环，结合图像、光谱以及气味进行的综合分析和对比，有利于获取准确度更高的疾病评价结果，健康预警更有意义和价值。
上述健康监测环(或者盒体)采集数据多样化，有利于为疾病分析提供充足的数据支持，减少疾病误判；由于健康监测环管(或者盒体)为弹性透明环形管柱(或者透明盒状)，其具备一定弹性可被方便地安装于市场上出售的任意马桶的内沿或者坐垫，适配性较高，能够用于早期疾病的预警。
实施例3
如图3所示，本实施例提供一种基于粪便生态评价的智能马桶，包括马桶本体1、设于马桶本体1的显示器模块、健康监测环(或者盒体)管2、无线通讯器以及电源，所述健康监测环(或者盒体)管2内设有微型摄像头111、图像处理器112、光谱发射器121以及光谱接收器122，所述微型摄像头111与所述图像处理器112电连接，所述图像处理器112、所述光谱接收器122以及所述显示器模块分别与所述无线通讯器电连接，所述微型摄像头111采集所述马桶本体1内排泄物的图像并传输至所述图像处理器112，所述图像处理器112接收并处理所述微型摄像头111传输的图像，并将处理结果通过所述无线通讯器发送至云端，所述光谱接收器122为接收和处理荧光和/或拉曼光的微型光谱仪，所述光谱发射器121发射激发光至马桶内的排泄物，所述光谱接收器122对排泄物反射出的荧光和/或拉曼光进行分析处理以及将处理结果通过所述无线通讯器发送至云端。此处无线通讯器并不集成于健康监测环(或者盒体)管2中，可方便大体积高性能无线通讯器的使用。
上述智能马桶，布局合理，结构简明，工作原理清晰，无需常规大小便外的操作，使用方便，实用性强，采用非接触式的检测方法，通过对人体排泄物的视觉和光谱分析，得到整个马桶生化状态(简称生态)的数据指标，并将数据指标上传至云端进行对比，最后将疾病评价结果通过显示器模块显示，能够起到一个对早期疾病预警的效果，不仅采集图像还采集光谱，有利于为疾病评价提供充足的数据支持。
以下是本方案对智能马桶的优化。
视觉硬件设施：本专利提出的健康监测环(或者盒体)或者盒体的中所有摄像头等电子设备被包裹于透明的软管或盒体中，此软管或者盒体具有防水、防雾、防潮、密封等性能。
视觉软件算法：通过摄像头采集的图像后传输至后台，进行与数据库中的数据模型进行比对分析，得出疾病的预测模型，并给用户发出预测及预警信息。数据库中的数据来源于医院的大数据，预测模型通过神经网络建立。存在有两种情况：分析判断分层进行，如输入实时图像可输出预测结果时，则说明模型可用，若输入实时图像不可输出预测结果时，则说明该实时图像不在历史数据库中，需要重新纳入历史数据库，并优化模型等。
光谱硬件设施：光谱检测(，图像检测和气味检测)均为按照时序的瞬态采集和检测。此作法可优化能源消耗。
光谱软件算法：通过光谱收发器检测得到的信息结果至后台，生成光谱图，接着将光谱图与数据库中的疾病特征标志物的光谱图进行比对分析，得出疾病的预测模型，并给用户发出预测及预警信息。数据库中的疾病标志物光谱图数据来源于医院的大数据，预测模型通过神经网络建立。存在有两种情况：分析判断分层进行，如输入实时图像可输出预测结果时，则说明模型可用，若输入实时图像不可输出预测结果时，则说明该实时图像不在历史数据库中，需要重新纳入历史数据库，并优化模型等。
所有电气设备安装于健康监测环管(或者盒体)中，包括无线和有线充电电池、无线或者有线收发装置、视觉采集部分、光谱收发部分、气味采集部分。健康监测管环为无线充电电池独立供电，马桶内沿处装有无线充电器，正常使用情况下，无需将监测环取管下。若监测环管出现问题故障时，可直接将监测管环取下进行检修，完毕后，直接装上即可。
检修设计：马桶内部空腔设计有电气设备，在该特殊环境下，为了方便检修，可从外部设计马桶内部电气设备的可拆卸检修结构。
优选地，所述健康监测环管(或者盒体)2设于所述马桶本体1的内沿处或设于所述马桶本体1的坐垫下方，由于一般的马桶本体1的内沿为出水处，因此需要健康监测环管(或者盒体)2具备良好的防水性能，所述马桶本体1还设有指纹识别绑定模块。指纹识别绑定模块供用户进行身份识别、认证和用户端绑定，方便同一用户健康数据的归类。设于所述马桶本体1的内沿处或设于所述马桶本体1的坐垫下方有利于充分的获取排泄物的形状、颜色、气味、光洁度、密度以及光波长等等物理特征。设置有指纹识别绑定模块的马桶，当且进当利用指纹识别绑定模块进行身份认证和绑定之后，健康监测环管(或者盒体)2的监测功能才会进一步的发挥，若是不认证和绑定，则健康监测环管(或者盒体)2内的相应器件不工作。
所述健康监测环管(或者盒体)2为弹性透明管柱，所述微型摄像头111、图像处理器112、光谱发射器121以及光谱接收器122的供电干路上连接有指纹开关或声纹开关或声控开关或复位开关。
健康监测环管(或者盒体)2具有弹性，有利于方便其根据马桶内沿处的形状或者马桶大小作出相应的形变，提高适配性；设置声控开关，可方便健康监测环管(或者盒体)2的监测功能在声控开关采集到有相应的声音后开启，可节约电能；设置指纹开关或声纹开关，有利于在有相应权限的指纹或声纹录入后，才开启健康监测环管(或者盒体)2的监测功能，可节约电能的同时，有利于避免误触发以及避免高强度使用下的设备损坏；设置复位开关，可在用户坐下时，压下开启健康监测环管(或者盒体)2的监测功能，用户起身后断开健康监测环管(或者盒体)2的监测功能，可节约电能，同时操作更方便，用户体验更舒适。
所述健康监测环管(或者盒体)2内还设有用于采集并传输所述马桶本体1内排泄物气味的气味传感器151和用于接收并处理所述气味传感器151数据的气味信息处理器152，所述气味传感器151与所述气味信息处理器152电连接，所述气味信息处理器152与所述无线通讯器电连接。除了图像和光谱，目前气味也是基于粪便的健康预警数据采集的重要一环，结合图像、光谱以及气味进行的综合分析和对比，有利于获取准确度更高的疾病评价结果，健康预警更有意义和价值。
进一步的，如图4所示，安装方式二：若马桶内沿处不便安装，还可以安装至马桶坐垫圈下方。其中，3、马桶坐垫圈；4、卡座；5、健康监测环(或者盒体)。
如图5所示，安装方式三：所有电气设备安装于密封透明的盒体中，包括无线充电电池、无线收发装置、视觉采集部分、光谱收发部分、气味采集部分。盒体可附着于马桶盖下方，使用方式为人体排泄后，盖上马桶盖后便开始工作。盒装体为无线充电电池独立供电，马桶盖上装有无线充电器，正常使用情况下，无需盒体拆下。若设备出现问题故障时，可直接将设备取下进行检修，完毕后，直接装上即可。其中，6、马桶盖；7、健康监测盒。同时，集成的该盒体也可以安装在图4中马桶坐垫圈面向粪便一侧周边的任何位置。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种基于粪便生态评价的疾病预警系统，其特征在于，系统包括：
马桶端生态检测分析子系统，包括视觉模块、光谱模块、气味模块、无线数据传输模块和显示模块，所述视觉模块包括用于采集并传输马桶内排泄物的图像的摄像头和用于接收并处理所述摄像头传输的图像的图像处理器，所述图像处理器至少包括对排泄物的颜色和形状特征的处理判断；所述光谱模块包括用于向马桶内排泄物发出探测光的光谱发射器和用于接收马桶内排泄物反射光并对排泄物反射光进行分析处理的光谱接收器；
云端疾病评价子系统，用于接收所述图像处理器和所述光谱接收器的处理结果并与预存的疾病信息数据库进行比对分析以获得疾病评价结果，还用于将所述疾病评价结果发送至所述显示模块显示，所述疾病信息数据库内存储有特征与疾病一一对应的评价数据，所述特征包括形状、颜色以及光波长中的任意一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种基于粪便生态评价的疾病预警系统，其特征在于，所述马桶端生态检测分析子系统还包括绑定和认证模块，用于用户信息录入，实现用户身份识别、认证和用户端绑定，所述显示模块还用于在接收到所述疾病评价结果后将其发送至相应所述用户端显示。
3.根据权利要求1所述的一种基于粪便生态评价的疾病预警系统，其特征在于，所述马桶端生态检测分析子系统还包括气味模块，所述气味模块包括用于采集并传输马桶内排泄物气味的气味传感器和用于接收并处理所述气味传感器数据的气味信息处理器；所述图像处理器还包括对排泄物的光洁度和密度特征的处理判断；所述云端疾病评价子系统还用于接收所述气味信息处理器的处理结果并与预存的疾病信息数据库进行比对分析以获得疾病评价结果，所述特征包括形状、颜色、气味、光洁度、密度以及光波长中的任意一种或多种。
4.根据权利要求2所述的一种基于粪便生态评价的疾病预警系统，其特征在于，所述绑定和认证模块采用指纹采集识别认证，所述光谱接收器为接收和处理荧光和/或拉曼光的光谱仪。
5.根据权利要求1所述的一种基于粪便生态评价的疾病预警系统，其特征在于，所述视觉模块和所述光谱模块集成于同一环形管或者一盒体内，所述环形管柱为弹性透明管柱。
6.一种基于粪便生态评价的健康监测环，其特征在于，包括健康监测环管，所述健康监测环管内设有微型摄像头、图像处理器、光谱发射器、光谱接收器以及无线通讯器，所述微型摄像头与所述图像处理器电连接，所述图像处理器以及所述光谱接收器分别与所述无线通讯器电连接，所述微型摄像头用于采集马桶内排泄物的图像并传输至所述图像处理器，所述图像处理器接收并处理所述微型摄像头传输的图像，并将处理结果通过所述无线通讯器发送至云端，所述光谱接收器为接收和处理荧光和/或拉曼光的微型光谱仪，所述光谱发射器发射激发光至马桶内的排泄物，所述光谱接收器对排泄物反射出的荧光和/或拉曼光进行分析处理以及将处理结果通过所述无线通讯器发送至云端；所述健康监测环管为弹性透明环形管柱或者透明盒状。
7.一种基于粪便生态评价的智能马桶，其特征在于，包括马桶本体、设于马桶本体的显示器模块、健康监测环管和无线通讯器，所述健康监测环管内设有微型摄像头、图像处理器、光谱发射器以及光谱接收器，所述微型摄像头与所述图像处理器电连接，所述图像处理器、所述光谱接收器以及所述显示器模块分别与所述无线通讯器电连接，所述微型摄像头采集所述马桶本体内排泄物的图像并传输至所述图像处理器，所述图像处理器接收并处理所述微型摄像头传输的图像，并将处理结果通过所述无线通讯器发送至云端，所述光谱接收器为接收和处理荧光和/或拉曼光的微型光谱仪，所述光谱发射器发射激发光至马桶内的排泄物，所述光谱接收器对排泄物反射出的荧光和/或拉曼光进行分析处理以及将处理结果通过所述无线通讯器发送至云端。
8.根据权利要求7所述的一种基于粪便生态评价的智能马桶，其特征在于，所述健康监测环管设于所述马桶本体的内沿处或设于所述马桶本体的坐垫下方，所述马桶本体还设有指纹识别绑定模块。
9.根据权利要求7或8所述的一种基于粪便生态评价的智能马桶，其特征在于，所述健康监测环管为弹性透明管柱，所述微型摄像头、图像处理器、光谱发射器以及光谱接收器的供电干路上连接有指纹开关或声纹开关或声控开关或复位开关。
10.根据权利要求7所述的一种基于粪便生态评价的智能马桶，其特征在于，所述健康监测环管内还设有用于采集并传输所述马桶本体内排泄物气味的气味传感器和用于接收并处理所述气味传感器数据的气味信息处理器，所述气味传感器与所述气味信息处理器电连接，所述气味信息处理器与所述无线通讯器电连接。
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