CN113822908B - 一种智能体温调节方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能体温调节方法，包括：基于设置在人体不同区域的温控包裹片，获取人体不同区域的温度信息；根据所述温度信息确定温度调节模块的调节参数；所述温度调节模块根据所述调节参数对所述温控包裹片进行调节。可以实现对人体全身或局部进行温度调节，调节精度高，保证治疗效果，提高用户体验。

Description

一种智能体温调节方法
技术领域
本发明涉及体温调节技术领域，特别涉及一种智能体温调节方法。
背景技术
目前，对于某些患者需要对其全身或者局部进行温度控制，例如冻伤治疗、体温异常高温，低温疗法。现有技术中无法调节人体的局部的温度，同时在调节过程中，调节精度不高，影响治疗效果，使得用户满意度低，体验较差。
发明内容
本发明旨在至少一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种智能体温调节方法，可以实现对人体全身或局部进行温度调节，调节精度高，保证治疗效果，提高用户体验。
为达到上述目的，本发明实施例提出了一种智能体温调节方法，包括：
基于设置在人体不同区域的温控包裹片，获取人体不同区域的温度信息；
根据所述温度信息确定温度调节模块的调节参数；
所述温度调节模块根据所述调节参数对所述温控包裹片进行温度调节。
根据本发明的一些实施例，所述温度调节模块根据所述温度信息确定温度调节模块的调节参数，包括：
获取人体不同区域的预设温度信息；
分别计算人体的温度信息与同一区域的预设温度信息的差值，根据所述差值确定所述温度调节模块的调节参数。
根据本发明的一些实施例，所述温度调节模块包括：控制模块、温控器及控制阀岛；其中，
所述控制模块，与所述温控器连接，用于根据所述调节参数确定冷却介质的总输出流量Qtot和冷却的预设温度Tpre，并生成控制信号；
所述温控器，与所述控制阀岛连接，用于接收所述控制信号，启动流体介质传输，同时监测人体不同区域的温度；
所述控制阀岛，与所述温控包裹片连接，用于执行所述控制信号使流体介质流过所述温控包裹片，并对流出所述温控包裹片的流体介质进行控制使其回流至所述温控器。
根据本发明的一些实施例，在所述温度调节模块根据所述调节参数对所述温控包裹片进行调节后，将调节结果基于显示模块显示出来。
根据本发明的一些实施例，还包括：将所述调节结果发送至监控终端。
根据本发明的一些实施例，所述温控包裹片获取温度信息，包括：
基于温控包裹片上预设位置的若干个温度传感器，监测得到若干个温度信号，根据所述若干个温度信号计算得到温控包裹片所在区域的温度信息。
根据本发明的一些实施例，在所述温度调节模块根据所述调节参数对所述温控包裹片进行温度调节时，还包括：
获取所述温度调节模块的红外图像，对所述红外图像进行灰度化处理，确定第一灰度直方图；
获取样本红外图像及所述样本红外图像对应的样本模糊隶属度；
根据样本红外图像、所述样本红外图像对应的样本模糊隶属度及所述红外图像，确定所述红外图像的实际模糊隶属度；
根据所述实际模糊隶属度对所述第一灰度直方图进行均衡化处理，得到第二灰度直方图，获取所述第二灰度直方图的灰度矩阵；
获取红外探测器在对温度调节模块进行温度检测时的响应系数，根据所述响应系数及所述灰度矩阵，计算得到温度调节模块的工作温度，并判断是否大于预设工作温度；
在确定所述工作温度大于预设工作温度时，基于风扇对所述温度调节模块进行散热处理。
根据本发明的一些实施例，在风扇对所述温度调节模块进行散热处理时，还包括：
采集声音信号；
对所述声音信号进行降噪处理，得到降噪声音信号，计算所述降噪声音信号的纯净度，并判断是否大于预设纯净度；
在确定所述纯净度大于预设纯净度时，对所述降噪声音信号进行分帧处理，得到若干帧子降噪声音信号；
获取所述若干帧子降噪声音信号的共振峰信息，生成共振峰曲线；
获取所述共振峰曲线的对数能量，对所述对数能量进行离散余弦变换，得到降噪声音信号的特征参数；
将所述特征参数与预设特征参数进行比较，根据比较结果确定风扇是否发生故障，在风扇发生故障时，发出报警提示。
根据本发明的一些实施例，还包括：
获取人体的区域图像；
将所述区域图像输入滤波器中进行卷积运算，得到所述区域图像的低频图像；
将所述区域图像与所述低频图像进行差分处理，得到所述区域图像的高频图像；
对所述低频图像进行低频去噪处理，得到低频去噪图像；
对所述高频图像进行高频去噪处理，得到高频去噪图像；
将所述低频去噪图像及所述高频去噪图像进行图像融合，得到去噪区域图像；
对所述去噪区域图像基于连通区域分析法进行分析，得到若干连通区域；
确定连通区域的形状特征，将若干个形状特征与预设细菌数据库中的预设形状特征进行比对，确定细菌的数量，并判断是否大于预设数量；
在确定所述数量大于预设数量时，对所述区域图像对应的人体区域进行杀菌处理。
根据本发明的一些实施例，
在将所述调节结果发送至监控终端前，还包括：对所述调节结果进行加密处理。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明一个实施例的一种智能体温调节方法的流程图；
图2是根据本发明一个实施例的一种智能体温调节系统的示意图；
图3是根据本发明一个实施例的控制阀组的结构图；
图4是根据本发明一个实施例的温控包裹片的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明实施例提出了一种智能体温调节方法，包括步骤S1-S3：
S1、基于设置在人体不同区域的温控包裹片2，获取人体不同区域的温度信息；
S2、根据所述温度信息确定温度调节模块的调节参数；
S3、所述温度调节模块根据所述调节参数对所述温控包裹片2进行温度调节。
上述技术方案的工作原理：基于设置在人体不同区域的温控包裹片2，获取人体不同区域的温度信息；根据所述温度信息确定温度调节模块的调节参数；所述温度调节模块根据所述调节参数对所述温控包裹片2进行温度调节。
上述技术方案的有益效果：可以实现对人体全身或局部进行温度调节，调节精度高，保证治疗效果，提高用户体验。
在一实施例中，温控包裹片2的形状为软片状或筒状。便于实现使温控包裹片2与身体更加贴合，保证温控包裹片2与身体温度的一致，同时便于根据温控包裹片2对身体贴合部位进行准确的温度调控，提高温度调控效率及效果。
如图4所示，在一实施例中，所述温控包裹片2包括温度检测矩阵及流体介质流道17；其中，
所述温度检测矩阵包括若干个温度传感器16及片件；所述若干个温度传感器16均匀设置在所述片件上；
所述流体介质流道17设置在所述片件上。
上述技术方案的工作原理及有益效果：软片状结构一般由热传递较好的软质材料制作而成。并且可根据不同身体部位形状剪裁成各种形状的包裹片。温度检测矩阵和流体介质流道17嵌在软片状结构中。为了获得温控包裹片2上均匀的温度分布，温控包裹片2分布一系列的温度传感器16，组成了温度检测矩阵。根据温度检测矩阵获取温度信息，将温度信息反馈至控制模块1，控制模块1对其信息分析并控制对应的控制阀组4来调节流量，最终实现对该温控包裹片2精确的温控控制。
在一实施例中，所述流体介质流道17形状包括阿基米德螺线、螺旋线、崎岖线、网状线中的至少一种。
便于实现获得温控包裹片2一致的和充分的热交换。
根据本发明的一些实施例，所述温度调节模块根据所述温度信息确定温度调节模块的调节参数，包括：
获取人体不同区域的预设温度信息；
分别计算人体的温度信息与同一区域的预设温度信息的差值，根据所述差值确定所述温度调节模块的调节参数。
上述技术方案的工作原理：获取人体不同区域的预设温度信息；具体的手部区域预设温度信息为A，胸部区域的预设温度信息为B；将手部区域的温度信息a与预设温度信息为A计算差值c，在确定c为1度时，表示需要将手部区域的温度调低1度。
上述技术方案的有益效果：便于准确确定调节参数，便于根据调节参数对人体不同区域的温度进行调节。
如图2所示，根据本发明的一些实施例，所述温度调节模块包括：控制模块1、温控器7及控制阀岛6；其中，
所述控制模块1，与所述温控器7连接，用于根据所述调节参数确定冷却介质的总输出流量Qtot和冷却的预设温度Tpre，并生成控制信号；
所述温控器7，与所述控制阀岛6连接，用于接收所述控制信号，启动流体介质传输，同时监测人体不同区域的温度；
所述控制阀岛6，与所述温控包裹片2连接，用于执行所述控制信号使流体介质流过所述温控包裹片2，并对流出所述温控包裹片2的流体介质进行控制使其回流至所述温控器7。
上述技术方案的工作原理：所述控制模块1，与所述温控器7连接，用于根据所述调节参数确定冷却介质的总输出流量Qtot和冷却的预设温度Tpre，并生成控制信号；所述温控器7，与所述控制阀岛6连接，用于接收所述控制信号，启动流体介质传输，同时监测人体不同区域的温度；所述控制阀岛6，与所述温控包裹片2连接，用于执行所述控制信号使流体介质流过所述温控包裹片2，并对流出所述温控包裹片2的流体介质进行控制使其回流至所述温控器7。Qtot主要取决于控温的总面积和Tpre。Tpre要低于各温控包裹片2设定值的最低值。
上述技术方案的有益效果：调节控制阀岛6的冷却流体流量，来实现对温控包裹片2热量交换的精确调控，最终实现对温控包裹片2精确控温。对温度控制精度高，可以对全身进行一致的温度调控，也可以对身体不同位置进行独立的局部温度调控。
在一实施例中，所述控制阀岛6包括控制阀组4及汇合阀5，其中，
所述控制阀组4包括通断阀14及流量调节阀15，所述通断阀14与所述流量调节阀15串联设置；
所述汇合阀5，用于对流出所述温控包裹片2的流体介质进行控制使其回流至所述温控器7。
上述技术方案的工作原理及有益效果：通断阀14实现对控制阀组4开关的控制，在通断阀14打开后，基于流量调节阀15对通过与控制阀组4对应关联的温控包裹片2的流体介质的流量进行调控，进而实现对温控包裹片2温度的精准控制，进而实现对人体部位的温度控制。流体介质流出温控包裹片2后，回流至控制阀岛6中，经汇合阀5回流至温控器7，温控器7可以对流量、流体介质温度等调节。控制阀组4如图3所示。
根据本发明的一些实施例，所述控制阀岛6还包括压力传感器或流量传感器，用于进行流量检测，并将检测结果返回至所述控制模块1。
上述技术方案的工作原理及有益效果：控制阀岛6还包括压力传感器或流量传感器，用于进行流量检测，并将检测结果返回至所述控制模块1，控制模块1获取检测结果，便于根据检测结果及相关信息确定更加准确的控制信号，同时也便于对检测结果进行显示及记录，提高数据可追溯性及便于用户可以及时准确的获取数据，提高用户体验。
根据本发明的一些实施例，在所述温度调节模块根据所述调节参数对所述温控包裹片2进行调节后，将调节结果基于显示模块显示出来。
上述技术方案的有益效果：便于用户清楚的获取调节结果，提高用户体验。
根据本发明的一些实施例，还包括：将所述调节结果发送至监控终端。
上述技术方案的有益效果：便于实现对调节结果的准确监控，实现了实时监控，省时省力。
根据本发明的一些实施例，所述温控包裹片2获取温度信息，包括：
基于温控包裹片2上预设位置的若干个温度传感器16，监测得到若干个温度信号，根据所述若干个温度信号计算得到温控包裹片2所在区域的温度信息。
上述技术方案的有益效果：提高了确定温控包裹片2所在区域的温度信息的准确性。
根据本发明的一些实施例，在所述温度调节模块根据所述调节参数对所述温控包裹片2进行温度调节时，还包括：
获取所述温度调节模块的红外图像，对所述红外图像进行灰度化处理，确定第一灰度直方图；
获取样本红外图像及所述样本红外图像对应的样本模糊隶属度；
根据样本红外图像、所述样本红外图像对应的样本模糊隶属度及所述红外图像，确定所述红外图像的实际模糊隶属度；
根据所述实际模糊隶属度对所述第一灰度直方图进行均衡化处理，得到第二灰度直方图，获取所述第二灰度直方图的灰度矩阵；
获取红外探测器在对温度调节模块进行温度检测时的响应系数，根据所述响应系数及所述灰度矩阵，计算得到温度调节模块的工作温度，并判断是否大于预设工作温度；
在确定所述工作温度大于预设工作温度时，基于风扇对所述温度调节模块进行散热处理。
上述技术方案的工作原理：在所述温度调节模块根据所述调节参数对所述温控包裹片2进行温度调节时，还基于红外探测器对温度调节模块的工作温度进行探测，具体包括获取所述温度调节模块的红外图像，对所述红外图像进行灰度化处理，确定第一灰度直方图，便于进行图像细节特征的提取及计算。获取样本红外图像及所述样本红外图像对应的样本模糊隶属度；样本模糊隶属度表征着样本图像的模糊程度；根据样本红外图像、所述样本红外图像对应的样本模糊隶属度及所述红外图像，确定所述红外图像的实际模糊隶属度；便于准确获取红外图像的实际模糊隶属度。根据所述实际模糊隶属度对所述第一灰度直方图进行均衡化处理，得到第二灰度直方图，避免红外图像的模糊度对后续检测计算的影响，保证检测结果的准确性。准确获取获取所述第二灰度直方图的灰度矩阵；获取红外探测器在对温度调节模块进行温度检测时的响应系数，根据所述响应系数及所述灰度矩阵，计算得到温度调节模块的工作温度，并判断是否大于预设工作温度；在确定所述工作温度大于预设工作温度时，基于风扇对所述温度调节模块进行散热处理。
上述技术方案的有益效果：在温度调节模块的工作温度过高时，计算通过风扇进行散热，保证温度调节模块的处理效率，同时便于延长温度调节模块的工作寿命，降低成本。
根据本发明的一些实施例，在风扇对所述温度调节模块进行散热处理时，还包括：
采集声音信号；
对所述声音信号进行降噪处理，得到降噪声音信号，计算所述降噪声音信号的纯净度，并判断是否大于预设纯净度；
在确定所述纯净度大于预设纯净度时，对所述降噪声音信号进行分帧处理，得到若干帧子降噪声音信号；
获取所述若干帧子降噪声音信号的共振峰信息，生成共振峰曲线；
获取所述共振峰曲线的对数能量，对所述对数能量进行离散余弦变换，得到降噪声音信号的特征参数；
将所述特征参数与预设特征参数进行比较，根据比较结果确定风扇是否发生故障，在风扇发生故障时，发出报警提示。
上述技术方案的工作原理：在风扇对所述温度调节模块进行散热处理时，还包括：采集声音信号；对所述声音信号进行降噪处理，得到降噪声音信号，计算所述降噪声音信号的纯净度，并判断是否大于预设纯净度在确定所述纯净度大于预设纯净度时，对所述降噪声音信号进行分帧处理，得到若干帧子降噪声音信号；获取所述若干帧子降噪声音信号的共振峰信息，生成共振峰曲线；获取所述共振峰曲线的对数能量，对所述对数能量进行离散余弦变换，得到降噪声音信号的特征参数；将所述特征参数与预设特征参数进行比较，根据比较结果确定风扇是否发生故障，在风扇发生故障时，发出报警提示。在确定所述特征参数与预设特征参数差异度大于预设差异度时，表示风扇发生故障。
上述技术方案的有益效果：提高了确定风扇是否发生故障的准确性，进而提高了维修及时性，保证风扇对温度调节模块的散热效果。
根据本发明的一些实施例，还包括：
获取人体的区域图像；
将所述区域图像输入滤波器中进行卷积运算，得到所述区域图像的低频图像；
将所述区域图像与所述低频图像进行差分处理，得到所述区域图像的高频图像；
对所述低频图像进行低频去噪处理，得到低频去噪图像；
对所述高频图像进行高频去噪处理，得到高频去噪图像；
将所述低频去噪图像及所述高频去噪图像进行图像融合，得到去噪区域图像；
对所述去噪区域图像基于连通区域分析法进行分析，得到若干连通区域；
确定连通区域的形状特征，将若干个形状特征与预设细菌数据库中的预设形状特征进行比对，确定细菌的数量，并判断是否大于预设数量；
在确定所述数量大于预设数量时，对所述区域图像对应的人体区域进行杀菌处理。
上述技术方案的工作原理：获取人体的区域图像；将所述区域图像输入滤波器中进行卷积运算，得到所述区域图像的低频图像；滤波器包括高斯低通滤波器及值域滤波器。将所述区域图像与所述低频图像进行差分处理，得到所述区域图像的高频图像；对所述低频图像进行低频去噪处理，得到低频去噪图像；对所述高频图像进行高频去噪处理，得到高频去噪图像；将所述低频去噪图像及所述高频去噪图像进行图像融合，得到去噪区域图像；对所述去噪区域图像基于连通区域分析法进行分析，得到若干连通区域；确定连通区域的形状特征，将若干个形状特征与预设细菌数据库中的预设形状特征进行比对，确定细菌的数量，并判断是否大于预设数量；在确定所述数量大于预设数量时，对所述区域图像对应的人体区域进行杀菌处理。形状特征包括形状因子、规则度等。
上述技术方案的有益效果：将区域图像分成低频图像及高频图像后，基于不同的去噪处理方法分别进行处理，并将处理后的图像进行融合，提高了图像去噪的准确性，避免噪声对计算结果的影响。便于准确确定对应区域的细菌数量，在数量大于预设数量时，进行杀菌处理，保证人体健康，提高治疗效果。
根据本发明的一些实施例，在将所述调节结果发送至监控终端前，还包括：对所述调节结果进行加密处理。
上述技术方案的有益效果：提高了对调节结果进行传输的安全性。
在一实施例中，还包括：计算风扇对所述温度调节模块的散热效率，在确定所述散热效率小于预设散热效率时，发出报警提示。
计算风扇对所述温度调节模块的散热效率η：
Figure BDA0003233074730000151
其中，λ为风扇的散热系数；N为风扇的扇叶个数；S为单个扇叶的面积；T1为温度调节模块在散热前的温度；T0为环境温度；T2为温度调节模块在散热后的温度；I为温度调节模块的工作电流；U为温度调节模块的工作电压；η0为温度调节模块的产热效率。
上述技术方案的工作原理及有益效果：风扇对所述温度调节模块的散热效率，在确定所述散热效率小于预设散热效率时，发出报警提示，提高对风扇的维修效率，保证对温度调节模块的散热效率及散热效果，进而保证温度调节模块的工作效率。基于上述公式准确计算出温度调节模块的散热效率，提高了判断散热效率与预设散热效率大小的准确性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种智能体温调节方法，其特征在于，包括：
基于设置在人体不同区域的温控包裹片，获取人体不同区域的温度信息；
根据所述温度信息确定温度调节模块的调节参数；
所述温度调节模块根据所述调节参数对所述温控包裹片进行温度调节；
在所述温度调节模块根据所述调节参数对所述温控包裹片进行温度调节时，还包括：
获取所述温度调节模块的红外图像，对所述红外图像进行灰度化处理，确定第一灰度直方图；
获取样本红外图像及所述样本红外图像对应的样本模糊隶属度；
根据样本红外图像、所述样本红外图像对应的样本模糊隶属度及所述红外图像，确定所述红外图像的实际模糊隶属度；
根据所述实际模糊隶属度对所述第一灰度直方图进行均衡化处理，得到第二灰度直方图，获取所述第二灰度直方图的灰度矩阵；
获取红外探测器在对温度调节模块进行温度检测时的响应系数，根据所述响应系数及所述灰度矩阵，计算得到温度调节模块的工作温度，并判断是否大于预设工作温度；
在确定所述工作温度大于预设工作温度时，基于风扇对所述温度调节模块进行散热处理；
还包括：
获取人体的区域图像；
将所述区域图像输入滤波器中进行卷积运算，得到所述区域图像的低频图像；
将所述区域图像与所述低频图像进行差分处理，得到所述区域图像的高频图像；
对所述低频图像进行低频去噪处理，得到低频去噪图像；
对所述高频图像进行高频去噪处理，得到高频去噪图像；
将所述低频去噪图像及所述高频去噪图像进行图像融合，得到去噪区域图像；
对所述去噪区域图像基于连通区域分析法进行分析，得到若干连通区域；
确定连通区域的形状特征，将若干个形状特征与预设细菌数据库中的预设形状特征进行比对，确定细菌的数量，并判断是否大于预设数量；
在确定所述数量大于预设数量时，对所述区域图像对应的人体区域进行杀菌处理；
还包括：计算风扇对所述温度调节模块的散热效率，在确定所述散热效率小于预设散热效率时，发出报警提示；
计算风扇对所述温度调节模块的散热效率η：
Figure FDA0003626902940000021
其中，λ为风扇的散热系数；N为风扇的扇叶个数；S为单个扇叶的面积；T1为温度调节模块在散热前的温度；T0为环境温度；T2为温度调节模块在散热后的温度；I为温度调节模块的工作电流；U为温度调节模块的工作电压；η0为温度调节模块的产热效率。
2.如权利要求1所述的智能体温调节方法，其特征在于，所述温度调节模块根据所述温度信息确定温度调节模块的调节参数，包括：
获取人体不同区域的预设温度信息；
分别计算人体的温度信息与同一区域的预设温度信息的差值，根据所述差值确定所述温度调节模块的调节参数。
3.如权利要求1所述的智能体温调节方法，其特征在于，所述温度调节模块包括：控制模块、温控器及控制阀岛；其中，
所述控制模块，与所述温控器连接，用于根据所述调节参数确定冷却介质的总输出流量Qtot和冷却的预设温度Tpre，并生成控制信号；
所述温控器，与所述控制阀岛连接，用于接收所述控制信号，启动流体介质传输，同时监测人体不同区域的温度；
所述控制阀岛，与所述温控包裹片连接，用于执行所述控制信号使流体介质流过所述温控包裹片，并对流出所述温控包裹片的流体介质进行控制使其回流至所述温控器。
4.如权利要求1所述的智能体温调节方法，其特征在于，在所述温度调节模块根据所述调节参数对所述温控包裹片进行调节后，将调节结果基于显示模块显示出来。
5.如权利要求4所述的智能体温调节方法，其特征在于，还包括：将所述调节结果发送至监控终端。
6.如权利要求1所述的智能体温调节方法，其特征在于，所述温控包裹片获取温度信息，包括：
基于温控包裹片上预设位置的若干个温度传感器，监测得到若干个温度信号，根据所述若干个温度信号计算得到温控包裹片所在区域的温度信息。
7.如权利要求1所述的智能体温调节方法，其特征在于，在风扇对所述温度调节模块进行散热处理时，还包括：
采集声音信号；
对所述声音信号进行降噪处理，得到降噪声音信号，计算所述降噪声音信号的纯净度，并判断是否大于预设纯净度；
在确定所述纯净度大于预设纯净度时，对所述降噪声音信号进行分帧处理，得到若干帧子降噪声音信号；
获取所述若干帧子降噪声音信号的共振峰信息，生成共振峰曲线；
获取所述共振峰曲线的对数能量，对所述对数能量进行离散余弦变换，得到降噪声音信号的特征参数；
将所述特征参数与预设特征参数进行比较，根据比较结果确定风扇是否发生故障，在风扇发生故障时，发出报警提示。
8.如权利要求5所述的智能体温调节方法，其特征在于，在将所述调节结果发送至监控终端前，还包括：对所述调节结果进行加密处理。
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