CN116807439A - 一种生物体信息检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种生物体信息检测方法及系统，其中该方法包括：获取在受检生物体的第一部位和第二部位之间输入激励信号而产生的响应信号、在受检生物体的第三部位发射第一射频信号而产生的第一反射信号、在受检生物体的第四部位发射第二射频信号而产生的第二反射信号，第三部位、第四部位均位于第一部位、第二部位两者之间，且第三部位、第四部位均位于第一部位和第二部位限定的直线上，且第四部位和第三部位的位置至少部分地不重叠；根据第一射频信号、第一反射信号、第二射频信号和第二反射信号，获得复合信号强度；判断复合信号强度满足预设条件时，根据复合信号强度和响应信号获得受检生物体的组织成分的含量，可以提高检测准确性。

Description

一种生物体信息检测方法及系统

技术领域

本申请涉及生物检测的技术领域，尤其涉及一种生物体信息检测方法及系统。

背景技术

人体中包含多种组织成分，例如脂肪、蛋白质和水分等等，这些组织成分的含量各自保持在对应的数值范围之内，才能使人体的健康运转得以保障。基于此，对人体组织成分进行检测的技术在近年迅速发展。

现有的人体组织成分检测技术，较为常见的是生物阻抗法，即利用电极接触人体的表皮，通过电极之间的阻抗来测量体脂等，但是对表皮干燥的程度、肌肉组织状态等条件要求严格，导致准确度不高。因此，有必要改进现有的人体组织成分检测技术，以解决上述问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种生物体信息检测方法及系统，以提高检测准确度高。

本申请的目的采用以下技术方案实现：

一种生物体信息检测方法，包括：

获取在受检生物体的第一部位和第二部位之间输入激励信号而产生的响应信号；

获取在所述受检生物体的第三部位发射第一射频信号而产生的第一反射信号，其中，所述第三部位位于所述第一部位、所述第二部位两者之间，并且所述第三部位位于所述第一部位和所述第二部位限定的直线上；

获取在所述受检生物体的第四部位发射第二射频信号而产生的第二反射信号，其中，所述第四部位位于所述第一部位、所述第二部位两者之间，并且所述第四部位位于所述第一部位和所述第二部位限定的直线上，并且所述第四部位和第三部位的位置至少部分地不重叠；

根据所述第一射频信号、所述第一反射信号、所述第二射频信号和所述第二反射信号，获得复合信号强度；

判断所述复合信号强度是否满足预设条件，如果满足预设条件，则根据所述复合信号强度和所述响应信号获得所述受检生物体的组织成分的含量。

可选地，所述根据所述第一射频信号、所述第一反射信号、所述第二射频信号和所述第二反射信号，获得复合信号强度，包括：

将所述第一射频信号、所述第一反射信号进行混频处理，获得第一混频信号；

将所述第二射频信号、所述第二反射信号进行混频处理，获得第二混频信号；

对所述第一混频信号的信号强度和所述第二混频信号的信号强度进行重要性系数运算，获得所述复合信号强度。

可选地，所述判断所述复合信号强度是否满足预设条件，如果满足预设条件，则根据所述复合信号强度和所述响应信号获得所述受检生物体的组织成分的含量，包括：

判断所述复合信号强度是否达到预设值；

如果达到预设值，则判断满足预设条件；

根据所述复合信号强度获得所述受检生物体的所述组织成分的含量。

可选地，所述根据所述复合信号强度和所述响应信号获得所述受检生物体的组织成分的含量，包括：

根据所述响应信号的频率获得所述受检生物体的组织成分；

根据所述复合信号强度获得所述受检生物体的所述组织成分的含量。

可选地，所述组织成分包括脂肪、蛋白质或水分中的任意一种。

可选地，所述获取在受检生物体的第一部位和第二部位之间输入激励信号而产生的响应信号，包括：

通过电极在所述受检生物体的第一部位和第二部位之间输入交流激励信号，其中，所述交流激励信号为单频正弦波信号；

获取所述受检生物体产生的反应电流，所述反应电流为所述响应信号。

可选地，所述第三部位和所述第四部位其中之一位于所述第一部位和所述第二部位之间的中心位置，所述第三部位和所述第四部位其中另一位于偏离所述中心位置的位置。

可选地，所述第一射频信号和所述第二射频信号均为连续波射频信号。

可选地，所述第一射频信号和所述第二射频信号的频率不相同。

一种生物体信息检测系统，包括：

激励响应模块，用于获取在受检生物体的第一部位和第二部位之间输入激励信号而产生的响应信号；

第一射频反射模块，用于获取在所述受检生物体的第三部位发射第一射频信号而产生的第一反射信号，其中，所述第三部位位于所述第一部位、所述第二部位两者之间，并且所述第三部位位于所述第一部位和所述第二部位限定的直线上；

第二射频反射模块，用于获取在所述受检生物体的第四部位发射第二射频信号而产生的第二反射信号，其中，所述第四部位位于所述第一部位、所述第二部位两者之间，并且所述第四部位位于所述第一部位和所述第二部位限定的直线上，并且所述第四部位和第三部位的位置至少部分地不重叠；

复合信号模块，用于根据所述第一射频信号、所述第一反射信号、所述第二射频信号和所述第二反射信号，获得复合信号强度；

判断测定模块，用于判断所述复合信号强度是否满足预设条件，如果满足预设条件，则根据所述复合信号强度和所述响应信号获得所述受检生物体的组织成分的含量。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)通过在受检生物体的第一部位和第二部位之间输入激励信号并获取产生的响应信号，在受检生物体的第三部位、第四部部位分别发射射频信号，并获得产生的反射信号，利用两个不重叠的部位射频信号、反射信号获得复合信号强度，并判断满足预设条件时，根据复合信号强度和响应信号获得受检生物体的组织成分的含量，这样可以保证检测有效性，从而提高检测准确性。

(2)通过对第一射频信号、第一反射信号进行混频处理获得第一混频信号；以及对第二射频信号、第二反射信号进行混频处理获得第二混频信号，再对第一混频信号的信号强度和第二混频信号的信号强度进行重要性系数运算，获得复合信号强度，这样可以进一步保证检测有效性，从而进一步提高检测准确性。

附图说明

图1是本申请一个实施例提供的生物体信息检测系统的使用示意图；

图2是本申请一个实施例提供的生物体信息检测方法的流程示意图；

图3是本申请一个实施例提供的生物体信息检测方法的步骤S100的流程示意图；

图4是本申请一个实施例提供的生物体信息检测方法的步骤S400的流程示意图；

图5是本申请一个实施例提供的生物体信息检测方法的步骤S500的流程示意图；

图6是本申请一个实施例提供的生物体信息检测方法的步骤S530的流程示意图；

图7是本申请一个实施例提供的生物体信息检测系统的结构框架图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下，除非使用了明确的限定用语，例如“仅”、“由……组成”等，否则还可以添加另一部件。除非相反地提及，否则单数形式的术语可以包括复数形式，并不能理解为其数量为一个。

应当理解，尽管本文可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件和另一个元件区分开。例如，在不脱离本申请的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本申请的一个实施例提供一种生物体信息检测方法，可以应用于图1所示的生物体信息检测系统。其中，所述生物体10可以是人体。

所述生物体10包括第一部位11、第二部位12、第三部位13和第四部位14。其中，第一部位11、第二部位12、第三部位13和第四部位14可以位于人体的手臂或者腿部，也可以位于其他合适的部位。

所述第三部位13位于所述第一部位11、所述第二部位12两者之间，并且所述第三部位13位于所述第一部位11和所述第二部位12限定的直线L上。

所述第四部位14位于所述第一部位11、所述第二部位12两者之间，并且所述第四部位14位于所述第一部位11和所述第二部位12限定的直线L上，并且所述第四部位14和第三部位13的位置至少部分地不重叠。作为优选的实施方式，所述第三部位13和所述第四部14位其中之一位于所述第一部位11和所述第二部位12之间的中心位置，所述第三部位13和所述第四部14位其中另一位于偏离所述中心位置的位置。

其中，所述第一部位11、所述第二部位12可以接受来自生物体信息检测系统20的激励信号的输入，在输入激励信号之后产生对应的响应信号将反馈给生物体信息检测系统20。所述第三部位13、所述第四部位14可以各自接受来自生物体信息检测系统20的射频信号的照射，并在接受射频信号的照射之后，向所述生物体信息检测系统20反馈对应的射频反射信号。

参见图2所示，本申请的实施例的所述生物体信息检测方法，可以包括以下步骤：

步骤S100，获取在受检生物体10的第一部位11和第二部位12之间输入激励信号而产生的响应信号。具体地说，参见图3所示，所述获取在受检生物体10的第一部位11和第二部位12之间输入激励信号而产生的响应信号的步骤S100，可以包括以下步骤：

步骤S110，通过电极在所述受检生物体10的第一部位11和第二部位12之间输入交流激励信号。其中，所述交流激励信号可以为单频正弦波信号，其频率可以为100-100kHz，其幅度可以为500mV-5V。所述交流激励信号可以利用频率信号生成模块生成，不予赘述。所述电极直接接触所述受检生物体10的皮肤表面，可以包括两个电极。所述第一部位11和所述第二部位12之间的间距可以在5cm-10cm之间。

步骤S120，获取所述受检生物体10产生的反应电流，所述反应电流为所述响应信号。通过直接与所述受检生物体10的皮肤表面接触的电极将所述交流激励信号输入受检生物体10之后，所述第一部位11和所述第二部位12之间形成电流通路，进而可以检测其中的电流大小，该电流即为所述受检生物体10产生的反应电流。

步骤S200，获取在所述受检生物体10的第三部位13发射第一射频信号而产生的第一反射信号。可选地，所述第一射频信号为连续波射频信号，该信号的频率范围可以在0.5-50GHz之内。

步骤S300，获取在所述受检生物体10的第四部位14发射第二射频信号而产生的第二反射信号。较佳地，所述第二射频信号与所述第一射频信号一样，也为连续波射频信号。其中，所述第二射频信号与所述第一射频信号的频率可以不相同，但两者的频率范围均在0.5-50GHz之内。

需要指出的是，上述的射频信号，包括所述第一射频信号或者所述第二射频信号，其具备可穿透性的特点，能够穿透受检生物体10，特别是人体的皮肤，进入受检生物体10内部，并与受检生物体10内的组织发生相互作用之后产生反射信号。射频信号所能穿透皮肤的深度与频率的大小有关。通常，频率越低，穿透深度越深，例如，频率为50GHz的高频射频信号，其呈现出光学性质，在生物体的皮肤表面大部分会直接反射，因而进入生物体的深度只有几毫米；频率为0.5GHz的低频射频信号，能够进入生物体的深度可以达到几十厘米。

在实际操作中，射频信号的频率，可以根据受检生物体10和射频信号自身的穿透特性来选定。

所述第一射频信号、所述第二射频信号可以通过射频收发天线发射，并且所述第一反射信号、所述第二反射信号可以通过射频收发天线接收。可选地，所述射频收发天线与所述受检生物体10的所述第三部位13或者所述第四部位14间距在1-5cm之内。

步骤S400，根据所述第一射频信号、所述第一反射信号、所述第二射频信号和所述第二反射信号，获得复合信号强度。具体地说，参见图4所示，所述根据所述第一射频信号、所述第一反射信号、所述第二射频信号和所述第二反射信号，获得复合信号强度的步骤S400，可以包括以下步骤：

步骤S410，将所述第一射频信号、所述第一反射信号进行混频处理，获得第一混频信号。

步骤S420，将所述第二射频信号、所述第二反射信号进行混频处理，获得第二混频信号。

需要指出的是，上述的混频处理，即利用非线性元件组成的混频器，把两种不同频率的信号进行混合，并通过其中的选频回路得到第三个频率的信号的过程。在本申请的实施例中，由于对受检生物体10输入交流激励信号，受检生物体10的组织的介电特性发生周期性变化，则通过射频收发天线接收的射频反射信号也相应发生周期性变化，继而，射频信号与对应的反射信号的频率产生不同。

通过对第一射频信号、第一反射信号进行混频处理获得第一混频信号，并对第二射频信号、第二反射信号进行混频处理获得第二混频信号，再对第一混频信号的信号强度和第二混频信号的信号强度进行重要性系数运算，获得复合信号强度，这样可以保证检测有效性，从而提高检测准确性。

步骤S430，对所述第一混频信号的信号强度和所述第二混频信号的信号强度进行重要性系数运算，获得所述复合信号强度。这里的信号强度可以用信号的频率大小来表征。这里的重要性系数运算可以是加权求和运算，卷积运算。以加权求和运算举例来说，可以配置所述第一混频信号的信号强度的权重为60％-80％之间，配置所述第二混频信号的信号强度的权重相应为20％-40％之间。较佳地，配置所述第一混频信号的信号强度的权重为64％，配置所述第二混频信号的信号强度的权重相应为36％。

步骤S500，判断所述复合信号强度是否满足预设条件，如果满足预设条件，则根据所述复合信号强度和所述响应信号获得所述受检生物体10的组织成分的含量。

具体地说，参见图5所示，所述判断所述复合信号强度是否满足预设条件，如果满足预设条件，则根据所述复合信号强度和所述响应信号获得所述受检生物体10的组织成分的含量的步骤S500，具有可以包括以下步骤：

步骤S510，判断所述复合信号强度是否达到预设值。其中的预设值，即是阈值。

步骤S520，如果达到预设值，则判断满足预设条件。

步骤S530，根据所述复合信号强度获得所述受检生物体10的所述组织成分的含量。具体地说，参见图6所示，所述根据所述复合信号强度和所述响应信号获得所述受检生物体10的组织成分的含量的步骤S530，具体可以包括以下步骤：

步骤S531，根据所述响应信号的频率获得所述受检生物体10的组织成分。其中，所述组织成分可以是脂肪、蛋白质或水分中的任意一种。需要指出的是，所述响应信号可以是上述的反应电流，所述响应信号的频率，即为所述反应电流的频率。此处电流的频率是指电场的频率，由于电场和磁场相互转换，在一定频率下形成电磁场，也就是说交流电1秒钟内的变换次数。

步骤S532，根据所述复合信号强度获得所述受检生物体10的所述组织成分的含量。具体地，可以从预先建立的数据库中查询匹配，而获得所述受检生物体10的所述组织成分的含量。

需要说明的是，不同的物质具有不同的射频介电特性。对于生物体，例如人体来说，脂肪、蛋白质、水分等具有不同的射频介电特性。基于此，本申请的实施例中，通过响应信号的频率获得所述受检生物体10的组织成分，再根据对应的复合信号强度，通过查询匹配获得该组织成分的含量。

参见图7所示，本申请的一个实施例提供一种生物体信息检测系统，包括：

激励响应模块21，用于获取在受检生物体10的第一部位11和第二部位12之间输入激励信号而产生的响应信号；

第一射频反射模块22，用于获取在所述受检生物体10的第三部位13发射第一射频信号而产生的第一反射信号，其中，所述第三部位13位于所述第一部位11、所述第二部位12两者之间，并且所述第三部位13位于所述第一部位11和所述第二部位12限定的直线L上。

第二射频反射模块23，用于获取在所述受检生物体10的第四部位14发射第二射频信号而产生的第二反射信号，其中，所述第四部位14位于所述第一部位11、所述第二部位12两者之间，并且所述第四部位14位于所述第一部位11和所述第二部位12限定的直线上，并且所述第四部位14和第三部位13的位置至少部分地不重叠。

复合信号模块24，用于根据所述第一射频信号、所述第一反射信号、所述第二射频信号和所述第二反射信号，获得复合信号强度。

判断测定模块25，用于判断所述复合信号强度是否满足预设条件，如果满足预设条件，则根据所述复合信号强度和所述响应信号获得所述受检生物体10的组织成分的含量。

本申请的实施例的生物体信息检测方法及系统，通过在受检生物体的第一部位和第二部位之间输入激励信号并获取产生的响应信号，在受检生物体的第三部位、第四部部位分别发射射频信号，并获得产生的反射信号，利用两个不重叠的部位射频信号、反射信号获得复合信号强度，并判断满足预设条件时，根据复合信号强度和响应信号获得受检生物体的组织成分的含量，这样可以保证检测有效性，从而提高检测准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种生物体信息检测方法，其特征在于，包括：

获取在受检生物体的第一部位和第二部位之间输入激励信号而产生的响应信号；

获取在所述受检生物体的第三部位发射第一射频信号而产生的第一反射信号，其中，所述第三部位位于所述第一部位、所述第二部位两者之间，并且所述第三部位位于所述第一部位和所述第二部位限定的直线上；

获取在所述受检生物体的第四部位发射第二射频信号而产生的第二反射信号，其中，所述第四部位位于所述第一部位、所述第二部位两者之间，并且所述第四部位位于所述第一部位和所述第二部位限定的直线上，并且所述第四部位和第三部位的位置至少部分地不重叠；

根据所述第一射频信号、所述第一反射信号、所述第二射频信号和所述第二反射信号，获得复合信号强度；

判断所述复合信号强度是否满足预设条件，如果满足预设条件，则根据所述复合信号强度和所述响应信号获得所述受检生物体的组织成分的含量。

2.根据权利要求1所述的生物体信息检测方法，其特征在于，所述根据所述第一射频信号、所述第一反射信号、所述第二射频信号和所述第二反射信号，获得复合信号强度，包括：

将所述第一射频信号、所述第一反射信号进行混频处理，获得第一混频信号；

将所述第二射频信号、所述第二反射信号进行混频处理，获得第二混频信号；

对所述第一混频信号的信号强度和所述第二混频信号的信号强度进行重要性系数运算，获得所述复合信号强度。

3.根据权利要求1或2所述的生物体信息检测方法，其特征在于，所述判断所述复合信号强度是否满足预设条件，如果满足预设条件，则根据所述复合信号强度和所述响应信号获得所述受检生物体的组织成分的含量，包括：

判断所述复合信号强度是否达到预设值；

如果达到预设值，则判断满足预设条件；

根据所述复合信号强度获得所述受检生物体的所述组织成分的含量。

4.根据权利要求3所述的生物体信息检测方法，其特征在于，所述根据所述复合信号强度和所述响应信号获得所述受检生物体的组织成分的含量，包括：

根据所述响应信号的频率获得所述受检生物体的组织成分；

根据所述复合信号强度获得所述受检生物体的所述组织成分的含量。

5.根据权利要求4所述的生物体信息检测方法，其特征在于，所述组织成分包括脂肪、蛋白质或水分中的任意一种。

6.根据权利要求5所述的生物体信息检测方法，其特征在于，所述获取在受检生物体的第一部位和第二部位之间输入激励信号而产生的响应信号，包括：

通过电极在所述受检生物体的第一部位和第二部位之间输入交流激励信号，其中，所述交流激励信号为单频正弦波信号；

获取所述受检生物体产生的反应电流，所述反应电流为所述响应信号。

7.根据权利要求6所述的生物体信息检测方法，其特征在于，所述第三部位和所述第四部位其中之一位于所述第一部位和所述第二部位之间的中心位置，所述第三部位和所述第四部位其中另一位于偏离所述中心位置的位置。

8.根据权利要求7所述的生物体信息检测方法，该其特征在于，所述第一射频信号和所述第二射频信号均为连续波射频信号。

9.根据权利要求8所述的生物体信息检测方法，其特征在于，所述第一射频信号和所述第二射频信号的频率不相同。

10.一种生物体信息检测系统，其特征在于，包括：

激励响应模块，用于获取在受检生物体的第一部位和第二部位之间输入激励信号而产生的响应信号；

第一射频反射模块，用于获取在所述受检生物体的第三部位发射第一射频信号而产生的第一反射信号，其中，所述第三部位位于所述第一部位、所述第二部位两者之间，并且所述第三部位位于所述第一部位和所述第二部位限定的直线上，

第二射频反射模块，用于获取在所述受检生物体的第四部位发射第二射频信号而产生的第二反射信号，其中，所述第四部位位于所述第一部位、所述第二部位两者之间，并且所述第四部位位于所述第一部位和所述第二部位限定的直线上，并且所述第四部位和第三部位的位置至少部分地不重叠；

复合信号模块，用于根据所述第一射频信号、所述第一反射信号、所述第二射频信号和所述第二反射信号，获得复合信号强度；

判断测定模块，用于判断所述复合信号强度是否满足预设条件，如果满足预设条件，则根据所述复合信号强度和所述响应信号获得所述受检生物体的组织成分的含量。