CN117642117A - 一种新生儿/非接触式生理体征监护方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种新生儿/非接触式生理体征监护方法和系统，通过雷达传感器采集目标对象的目标部位的起伏数据，此种非接触的方式提高了检测的准确性，而且还设置有调节装置，通过调节装置来调节雷达传感器的测量位置和/或视角，便于让雷达传感器对准目标对象的目标部位，进一步提高了检测的准确性，也就提高了对目标对象监护的准确性。
Description
本发明涉及医疗领域，具体涉及一种新生儿/非接触式生理体征监护方法和系统。
新生儿科有明确规定需要对新生儿患者每2小时观察记录一次呼吸参数。目前新生儿科室对于呼吸检测主要是基于阻抗呼吸或者人工计数,部分呼吸机上也有配置气囊呼吸。
新生儿都是放在育儿箱或者温箱中，四周和上方都是包围起来，使用传统的阻抗法测呼吸需要粘接呼吸导联，操作不方便，并且阻抗法测量呼吸在患者哭闹活动等场景下很容易受扰，测量不准。
气囊法测量呼吸通过在患者腹部或者胸部粘接一个气囊，患者呼吸时候气囊的体积被压缩，通过测量气囊中的压力波形来计算患者的呼吸率。实际临床中，使用气囊法测量呼吸会遇到一系列问题：（1）对于刚出生的小孩，身上胎脂还没吸收完全，用胶带很难粘贴固定气囊；（2）小孩腹部鼓胀，气囊很容易翘起来，导致呼吸波幅度弱漏检，RR偏低；（3）气囊导管压在小孩身体下方，会影响气囊检测压力幅度，导致呼吸波漏检，RR偏低；（4）气囊管路在护理时，被温箱门夹住，呼吸波拉直线，误报窒息；（5）气囊用胶带粘贴，小孩活动哭闹后气囊会翘起来，导致监测到的气囊呼吸波幅度变弱，漏检，RR偏低。呼吸检测不准确，相应的报警提示也会不准确。
人工计数一方面会增加护士的工作量，另一方面无法对患者的呼吸进行实时监测。
因此，现有针对新生儿呼吸的监护还有待改进和提高。
本发明主要提供一种新生儿/非接触式生理体征监护方法和系统，旨在提高呼吸监护的准确性。
一实施例提供一种新生儿生理体征监护系统，包括：
箱体，用于容纳新生儿；
雷达传感器，设置于所述箱体，用于采集目标对象的目标部位的起伏数据，所述目标对象为所述新生儿；
调节装置，与所述雷达传感器相连，用于调节所述雷达传感器的测量位置和/或视角；
处理器，用于根据所述起伏数据得到所述目标对象的呼吸数据和/或心跳数据。
一实施例提供一种非接触式生理体征监护系统，包括：
雷达传感器；
摄像头，用于拍摄目标对象的一帧或多帧图像；
处理器，用于：
通过所述雷达传感器采集所述目标对象的目标部位的起伏数据，根据所述起伏数据得到呼吸引起的目标部位起伏的呼吸幅度和/或呼吸频率；以及通过所述一帧或多帧图像得到目标对象的信息和/或环境信息，
并根据所述目标对象的信息和/或环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略。
一实施例提供一种新生儿非接触式生理体征监护方法，包括：
通过摄像头拍摄位于箱体内的目标对象的一帧或多帧图像得到所述目标对象的体位状态，所述体位状态分为仰卧状态、趴卧状态和侧卧状态三种，每种体位状态都预先关联有不同的窒息阈值，所述目标对象为新生儿；所述窒息阈值包括窒息幅度阈值和/或窒息频率阈值；
通过雷达传感器采集目标对象的目标部位的起伏数据，根据所述起伏数据得到呼吸引起的目标部位起伏的呼吸幅度和/或呼吸频率；
判断所述呼吸幅度和/或呼吸频率是否低于体位状态对应的窒息阈值，若是则输出窒息报警信息，或者判断所述呼吸幅度和/或呼吸频率是否低于体位状态对应的窒息阈值，且所述呼吸幅度和/或呼吸频率低于体位状态对应的窒息阈值的持续时间大于预设的时间阈值，若是则输出窒息报警信息。
一实施例提供一种新生儿非接触式生理体征监护方法，包括：
通过摄像头拍摄位于箱体内的目标对象的一帧或多帧图像，所述目标对象为新生儿；
通过设置于箱体上的雷达传感器采集目标对象的目标部位的起伏数据，根据所述起伏数据得到呼吸引起的目标部位起伏的呼吸幅度和/或呼吸频率；
通过所述一帧或多帧图像得到目标对象的信息和/或环境信息，并根据所述目标对象的信息和/或环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略。
一实施例提供一种非接触式生理体征监护方法，包括：
通过摄像头拍摄目标对象的一帧或多帧图像；
通过雷达传感器采集目标对象的目标部位的起伏数据，根据所述起伏数据得到呼吸引起的目标部位起伏的呼吸幅度和/或呼吸频率；
通过所述一帧或多帧图像得到目标对象的信息和/或环境信息，并根据所述目标对象的信息和/或环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略。
一实施例提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如上所述的方法。
依据上述实施例的一种新生儿/非接触式生理体征监护方法和系统，通过雷达传感器采集目标对象的目标部位的起伏数据，此种非接触的方式提高了检测的准确性，而且还设置有调节装置，通过调节装置来调节雷达传感器的测量位置和/或视角，便于让雷达传感器对准目标对象的目标部位，进一步提高了检测的准确性，也就提高了对目标对象监护的准确性。
图1为本发明提供的新生儿/非接触式生理体征监护系统一实施例的结构框图；
图2为本发明提供的新生儿培养箱一实施例的结构示意图；
图3为本发明提供的新生儿培养箱中，雷达传感器安装在箱体底部的示意图；
图4为本发明提供的新生儿生理体征监护方法一实施例的流程图；
图5为本发明提供的非接触式生理体征监护方法一实施例的流程图；
图6为本发明提供的新生儿/非接触式生理体征监护系统另一实施例的结构框图。
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。
如图1所示，本发明提供的非接触式生理体征监护系统，包括处理器10、摄像头20、雷达传感器30和调节装置40。
摄像头20用于拍摄目标对象的一帧或多帧图像。本实施例以拍摄多帧图像为例进行说明，多帧图像可以是单独拍摄的多帧照片，也可以是摄像得到的视频中的多帧。目标对象为需要进行呼吸监护的病人。
雷达传感器30用于采集目标对象的目标部位的起伏数据。例如雷达传感器30向目标对象的目标部位发射电磁波，并接收电磁波的回波信号，从而得到目标部位的起伏数据。起伏数据后续可以处理得到目标对象的呼吸数据和/或心跳数据，本实施例中，雷达传感器30采用毫米波雷达传感器。
调节装置40与雷达传感器30相连，用于调节雷达传感器30的测量位置和/或视角。
处理器10用于通过对监护系统的控制，实现对目标对象的呼吸和/或心率的监护。下面通过一些实施例具体说明。
本发明提供的监护系统可以用在多种场合实现对病人的呼吸监护，如设置在病房内、病人卧室内等，本实施例以设置在新生儿培养箱为例进行说明，相应的，目标对象以新生儿为例进行说明。如图2所示，监护系统还包括箱体70和恒温装置60。
箱体70用于容纳新生儿。
恒温装置60用于为箱体70中的新生儿提供恒温环境。
摄像头20可安装在箱体70的顶部或侧面，其视野涵盖箱体70的床板区域。雷达传感器30安装在调节装置40上，调节装置40和雷达传感器30可安装在箱体70的顶部（如箱盖上），如图2所示；调节装置40和雷达传感器30也可安装在箱体70的底部，如图3所示。有的实施例中，调节装置40和雷达传感器30还可安装在箱体70的侧面。
处理器10控制监护系统对新生儿进行非接触式生理体征监护，其过程如图4所示，包括如下步骤：
步骤1、处理器10获取目标对象的体位状态，具体可以从系统外的设备中获取，也可以通过摄像头20拍摄的一帧或多帧图像得到，本实施例以后者为例进行说明。处理器10通过摄像头拍摄位于箱体内的目标对象的一帧或多帧图像得到目标对象的体位状态。体位状态分为仰卧状态、趴躺状态和侧卧状态三种。
步骤2、处理器10根据目标对象的体位状态，通过调节装置40调节雷达传感器30的测量位置和/或视角，使雷达传感器30对准目标对象的目标部位。本实施例中，目标部位可以跟体位状态对应，有三种：胸腹部、胸腹部对应的背部和胸腹部侧面。具体的，在仰卧状态下，可以通过调节装置40让雷达传感器30的视角中心线对准新生儿的胸腹部；在趴卧状态下，可以通过调节装置40让雷达传感器30的视角中心线对准新生儿的胸腹部对应的背部；在侧卧状态下，可以通过调节装置40让雷达传感器30的视角中心线对准新生儿的胸腹部侧面。
调节装置40可以具有X轴移动机构和Y轴移动机构，X轴移动机构可带动雷达传感器30沿X轴方向移动，Y轴移动机构可带动X轴移动机构沿Y轴方向移动，从而让雷达传感器30能移动到箱体顶部的任意位置，或者移动到箱体底部的任意位置。调节装置40也可以包括转动机构，该转动机构包括两个维度的转动，使雷达传感器30的视角中心线能够扫描到箱体70的整个顶面或底面。
本实施例中，因为箱体70的床板是倾斜的，因此新生儿在箱体70里面可能会从中间位置顺着床板滑到床板的一端。故对新生儿进行实时监护，即摄像头20实时拍摄新生儿的图像。处理器10根据新生儿的实时图像得到实时的体位状态，还得到新生儿实时的位置，处理器10通过调节装置40获取雷达传感器30当前的视角（即雷达传感器的朝向），根据新生儿的实时体位状态、实时位置和雷达传感器30当前的视角，判断雷达传感器30当前的视角中心线是否位于新生儿的目标部位，若位于则无需调整传感器视角，若没有位于，则根据实时位置、实时的体位状态和当前的视角计算出视角偏移量并发给调节装置40。调节装置40根据视角偏移量进行转动，使雷达传感器30跟随新生儿滑动而转动，让雷达传感器30的视角中心线保持在新生儿的目标部位。其中，处理器10根据新生儿的实时图像得到新生儿实时的位置，可以采用如下方法：处理器10从实时图像中识别到新生儿的头，脚，以及手等关键部位，然后识别出新生儿的感兴趣区域（目标部位）。如果只识别到新生儿头部（新生儿盖着被子或者包被），可将新生儿头部下方约10cm处作为新生儿的胸部位置或背部位置。
有的实施例中，摄像头20可与雷达传感器30一同安装在调节装置40，且摄像头20的视野中心线与雷达传感器30的视角中心线重合，即摄像头20对准了目标对象的目标部位，也就意味着雷达传感器30对准了目标部位。处理器10可通过调节装置40调节摄像头20的视野，使目标对象的目标部位位于摄像头20拍摄的图像的中间位置处即可。
步骤3、处理器10通过雷达传感器30采集目标对象的目标部位的起伏数据，如根据雷达传感器30接收的回波信号得到目标部位的起伏数据。目标对象的目标部位的起伏数据由呼吸引起和/或由心跳引起，通常起伏数据包括两种：一种是呼吸引起目标部位起伏的第一起伏数据，另一种是心跳引起目标部位起伏的第二起伏数据。雷达测呼吸及心跳的原理就是通过雷达信号测量目标对象的胸腹部的起伏，因为呼吸和心跳都会引起目标对象的胸腹部起伏，只是呼吸引起的胸腹部的起伏比较大，而心跳引起的胸腹部的起伏比较小。呼吸频率比较低，而心跳的频率比较高，可以通过不同频段的带通滤波器将两种数据分开。进而处理器10可以根据呼吸引起的第一起伏数据得到目标对象的呼吸数据，呼吸数据包括呼吸频率和/或呼吸幅度（即目标部位的起伏幅度）。进而处理器10判断呼吸频率和/或呼吸幅度是否异常，若是则生成对应的报警信息，例如可预设一个新生儿呼吸频率的正常区间（如40-60rpm），该正常区间的最大值为急促阈值，最小值为过缓阈值。处理器判断呼吸频率是否高于预设的急促阈值，若是则认为存在呼吸急促的风险，生成呼吸急促报警信息。处理器判断呼吸频率是否低于预设的过缓阈值，若是则认为存在呼吸过缓的风险，生成呼吸过缓报警信息。处理器还可以判断呼吸幅度是否低于预设的窒息幅度阈值，若是则认为目标对象存在窒息风险，生成窒息报警信息。处理器也可以判断呼吸频率是否低于预设的窒息频率阈值，若是则认为目标对象存在窒息风险，生成窒息报警信息。当然，处理器也可以在呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且呼吸频率低于预设的窒息频率阈值时，才生成窒息报警信息。
处理器10可根据心跳引起的第二起伏数据得到目标对象的心跳数据，如起伏一次就认为心跳了一次，从而得到心率。进而判断心跳数据是否异常，若是则生成对应的报警信息，例如可预设一个新生儿心率的正常区间（如100-160），该正常区间的最大值为过速阈值，最小值为过慢阈值。处理器判断心率是否高于预设的过速阈值，若是则生成心跳过速报警信息；判断心率是否低于预设的过慢阈值，若是则生成心跳过慢报警信息。
上述的各个阈值可以根据体位状态的不同而不同，即每种体位状态都预先关联有不同的上述阈值，本实施例以每种体位状态都预先关联有不同的窒息阈值为例进行说明。
窒息阈值包括窒息幅度阈值和/或窒息频率阈值。窒息幅度阈值和/或窒息频率阈值用来评估目标对象是否窒息。处理器10判断呼吸幅度是否低于体位状态对应的窒息幅度阈值和/或判断呼吸频率是否低于体位状态对应的窒息频率阈值，若是则认为目标对象存在窒息风险，进而生成窒息报警信息。当然，处理器10也可以统计呼吸幅度低于体位状态对应的窒息幅度阈值的持续时间，在持续时间大于预设的时间阈值后才认为目标对象存在窒息风险，进而生成窒息报警信息。和/或，处理器10统计呼吸频率低于体位状态对应的窒息频率阈值的持续时间，在持续时间大于预设的时间阈值后才认为目标对象存在窒息风险，进而生成窒息报警信息。时间阈值可根据需要设置，通常是秒级，如10秒钟。其中，仰卧状态对应的窒息阈值大于趴卧状态对应的窒息阈值，趴卧状态对应的窒息阈值大于侧卧状态对应的窒息阈值。仰卧状态是最理想的体位，其检测到的幅度相对最大，而趴卧状态次之，侧卧状态由于检测的是新生儿的胸腹部侧面，故检测到的幅度最小，因此三种体位对应的窒息阈值依次是降低的，本实施例中，趴卧状态对应的窒息阈值可以是仰卧状态对应的窒息阈值的1/10，而侧卧状态对应的窒息阈值可以是仰卧状态对应的窒息阈值的1/20。通过对窒息阈值的细分，能更为贴切、准确判断新生儿是否存在窒息风险。根据不同的体位状态设置不同的阈值，由此产生的报警信息更为准确。
雷达传感器采集起伏数据容易受到外界、新生儿的干扰，本实施例还可以先将起伏数据中的干扰去除，之后再判断起伏数据是否异常，若异常则生成起伏数据相关的报警信息。下面就如何去除干扰进行举例说明。
处理器可以从系统外的设备获取目标对象的信息和/或环境信息，也可以通过摄像头20拍摄的一帧或多帧图像得到目标对象的信息和/或环境信息，本实施例以后者为例、得到目标对象的信息和环境信息进行说明。其中，目标对象的信息包括如下中的至少一项：目标对象的活动状态，目标对象的皮肤颜色，本实施例以包括这两者为例进行说明。环境信息包括成人的手信息。处理器根据目标对象的信息和/或环境信息就能知道测量是否受到了干扰。
考虑到雷达传感器30采集目标部位的起伏数据时，目标对象非目标部位的活动（如哭闹、换尿布湿等）会造成干扰，因此，处理器10可以根据目标对象的活动情况对目标部位的起伏数据做相应的处理来降低干扰。具体的，处理器10根据所述多帧图像（例如可以是连续的多帧）得到目标对象的活动状态。活动状态按频率可分为高频活动、低频活动和未活动三种。其中，高频活动和低频活动是相对的概念，即目标对象的活动频率高于预设的值则认为是高频活动，可预设一个与高频活动对应的第一滤波系数；活动频率大于等于0且小于该预设的值则认为是低频活动，可预设一个与低频活动对应的第二滤波系数。例如处理器10根据连续的多帧图像得到多帧图像之间的图像差异量化值（如采用相似度来量化），各个图像差异量化值形成一个波形曲线，从而得到该波形曲线的频率，并预设高频区间、低频区间和未活动区间，波形曲线的频率在高频区间则确定活动状态为高频活动，波形曲线的频率在低频区间则确定活动状态为低频活动，波形曲线的频率在未活动区间则确定活动状态为未活动等。处理器10也可以根据起伏数据得到目标对象当前的活动状态。具体的，对起伏数据进行时域和/或频域分析得到新生儿活动引起的起伏的频率，也就是干扰信号的频率（如果有的话），可预先设置目标部位起伏的三个频率范围：未活动对应的未活动范围、低频活动对应的低频范围，高频活动对应的高频范围，通常，高频范围的频率＞低频范围的频率＞未活动范围的频率，新生儿的呼吸频率和心电频率与这三种范围的频率一般是不相同的。故可以用高频范围和低频范围对新生儿活动带来的干扰进行频率划分。因此，当前的起伏数据中，若能提取出新生儿活动引起的起伏的频率，且其频率在高频范围则确定当前的活动状态为高频活动；提取出的新生儿活动引起的起伏的频率在低频范围则确定当前的活动状态为低频活动；提取出的新生儿活动引起的起伏的频率在未活动范围则确定当前的活动状态为未活动。若当前的活动状态为高频活动，则处理器10对起伏数据进行高频滤波以滤除高频活动带来的干扰，根据高频滤波后的起伏数据得到目标对象的呼吸数据和心跳数据，进而判断其是否异常，判断是否异常具体见前述内容，在此不做赘述。若当前的活动状态为低频活动，则处理器10对起伏数据进行低频滤波以滤除低频活动带来的干扰，根据低频滤波后的起伏数据得到目标对象的呼吸数据和心跳数据，进而判断其是否异常，判断是否异常具体见前述内容，在此不做赘述。高频滤波和低频滤波也是相对的概念，如高频滤波可以是采用第一滤波系数进行的滤波，低频滤波可以是采用第二滤波系数进行的滤波。根据新生儿的活动情况对雷达数据进行滤波，从而提高了呼吸和心跳检测的准确性，也提高了后续产生的报警信息的准确性。
若不采用滤波的方法，可以采用抗运动算法来解决目标对象活动（运动）导致的呼吸和心跳检测不准从而误报警的问题。具体的，处理器10根据所述多帧图像得到目标对象当前的活动状态，活动状态也可以分为活动和未活动两种，上述高频活动和低频活动都属于活动，故具体的活动状态判断方法可见前段的内容。处理器10也可以根据起伏数据得到目标对象当前的活动状态，具体的活动状态判断方法可见前段的内容。在活动状态为活动时，处理器10采用预设的呼吸频率作为目标对象活动时期的呼吸频率，预设的呼吸频率可以是活动之前的平均呼吸频率。在活动状态为活动时，处理器10也可以采用预设的呼吸幅度作为目标对象活动时期的呼吸幅度，预设的呼吸幅度可以是活动之前的平均呼吸幅度。或者，在活动状态为活动时，处理器10得到活动时期的呼吸频率，然后对活动之前的呼吸频率进行插值，平滑的插值到活动时期的呼吸频率，将插值后的呼吸频率作为目标对象活动时期的呼吸频率。在活动状态为活动时，处理器10也可以对活动之前的呼吸幅度进行插值，将插值后的呼吸幅度作为目标对象活动时期的呼吸幅度。或者，在活动状态为活动时，处理器10对活动时期的起伏数据进行平滑处理，根据平滑处理后的起伏数据得到目标对象的呼吸频率和/或呼吸幅度。或者，在活动状态为活动时，处理器10将活动之前的呼吸频率作为目标对象活动时期的呼吸频率，例如，将活动之前的一段时间的呼吸频率作为活动时期的呼吸频率。在活动状态为活动时，处理器10也可以将活动之前的呼吸幅度作为目标对象活动时期的呼吸幅度。
新生儿一直哭闹不停，或者手脚一直乱动、或者身体扭动不停等，其活动幅度过大会导致呼吸数据和心跳数据不具备参考性，即已无法通过上述抗干扰的方法来解决干扰问题。因此，处理器10可以判断呼吸幅度是否超过预设的活动阈值，若是则输出测量受干扰的报警信息。活动阈值可以是理论上呼吸和心跳都无法达到的一个幅度。处理器10也可以根据连续的多帧图像得到所述多帧图像的图像差异的量化值，该量化值处于预设的报警区间时，输出测量受干扰的报警信息。
医护人员正在对新生儿进行操作，如换衣服，换尿布，喂奶等等，也会导致新生儿活动幅度过大。处理器10判断图像中是否存在医护人员的上述操作，例如可以采用传统的图像识别来实现，也可以将图像输入到预先训练好的深度学习模型中，由深度学习模型输出是否存在成人的手的结果，等等。
如图1和图2所示，监护系统还可以包括血氧模块50和无线通信模块80。
血氧模块50用于测量目标对象的血氧饱和度。血氧模块50安装在箱体70上，如安装在箱体70的顶部或者侧壁上，其血氧探头可固定在新生儿的指端，通过血氧探头电缆连接得到血氧模块本体上。
处理器10通过血氧模块50测量目标对象的血氧饱和度。
处理器10可以控制箱体上设置或相连的报警装置进行报警，例如是通过显示器显示报警信息，或者通过箱体上设置或相连的指示灯发出光信号来进行报警提示，或者通过箱体上设置或相连的自带的扬声器发出声音信号来进行报警提示。
在其他实施方式中，监护系统还可以包括，无线通信模块80，以及监护设备，无线通信模块80用于与监护设备进行无线通信。
处理器10可通过无线通信模块80将摄像头拍摄的图像、呼吸数据、心跳数据和血氧饱和度数据传输给监护设备。监护设备可以是上位机、监护仪、中央站等，外部设备将呼吸数据、心跳数据、血氧饱和度数据显示出来，还可以显示接收的报警信息、发出报警信息对应的报警音等，便于医护人员对新生儿呼吸、心率和血氧等参数进行监护。
处理器10还可以根据目标对象的一帧或多帧图像得到目标对象的皮肤颜色，判断皮肤颜色是否异常，若是则生成对应的报警信息并输出。
现有技术通常是一种参数发生了异常就简单的生成对应的报警信息并输出，本发明为了更好的对新生儿进行监护，提高报警的准确性，根据目标对象的信息和/或环境信息确定呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略，具体如图5所示，包括如下步骤：
步骤4、处理器10通过摄像头拍摄的一帧或多帧图像得到目标对象的信息和/或环境信息。环境信息包括环境中是否存在成人手的信息。如处理器10判断所述一帧或多帧图像中是否存在成人手，图像中存在成人手则说明环境中存在成人手，图像中不存在成人手则说明环境中不存在成人手，其判断结果即为环境信息。如处理器10根据所述多帧图像得到目标对象当前的活动状态。活动状态按幅度可分为大幅活动、小幅活动和未活动三种；其中，大幅活动和小幅活动是相对的概念。处理器10根据连续的多帧图像中目标对象的图像差异来得到目标对象当前的活动状态，图像差异越大说明活动幅度越大，可以对图像差异进行量化（如采用相似度来量化），并预设三个幅度区间：大幅区间、小幅区间和未活动区间。当前图像差异的量化值在大幅区间则确定当前活动状态为大幅活动，当前图像差异的量化值在小幅区间则确定当前活动状态为小幅活动，当前图像差异的量化值在未活动区间则确定当前活动状态为未活动等。
处理器10也可以根据起伏数据得到目标对象当前的活动状态。具体的，可预先设置目标部位由活动引起的起伏的幅度的两个范围：小幅活动对应的小幅范围和大幅活动对应的大幅范围。大幅范围和小幅范围的幅度与呼吸和心跳引起的幅度不同，通常，大幅范围的幅度＞小幅范围的幅度＞未活动范围的幅度。因此，当前的起伏数据中，活动引起的起伏的幅度在大幅范围则确定活动状态为大幅活动，活动引起的起伏的幅度在小幅范围则确定活动状态为小幅活动，活动引起的起伏的幅度在未活动范围则确定当前的活动状态为未活动。
处理器10还可以根据摄像头拍摄的一帧或多帧图像得到目标对象的皮肤颜色；判断皮肤颜色是否属于预设的异常颜色；异常颜色可以是紫色域，如RGB[128,0,128] ±30的颜色区域，紫色域可以判断目标对象缺氧。
步骤5、处理器10根据目标对象的信息和/或环境信息确定呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略。具体实现方式有两种，下面一一介绍。
第一种方式中，呼吸幅度和/或呼吸频率预先关联有与初始报警条件对应的报警方案。其中初始报警条件是单独依据呼吸幅度和/或呼吸频率的阈值所确定的报警条件。例如，呼吸幅度低于窒息幅度阈值，或者呼吸频率低于窒息频率阈值，或者，呼吸频率高于呼吸相关的急促阈值等，都可以说是满足初始报警条件。
本实施例以呼吸幅度预先关联有报警方案，呼吸频率也预先关联有报警方案为例进行说明。
处理器10在所述呼吸幅度和/或呼吸频率满足初始报警条件（即呼吸幅度低于窒息幅度阈值，和/或，呼吸频率低于窒息频率阈值），且目标对象的信息和/或环境信息不满足预设条件时，将呼吸幅度和/或呼吸频率预先关联的报警方案作为报警策略并执行；在目标对象的信息和/或环境信息满足预设条件时，调整报警方案得到报警策略并执行。其中，调整报警方案包括如下几项中的至少一种：不输出报警方案对应的报警信息，调整报警方案对应的报警信息的报警优先级后输出，延迟输出报警信息。报警方案的调整元素包括输出报警信息的时机和优先级（报警优先级）。本方式中，输出报警信息的时机通常是产生报警信息后就输出。优先级可以是在显示设备等上显示出来的优先等级，如报警信息优先显示的顺序、醒目程度等。本发明根据新生儿的实际情况决定是否对默认的报警方案进行调整，从而得到适合的报警策略，优化了报警，提高了报警的准确性。
环境信息的预设条件包括环境中存在成人手。若处理器10判断出所述一帧或多帧图像中不存在成人手，则说明环境信息不满足预设条件，此种情况下，处理器10判断呼吸幅度是否低于预设的窒息幅度阈值，若是则输出第一优先级的窒息报警信息。换而言之，处理器10在呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且不存在成人手时，输出第一优先级的窒息报警信息。当然，呼吸幅度不低于预设的窒息幅度阈值，说明没有窒息风险，不作处理。若处理器10判断出所述一帧或多帧图像中存在成人手，则说明环境信息满足预设条件，此种情况下，处理器10判断呼吸幅度是否低于预设的窒息幅度阈值，若是则不输出窒息报警信息，和/或，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间（如10s）后输出窒息报警信息。换而言之，处理器10在呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且存在成人手时，不输出窒息报警信息，和/或，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息。其中，第一优先级高于第二优先级。环境信息的预设条件还可以是：存在成人手的时间超过预设的时间阈值，此时，处理器10还统计呼吸幅度低于窒息幅度阈值、且存在成人的手的持续时间，在该持续时间超过预设的时间阈值后，输出第二优先级的窒息报警信息（即，降低报警信息的优先级后输出），和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息；若该持续时间没有超过预设的时间阈值，则不输出报警信息。时间阈值可以就是预设时间。
存在医护的手说明医护在接触新生儿，此时可能是医护引起的误报警，也可能是存在紧急情况医护过来处理，总之医护现场在处置，这种情况的危险程度比只存在呼吸幅度低于窒息幅度阈值时要轻微，故窒息报警信息的报警优先级可以降低（从第一优先级降低到第二优先级），或者延迟输出，可见调整后的报警策略能更好的适用当前的场景，输出报警信息更为准确。监护仪接收到多个报警信息时，根据优先级从高到低的顺序显示报警信息。
同样的，在呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且不存在成人手时，处理器10输出第一优先级的窒息报警信息；在呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且存在成人手时，不输出窒息报警信息，和/或输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息。同样的，处理器10可以统计呼吸频率低于窒息频率阈值、且存在成人的手的持续时间，在该持续时间超过预设的时间阈值后，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息；若该持续时间没有超过预设的时间阈值，则不输出报警信息。
除了窒息报警信息，上述方案还可以延伸到呼吸急促报警信息和呼吸过缓报警信息。在生成有呼吸急促报警信息（呼吸频率超过预设的急促阈值）、且不存在成人手时，处理器10输出呼吸急促报警信息；在呼吸频率超过预设的急促阈值、且存在成人手（即环境信息满足预设条件）时，处理器10不输出呼吸急促报警信息。同样的，在生成有呼吸过缓报警信息（呼吸频率大于窒息频率阈值、小于预设的过缓阈值）、且不存在成人手时，处理器10输出呼吸过缓报警信息；在呼吸频率大于窒息频率阈值、小于预设的过缓阈值、且存在成人手时（即环境信息满足预设条件），处理器10不输出呼吸过缓报警信息。
目标对象的信息的预设条件包括大幅活动。处理器10根据多帧图像得到目标对象的活动状态。在目标对象的活动状态为小幅活动或未活动时，目标对象的信息不满足预设条件，若此时呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值，则处理器10执行预先关联的报警方案，即输出第一优先级的窒息报警信息。在目标对象的活动状态为大幅活动时，目标对象的信息满足预设条件，若此时呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值，则处理器10调整预先关联的报警方案得到报警策略，即不输出窒息报警信息，和/或，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息。另外，目标对象的信息的预设条件可以是，大幅活动超过预设的时间阈值。此时，认为呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值持续一定的时间才认为真正需要报警，具体的，处理器10在活动状态为大幅活动时，统计呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且活动状态为大幅活动的持续时间，在该持续时间超过预设的时间阈值后，输出第二优先级的窒息报警信息（降低报警信息的报警优先级后输出），和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息；若该持续时间没有超过预设的时间阈值，则不输出窒息报警信息。大幅活动通常测量会不太准确，故调整原有的报警方案能更准确的报警。当然，有的实施例中，处理器10在活动状态为大幅活动时，统计呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且活动状态为大幅活动的持续时间，在该持续时间超过预设的时间阈值后，输出第一优先级的窒息报警信息；若该持续时间没有超过预设的时间阈值，则输出第二优先级的窒息报警信息，相当于将窒息报警信息的第一优先级降到第二优先级后输出。
同样的，在目标对象的活动状态为小幅活动或未活动时，目标对象的信息不满足预设条件，若此时呼吸频率低于预设的窒息频率阈值，则处理器10执行预先关联的报警方案，即输出第一优先级的窒息报警信息。在目标对象的活动状态为大幅活动时，目标对象的信息满足预设条件，若此时呼吸频率低于预设的窒息频率阈值，则处理器10调整预先关联的报警方案得到报警策略，即不输出窒息报警信息，和/或，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息。与呼吸幅度相同，可以在此基础上再考虑时间因素，具体的，处理器10在活动状态为大幅活动时，统计呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且活动状态为大幅活动的持续时间，在该持续时间超过预设的时间阈值后，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出报警信息；若该持续时间没有超过预设的时间阈值，则不输出窒息报警信息。当然，有的实施例中，处理器10在活动状态为大幅活动时，统计呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且活动状态为大幅活动的持续时间，在该持续时间超过预设的时间阈值后，输出第一优先级的窒息报警信息；若该持续时间没有超过预设的时间阈值，则输出第二优先级的窒息报警信息。
虽然起伏数据能通过上述滤波、抗运动等方法去除干扰，但有些干扰不太好去除，如新生儿大幅运动、医护对新生儿的干预、起伏数据无法去除干扰（无法提取出干扰信号的频率、产生了测量受干扰的报警信息等）等，则说明根据该起伏数据生成的报警信息可能不准确，本申请据此对关联的报警方案进行了调整，从而提高了报警的准确性。可见，本发明能通过摄像头发现干扰，进而采取抗干扰措施，无法消除干扰时，还能动态的调整报警方案，有效的提高了新生儿呼吸和心率测量的准确性和报警的准确性，也就提高了对呼吸和心率监护的准确性，提高了医护人员的工作效率。
目标对象的信息的预设条件还可包括皮肤颜色正常。虽然肤色异常的报警优先级不高，但是肤色可与呼吸幅度和/或呼吸频率相关的报警信息进行相互验证。若处理器10判断皮肤颜色异常，则说明目标对象的信息不满足预设条件，此时若呼吸幅度低于窒息幅度阈值，则处理器10执行关联的报警方案，即直接输出第一优先级的窒息报警信息；同样的，此时若呼吸频率低于窒息频率阈值，则处理器10直接输出第一优先级的窒息报警信息。
若处理器10判断皮肤颜色正常，则目标对象的信息满足预设条件，此时若呼吸幅度低于窒息幅度阈值，和/或，呼吸频率低于窒息频率阈值，则需要调整关联的报警方案，得到新的报警策略，即处理器采取如下三种方式中的至少一种：不输出报警方案对应的窒息报警信息；输出第二优先级的窒息报警信息；延迟预设时间后输出报警方案对应的窒息报警信息。同样可以在此基础上再考虑时间因素，如处理器统计呼吸幅度低于窒息幅度阈值和/或呼吸频率低于窒息频率阈值、且皮肤颜色正常时的持续时间，在该持续时间超过预设的时间阈值（即目标对象的信息满足预设条件）后，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出报警方案对应的窒息报警信息；若该持续时间没有超过预设的时间阈值，则不输出窒息报警信息。当然，有的实施例中，若该持续时间超过预设的时间阈值，也可以输出第一优先级的窒息报警信息；若该持续时间没有超过预设的时间阈值，则输出第二优先级的窒息报警信息。
第一种方式是关联一种报警方案，若目标对象的信息和/或环境信息不满足预设条件则直接执行关联的报警方案，若满足预设条件则调整报警方案后再执行。
而第二种方式中，呼吸幅度和/或呼吸频率预先关联有第一报警方案和第二报警方案。处理器10在呼吸幅度和/或呼吸频率满足初始报警条件（即呼吸幅度低于窒息幅度阈值，和/或，呼吸频率低于窒息频率阈值），但目标对象的信息和/或环境信息不满足预设条件时，将呼吸幅度和/或呼吸频率预先关联的第一报警方案作为报警策略并执行。第一报警方案就是第一种方式中关联的报警方案，即生成第一优先级的报警信息后直接输出。具体过程同第一种方式的相关内容，在此不做赘述。
处理器10在呼吸幅度和/或呼吸频率满足初始报警条件，且目标对象的信息和/或环境信息满足预设条件时，将呼吸幅度和/或呼吸频率预先关联的第二报警方案作为报警策略并执行。第二报警方案包括：不输出报警信息，输出第二优先级的窒息报警信息，延迟预设时间后输出报警信息中的至少一个。可见第一报警方案和第二报警方案明显不同。
其中，在第二种方式种，目标对象的信息和/或环境信息是否满足预设条件的判断标准和第一方式种相同，此处便不再赘述。
第二报警方案包括第一种方式中调整后的报警方案，将第二报警方案确定为报警策略的条件同第一种方式中将调整后的报警方案确定为报警策略的条件，在此也不做赘述。但需要说明的是，在第二种方式中，第二报警方案也可以包括第一方式中调整后的报警方案外的其他报警方案。
在第二方式中，直接以一种映射关系，得到最终的报警策略，简化了处理器的执行过程，减轻了处理器的处理负担。
处理器10还判断血氧饱和度是否低于预设的饱和度阈值。一实施例中，处理器10可以在血氧饱和度低于预设的饱和度阈值时就输出血氧饱和度低的报警信息。另一实施例中，处理器10也可以在血氧饱和度低于预设的饱和度阈值、且活动状态为小幅活动或未活动时，才输出血氧饱和度低的报警信息。还有的实施例中，处理器10可以统计血氧饱和度低于预设的饱和度阈值、且活动状态为大幅活动的持续时间，在该持续时间超过预设的时间阈值后，才输出血氧饱和度低的报警信息。
肤色、血氧饱和度以及呼吸状态可以相互印证，综合判断患儿呼吸疾病发展的程度。故处理器10还用于根据呼吸幅度和/或呼吸频率、皮肤颜色以及血氧饱和度确定呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略。具体的，报警策略对应的报警信息包括第一报警信息以及第二报警信息。处理器10判断皮肤颜色是否属于预设的异常颜色；在呼吸幅度和/或呼吸频率低于预设的窒息阈值（即呼吸幅度低于窒息幅度阈值，和/或，呼吸频率低于窒息频率阈值）、血氧饱和度低于预设的饱和度阈值、且皮肤颜色不属于预设的异常颜色时，输出第一报警信息。第一报警信息例如可以是用于提示保持气道开放、维持正常呼吸的报警信息。即新生儿发生了窒息，血氧饱和度低，但是肤色正常，说明还未造成明显的影响，此时提醒医护对新生儿保持气道开放，维持正常呼吸即可。
如果发生了窒息，血氧饱和度低，且肤色异常，比如发生了紫绀等现象，就必须特殊处理，必要时进行通气治疗等。故处理器10可以在呼吸幅度和/或呼吸频率低于预设的窒息阈值（即生成有窒息报警信息）、血氧饱和度低于预设的饱和度阈值、且皮肤颜色属于预设的异常颜色时，输出第二报警信息。第二报警信息例如可以是用于提示需要进行通气治疗的提示信息。第二报警信息的优先级高于第一报警信息的优先级。例如第二报警信息为第一优先级的报警，第一报警信息为第二优先级的报警。可见，本发明不仅能输出窒息报警信息来示警，还能给出相应的处置办法的报警提示，便于对患儿进行更好的监护。
处理器10可通过无线通信模块80将摄像头拍摄的图像、呼吸数据、心跳数据、血氧饱和度数据以及上述的各种报警信息传输给监护设备（如监护仪、中央站等）。由监护设备显示这些图像、数据和信息。
上述实施例中，处理器10设置在新生儿培养箱上。有的实施例中，监护系统的处理器10可以是监护设备90的处理器，如图6所示，监护系统包括监护设备90，上述的摄像头20，上述的雷达传感器30，上述的调节装置40，上述的血氧模块50和上述的无线通信模块80。监护设备90通过无线通信模块80与摄像头20、雷达传感器30、调节装置40和血氧模块50通信连接，上述的处理器10为监护设备90的处理器，即，摄像头20、雷达传感器30和血氧模块50采集的数据由无线通信模块80传输给监护设备90，由监护设备90执行上述处理器10的功能（具体见上述实施例，不做赘述），监护设备90还将摄像头拍摄的图像、呼吸数据、心跳数据、血氧饱和度数据、上述的各种报警信息和提示信息通过其显示器显示出来。
综上所述，本发明提供的监护系统，不仅能根据目标对象的体位状态来选取合适的窒息阈值，而且能对起伏数据进行滤波或抗运动算法，还能动态调整报警策略，综合呼吸状态（如呼吸幅度低于窒息幅度阈值）、血氧饱和度以及皮肤颜色进行交叉对比验证，极大的提升参数测量准确性以及报警的准确性与可靠性。
本发明还提供一种新生儿非接触式生理体征监护方法，以及一种非接触式生理体征监护方法。方法如上述步骤1-步骤5，以及监护系统中所涉及的具体执行方法，此处便不再赘述。
本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。
本文参照了各种示范实施例进行说明。然而，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本文范围的情况下，可以对示范性实施例做出改变和修正。例如，各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件，可以根据特定的应用或考虑与系统的操作相关联的任何数量的成本函数以不同的方式实现（例如一个或多个步骤可以被删除、修改或结合到其他步骤中）。
另外，如本领域技术人员所理解的，本文的原理可以反映在计算机可读存储介质上的计算机程序产品中，该可读存储介质预装有计算机可读程序代码。任何有形的、非暂时性的计算机可读存储介质皆可被使用，包括磁存储设备（硬盘、软盘等）、光学存储设备（CD-ROM、DVD、Blu Ray盘等）、闪存和/或诸如此类。这些计算机程序指令可被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备上以形成机器，使得这些在计算机上或其他可编程数据处理装置上执行的指令可以生成实现指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以指示计算机或其他可编程数据处理设备以特定的方式运行，这样存储在计算机可读存储器中的指令就可以形成一件制造品，包括实现指定功能的实现装置。计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，从而在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生一个计算机实现的进程，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令可以提供用于实现指定功能的步骤。
虽然在各种实施例中已经示出了本文的原理，但是许多特别适用于特定环境和操作要求的结构、布置、比例、元件、材料和部件的修改可以在不脱离本披露的原则和范围内使用。以上修改和其他改变或修正将被包含在本文的范围之内。
前述具体说明已参照各种实施例进行了描述。然而，本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本披露的范围的情况下进行各种修正和改变。因此，对于本披露的考虑将是说明性的而非限制性的意义上的，并且所有这些修改都将被包含在其范围内。同样，有关于各种实施例的优点、其他优点和问题的解决方案已如上所述。然而，益处、优点、问题的解决方案以及任何能产生这些的要素，或使其变得更明确的解决方案都不应被解释为关键的、必需的或必要的。本文中所用的术语“包括”和其任何其他变体，皆属于非排他性包含，这样包括要素列表的过程、方法、文章或设备不仅包括这些要素，还包括未明确列出的或不属于该过程、方法、系统、文章或设备的其他要素。此外，本文中所使用的术语“耦合”和其任何其他变体都是指物理连接、电连接、磁连接、光连接、通信连接、功能连接和/或任何其他连接。
具有本领域技术的人将认识到，在不脱离本发明的基本原理的情况下，可以对上述实施例的细节进行许多改变。因此，本发明的范围应根据以下权利要求确定。
Claims (36)
- 一种新生儿生理体征监护系统，其特征在于，包括：箱体，用于容纳新生儿；雷达传感器，设置于所述箱体，用于采集目标对象的目标部位的起伏数据，所述目标对象为所述新生儿；调节装置，与所述雷达传感器相连，用于调节所述雷达传感器的测量位置和/或视角；处理器，用于根据所述起伏数据得到所述目标对象的呼吸数据和/或心跳数据。
- 如权利要求1所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，还包括：摄像头，设置于所述箱体，用于拍摄目标对象的一帧或多帧图像。
- 如权利要求2所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，所述处理器还用于：根据所述目标对象的体位状态，通过所述调节装置调节所述雷达传感器的测量位置和/或视角，使所述雷达传感器对准所述目标对象的所述目标部位。
- 如权利要求3所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，所述处理器还用于：所述处理器还用于根据所述摄像头拍摄的所述目标对象的一帧或多帧图像得到所述目标对象的体位状态。
- 如权利要求1所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，还包括设置于所述箱体的血氧模块，所述血氧模块用于测量目标对象的血氧饱和度。
- 如权利要求2所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，所述雷达传感器设置于所述箱体的顶部、底部或侧面，所述摄像头设置于所述箱体的顶部或侧面。
- 如权利要求1所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，还包括：处理器，用于：获取所述目标对象的体位状态；所述体位状态分为仰卧状态、趴卧状态和侧卧状态三种，每种体位状态都预先关联有不同的窒息阈值，所述窒息阈值包括窒息幅度阈值和/或窒息频率阈值；根据所述起伏数据得到呼吸引起的目标部位起伏的呼吸幅度；判断所述呼吸幅度是否低于所述体位状态对应的窒息幅度阈值，若是则输出窒息报警信息；或者判断所述呼吸幅度是否低于所述体位状态对应的窒息幅度阈值，且所述呼吸幅度低于所述体位状态对应的窒息幅度阈值的持续时间大于预设的时间阈值，若是则输出窒息报警信息；和/或，根据所述起伏数据得到呼吸频率；判断所述呼吸频率是否低于所述体位状态对应的窒息频率阈值，若是则输出窒息报警信息；或者判断所述呼吸频率是否低于所述体位状态对应的窒息频率阈值，且所述呼吸频率低于所述体位状态对应的窒息频率阈值的持续时间大于预设的时间阈值，若是则输出窒息报警信息。
- 如权利要求7所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，仰卧状态对应的窒息阈值大于趴卧状态对应的窒息阈值，趴卧状态对应的窒息阈值大于侧卧状态对应的窒息阈值。
- 如权利要求2所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，所述处理器根据所述起伏数据得到所述目标对象的呼吸数据和/或心跳数据，包括：根据所述多帧图像得到所述目标对象的活动状态；所述活动状态分为高频活动、低频活动和未活动三种；若所述活动状态为高频活动，则对所述起伏数据进行高频滤波以滤除高频活动带来的干扰，根据高频滤波后的起伏数据得到所述目标对象的呼吸数据和/或心跳数据；若所述活动状态为低频活动，则对所述起伏数据进行低频滤波以滤除低频活动带来的干扰，根据低频滤波后的起伏数据得到所述目标对象的呼吸数据和/或心跳数据。
- 如权利要求2所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，所述呼吸数据包括呼吸频率和/或呼吸幅度；所述处理器根据所述起伏数据得到所述目标对象的呼吸数据，包括：根据所述多帧图像得到所述目标对象的活动状态，所述活动状态分为活动和未活动；当所述活动状态为活动时，采用预设的呼吸频率作为所述目标对象活动时期的呼吸频率和/或采用预设的呼吸幅度作为所述目标对象活动时期的呼吸幅度；或者；当所述活动状态为活动时，对活动之前的呼吸频率进行插值，将插值后的呼吸频率作为所述目标对象活动时期的呼吸频率，和/或，对活动之前的呼吸幅度进行插值，将插值后的呼吸幅度作为所述目标对象活动时期的呼吸幅度；或者，当所述活动状态为活动时，对活动时期的起伏数据进行平滑处理，根据平滑处理后的起伏数据得到所述目标对象的呼吸频率和/或呼吸幅度；或者，当所述活动状态为活动时，将活动之前的呼吸频率作为所述目标对象活动时期的呼吸频率，和/或，将活动之前的呼吸幅度作为所述目标对象活动时期的呼吸幅度。
- 如权利要求2所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，所述处理器还用于：根据所述起伏数据得到呼吸引起的目标部位起伏的呼吸幅度和/或呼吸频率；通过所述一帧或多帧图像得到目标对象的信息和/或环境信息，并根据所述目标对象的信息和/或环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略。
- 如权利要求11所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，所述环境信息包括环境中是否存在成人手的信息，所述处理器根据所述环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略，包括：在所述呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且不存在成人手时，输出第一优先级的窒息报警信息；在呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且存在成人手时，不输出窒息报警信息，和/或，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息；和/或，在所述呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且不存在成人手时，输出第一优先级的窒息报警信息；在所述呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且存在成人手时，不输出窒息报警信息，和/或输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息；其中，第一优先级高于第二优先级。
- 如权利要求11所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，所述目标对象的信息包括所述目标对象的活动状态，所述处理器还用于：根据所述多帧图像得到所述目标对象的活动状态或者根据所述起伏数据得到所述目标对象的活动状态；所述活动状态分为大幅活动、小幅活动和未活动三种；在所述呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且所述活动状态为小幅活动或未活动时，输出第一优先级的窒息报警信息；在所述呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且所述活动状态为大幅活动时，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息；和/或，在所述呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且所述活动状态为小幅活动或未活动时，输出第一优先级的窒息报警信息；在所述呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且所述活动状态为大幅活动时，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息；其中，第一优先级高于第二优先级。
- 如权利要求11所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，还包括设置于所述箱体的血氧模块，所述血氧模块用于测量目标对象的血氧饱和度；所述目标对象的信息包括目标对象的皮肤颜色，所述处理器还用于：根据所述一帧或多帧图像得到所述目标对象的皮肤颜色；以及根据所述呼吸幅度和/或呼吸频率、所述皮肤颜色以及所述血氧饱和度确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略。
- 如权利要求14所述的新生儿生理体征监护系统，其特征在于，所述报警策略对应的报警信息包括第一报警信息以及第二报警信息；所述处理器根据所述呼吸幅度和/或呼吸频率、所述皮肤颜色以及所述血氧饱和度确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略包括：判断所述皮肤颜色是否属于预设的异常颜色；在所述呼吸幅度和/或呼吸频率低于预设的窒息阈值、所述血氧饱和度低于预设的饱和度阈值、且所述皮肤颜色不属于预设的异常颜色时，输出第一报警信息；和/或，在所述呼吸幅度和/或呼吸频率低于预设的窒息阈值、所述血氧饱和度低于预设的饱和度阈值、且所述皮肤颜色属于预设的异常颜色时，输出第二报警信息；其中第二报警信息的优先级高于第一报警信息的优先级。
- 一种非接触式生理体征监护系统，其特征在于，包括：雷达传感器；摄像头，用于拍摄目标对象的一帧或多帧图像；处理器，用于：通过所述雷达传感器采集所述目标对象的目标部位的起伏数据，根据所述起伏数据得到呼吸引起的目标部位起伏的呼吸幅度和/或呼吸频率；以及通过所述一帧或多帧图像得到目标对象的信息和/或环境信息，并根据所述目标对象的信息和/或环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略。
- 如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述呼吸幅度和/或呼吸频率预先关联有与初始报警条件对应的报警方案；根据所述目标对象的信息和/或环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略包括：在所述呼吸幅度和/或呼吸频率满足初始报警条件，且所述目标对象的信息和/或环境信息满足预设条件时，调整所述报警方案得到所述报警策略。
- 如权利要求16所述的系统，其特征在于，根据所述目标对象的信息和/或环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略包括：在所述呼吸幅度和/或呼吸频率满足初始报警条件，但所述目标对象的信息和/或环境信息不满足预设条件时，将所述呼吸幅度和/或呼吸频率预先关联的第一报警方案作为所述报警策略；在所述呼吸幅度和/或呼吸频率满足初始报警条件，且所述目标对象的信息和/或环境信息满足预设条件时，将所述呼吸幅度和/或呼吸频率预先关联的第二报警方案作为所述报警策略；所述第一报警方案和第二报警方案不同。
- 如权利要求17所述的系统，其特征在于，调整所述报警方案包括如下几项中的至少一种：不输出报警信息，调报警方案对应的报警信息的优先级后输出，延迟输出报警方案对应的报警信息。
- 如权利要求16所述的系统，其特征在于，目标对象的信息包括如下中的至少一项：所述目标对象的活动状态，所述目标对象的皮肤颜色；所述环境信息包括环境中是否存在成人手的信息。
- 如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述环境信息包括环境中是否存在成人手的信息；所述处理器根据所述环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略，包括：在所述呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且不存在成人手时，输出第一优先级的窒息报警信息；在所述呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且存在成人手时，不输出窒息报警信息，和/或，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息；和/或，在所述呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且不存在成人手时，输出第一优先级的窒息报警信息；在所述呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且存在成人手时，不输出窒息报警信息，和/或输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息；其中，第一优先级高于第二优先级。
- 如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述目标对象的信息包括所述目标对象的活动状态，所述处理器还用于：根据所述起伏数据和/或所述一帧或多帧图像得到所述目标对象的活动状态。
- 如权利要求20或22所述的系统，其特征在于，所述活动状态分为大幅活动、小幅活动和未活动三种；所述处理器根据所述目标对象的信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略，包括：在所述呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且所述活动状态为小幅活动或未活动时，输出第一优先级的窒息报警信息；在所述呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且所述活动状态为大幅活动时，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息；和/或，在所述呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且所述活动状态为小幅活动或未活动时，输出第一优先级的窒息报警信息；在所述呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且所述活动状态为大幅活动时，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息；其中，第一优先级高于第二优先级。
- 如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述处理器在所述呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且所述活动状态为大幅活动时，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息，包括：在所述呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且所述活动状态为大幅活动时，统计所述呼吸幅度低于预设的窒息幅度阈值、且所述活动状态为大幅活动的持续时间，在所述持续时间超过预设的时间阈值后，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息；若所述持续时间没有超过预设的时间阈值，则不输出窒息报警信息；所述处理器在所述呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且所述活动状态为大幅活动时，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息，包括：在所述呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且所述活动状态为大幅活动时，统计所述呼吸频率低于预设的窒息频率阈值、且所述活动状态为大幅活动的持续时间，在所述持续时间超过预设的时间阈值后，输出第二优先级的窒息报警信息，和/或，延迟预设时间后输出窒息报警信息；若所述持续时间没有超过预设的时间阈值，则不输出窒息报警信息。
- 如权利要求20或21所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于：根据所述起伏数据得到呼吸频率；判断所述呼吸频率是否超过预设的急促阈值；在所述呼吸频率超过预设的急促阈值、且不存在成人手时，输出呼吸急促报警信息；在所述呼吸频率超过预设的急促阈值、且存在成人手时，不输出呼吸急促报警信息。
- 如权利要求16所述的系统，其特征在于，还包括血氧模块，所述血氧模块用于测量目标对象的血氧饱和度；所述处理器还用于：判断所述血氧饱和度是否低于预设的饱和度阈值；在所述血氧饱和度低于预设的饱和度阈值时输出血氧饱和度低的报警信息；或者，在所述血氧饱和度低于预设的饱和度阈值、且根据所述一帧或多帧图像得到的所述目标对象的活动状态为小幅活动或未活动时，输出血氧饱和度低的报警信息；或者，统计所述血氧饱和度低于预设的饱和度阈值、且根据所述一帧或多帧图像得到的所述目标对象的活动状态为大幅活动的持续时间，在所述持续时间超过预设的时间阈值后，输出血氧饱和度低的报警信息。
- 如权利要求16所述的系统，其特征在于，还包括血氧模块，所述血氧模块用于测量目标对象的血氧饱和度；所述目标对象的信息包括目标对象的皮肤颜色，所述处理器还用于：根据所述呼吸幅度和/或呼吸频率、所述皮肤颜色以及所述血氧饱和度确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略。
- 如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述报警策略对应的报警信息包括第一报警信息以及第二报警信息；所述处理器根据所述呼吸幅度和/或呼吸频率、所述皮肤颜色以及所述血氧饱和度确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略包括：判断所述皮肤颜色是否属于预设的异常颜色；在所述呼吸幅度和/或呼吸频率低于预设的窒息阈值、所述血氧饱和度低于预设的饱和度阈值、且所述皮肤颜色不属于预设的异常颜色时，输出第一报警信息；和/或，在所述呼吸幅度和/或呼吸频率低于预设的窒息阈值、所述血氧饱和度低于预设的饱和度阈值、且所述皮肤颜色属于预设的异常颜色时，输出第二报警信息；其中第二报警信息的优先级高于第一报警信息的优先级。
- 一种新生儿非接触式生理体征监护方法，其特征在于，包括：通过摄像头拍摄位于箱体内的目标对象的一帧或多帧图像得到所述目标对象的体位状态，所述体位状态分为仰卧状态、趴卧状态和侧卧状态三种，每种体位状态都预先关联有不同的窒息阈值，所述目标对象为新生儿；所述窒息阈值包括窒息幅度阈值和/或窒息频率阈值；通过雷达传感器采集目标对象的目标部位的起伏数据，根据所述起伏数据得到呼吸引起的目标部位起伏的呼吸幅度和/或呼吸频率；判断所述呼吸幅度和/或呼吸频率是否低于体位状态对应的窒息阈值，若是则输出窒息报警信息，或者判断所述呼吸幅度和/或呼吸频率是否低于体位状态对应的窒息阈值，且所述呼吸幅度和/或呼吸频率低于体位状态对应的窒息阈值的持续时间大于预设的时间阈值，若是则输出窒息报警信息。
- 一种新生儿非接触式生理体征监护方法，其特征在于，包括：通过摄像头拍摄位于箱体内的目标对象的一帧或多帧图像，所述目标对象为新生儿；通过设置于箱体上的雷达传感器采集目标对象的目标部位的起伏数据，根据所述起伏数据得到呼吸引起的目标部位起伏的呼吸幅度和/或呼吸频率；通过所述一帧或多帧图像得到目标对象的信息和/或环境信息，并根据所述目标对象的信息和/或环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略。
- 如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括：所述呼吸幅度和/或呼吸频率预先关联有与初始报警条件对应的报警方案；根据所述目标对象的信息和/或环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略包括：在所述呼吸幅度和/或呼吸频率满足初始报警条件，且所述目标对象的信息和/或环境信息满足预设条件时，调整所述报警方案得到所述报警策略。
- 如权利要求30所述的方法，其特征在于，还包括，测量目标对象的血氧饱和度以及通过所述一帧或多帧图像得到目标对象的皮肤颜色；在所述呼吸幅度和/或呼吸频率满足初始报警条件，且所述皮肤颜色以及所述血氧饱和度满足预设条件时，调整所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略。
- 一种非接触式生理体征监护方法，其特征在于，包括：通过摄像头拍摄目标对象的一帧或多帧图像；通过雷达传感器采集目标对象的目标部位的起伏数据，根据所述起伏数据得到呼吸引起的目标部位起伏的呼吸幅度和/或呼吸频率；通过所述一帧或多帧图像得到目标对象的信息和/或环境信息，并根据所述目标对象的信息和/或环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略。
- 如权利要求33所述的方法，其特征在于，所述呼吸幅度和/或呼吸频率预先关联有与初始报警条件对应的报警方案；所述根据所述目标对象的信息和/或环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略包括：在所述呼吸幅度和/或呼吸频率满足初始报警条件，且所述目标对象的信息和/或环境信息满足预设条件时，调整所述报警方案得到所述报警策略。
- 如权利要求33所述的方法，其特征在于，根据所述目标对象的信息和/或环境信息确定所述呼吸幅度和/或呼吸频率对应的报警策略包括：在所述呼吸幅度和/或呼吸频率满足初始报警条件，且所述目标对象的信息和/或环境信息不满足预设条件时，将所述呼吸幅度和/或呼吸频率预先关联的第一报警方案作为所述报警策略；在所述呼吸幅度和/或呼吸频率满足初始报警条件，且所述目标对象的信息和/或环境信息满足预设条件时，将所述呼吸幅度和/或呼吸频率预先关联的第二报警方案作为所述报警策略；所述第一报警方案和第二报警方案不同。
- 一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现如权利要求29-35中任一项所述的方法。
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