CN118055727A - 用于辅助提供诊断信息的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于提供传递诊断信息的辅助的系统，特别是为了检测人的疾病，特别是诸如新冠肺炎的传染病，该检测系统包括：‑用于采集关于人的检查数据的设备，该采集设备包括至少两个用于测量相同生理测量值的传感器，例如用于采集这些检查数据的雷达和热相机，这些传感器特别地被布置为在不与人接触的情况下操作，‑数据处理设备，被布置为接收由采集设备的传感器获得的这些数据，该处理设备还被布置为融合来自采集设备的至少两个传感器的数据，特别是为了增加在人上采集的检查数据的稳健性。

Description

用于辅助提供诊断信息的系统

技术领域

本发明涉及一种用于提供诊断信息传递的辅助的系统，特别是为了检测人的疾病，特别是诸如新冠肺炎的传染病。

背景技术

目前，通过测量温度、进行补充临床检查，然后进行新冠肺炎试验来检测潜在的新冠肺炎患者，该试验仍然具有相对低的可信度。肺部扫描仪可以用于高度准确地确认疾病的严重性。

非常需要能够快速检测(特别是通过移动手段)可能患有传染病(例如与新冠肺炎相关的疾病)的人。

发明内容

因此，本发明的一个主题是一种用于检测人的疾病的系统，特别是诸如新冠肺炎的传染病，该检测系统包括：

-用于采集人的检查数据的采集设备，该采集设备特别地包括至少一个用于进行生理测量的传感器，例如雷达，以及用于采集这些检查数据的热相机，

-数据处理设备，被布置为接收由采集设备获得的这些检查数据，

-显示设备，被布置为基于对所述检查数据的分析显示关于疾病的诊断信息，该诊断信息潜在地代表该人患有疾病的概率水平。

根据本发明的一个方面，数据处理设备包括人工智能单元，人工智能单元被布置为处理由采集设备获得的检查数据并传递所述诊断信息。

根据本发明的一个方面，数据处理设备和显示设备形成相同装置的一部分，例如计算机，特别是便携式计算机。

在这种情况下，显示设备是便携式计算机的屏幕，数据处理设备包括该计算机的微处理器。

作为一种变型，显示设备被布置为对被检查的人可见，特别是显示设备(特别包括屏幕)远离数据处理设备，这些显示设备和数据处理设备例如通过无线链路(例如采用3G、4G或5G通信协议的无线链路)或通过互联网或Wi-Fi彼此连接。

根据本发明的一个方面，显示设备以及可选的数据处理设备被布置为安装在机动车辆中。

作为一种变型，显示设备以及可选的数据处理设备被布置为固定放置在例如建筑物或外部庭院中。

根据本发明的一个方面，处理设备被布置为自动进行诊断，而无需人工干预。

因为它采用自动处理，本发明允许快速诊断和/或大规模筛查，允许更快地返回工作或解除隔离。

根据本发明的一个方面，用于采集检查数据的设备被布置为允许在安全距离无接触地进行生命体征测量，并且允许待检查的人经历热成像和可见光成像。

因此，根据本发明的系统有利地融合了在安全距离非接触测量、生命体征测量以及热成像和可见光成像测量。

根据本发明的一个方面，人工智能单元被布置为使用基于人工智能的诊断模型，并被提供合理数量的临床测量。

由于本发明采用了重量相对较轻且功率较小的设备，因此特别易于在提供社区支持的野战医院中部署。

本发明使得进行移动诊断成为可能。容易地设定它，例如使用热相机、用于进行生理测量的传感器(如雷达)和便携式个人计算机。本发明可以快速安装在整个地理区域中。

根据本发明的一个方面，采集设备包括用于采集与人的生命体征相关的数据的雷达、用于进行温度测量并传递温度数据的热相机、以及在可见光谱中操作以表征被测试的人并传递表征该人的数据的相机。

根据本发明的一个方面，数据处理设备被布置为基于生命数据的融合运行诊断算法，生命数据特别是呼吸率、呼吸幅度、吸气和呼气时间、心率和任何心律失常。

根据本发明的一个方面，算法使用通过图像处理定位的值得注意的区中测量的温度，或者实际上与被检查的人相关的氧气水平。

优选地，这些值得注意的温度测量区位于口腔内部、鼻尖、脸颊和手掌上。

根据本发明的一个方面，诊断算法使用人的表征，这种表征基于与年龄、性别、服装、身高和体重指数(BMI)相关的数据。

根据本发明的一个方面，该系统被布置为采集检查数据直到传递诊断信息，这特别发生在30至120秒之间的时间内。

根据本发明的一个方面，该系统被布置为允许通过在采集设备和人之间60cm至2m的距离进行测量来采集检查数据。该人不需要接触采集设备。

因此，本发明允许快速诊断，例如不需要额外的时间去看医生。在适当的情况下，诊断信息可以自动发送给医生，并可以保存在云存储中。

根据本发明的一个方面，数据处理设备使用算法来分析所采集的检查数据，并且在适当的情况下，基于所收集的所有数据和最初在医院环境中对样本进行训练的人工智能，以检测患病人员为目的对人员进行分类。

人工智能可以通过系统收集的一组测量值来训练，也可以通过监测患者健康时收集的信息来训练。这允许随着时间的推移对模型进行改进。

根据本发明的一个方面，采集设备进行的测量可以用于随后改进人工智能做出的诊断。

根据本发明，可以在不与人接触的情况下进行诊断，从而限制了污染的风险，例如，在与新冠肺炎相关的疫情的情况下，这是特别有利的。

根据本发明的一个方面，所测量的检查数据包括以下数据中的至少一个：在被检查的人身体上不同点测量的温度，以及呼吸或心脏特征。

根据本发明的一个方面，采集设备被布置为采集检查数据，检查数据包括外部温度、在人的脸颊上测量的温度、在人的鼻尖处测量的温度，以及在适当的情况下，在受控参考温度下的衣物或表面的温度和面部的最高温度。

根据本发明的一个方面，通过人工智能借助于物体识别流程图来定位值得注意的测量点。

根据本发明的一个方面，与值得注意的点相关的温度通过在一段时间内对位于该值得注意的点附近的区域的温度进行平均来获得，该区域由来自红外相机的图像的像素来定义，值得注意的点通过物体识别算法在可见图像中识别。

根据本发明的一个方面，除了读取人的身份之外，借助于可以在RGB或红外图像上训练的分类系统，通过RGB相机(RGB代表红绿蓝)或FIR相机(FIR代表远红外)来识别个人特征。使用更多的参数，特别是年龄、性别、身高、体重指数和表型，可以改进诊断模型。

根据本发明的一个方面，诊断模型或诊断算法(其被提供有额外的数据，例如值得注意的体温、环境温度、一类个人特征和一天中的时间)可以被布置为另外使用关于被检查的人的移动的数据，以便检查她或他是否接触了患病的人或是否经过了高风险区域。

根据本发明的一个方面，该系统被布置为在没有雷达的情况下操作，并使用RGB相机来估计心脏和呼吸参数。

根据本发明的一个方面，与值得注意的点相关的温度可以通过在一段时间内对位于该值得注意的点附近的区域的温度进行平均来获得，该区域由来自相机的图像的像素来定义。例如，值得注意的点通过围绕它的被称为构建框的图像区来几何地定义，并且例如通过图像区的边的几何平均来定义。该图像区是由一系列点描绘的区域，由对象识别算法构建。

根据本发明的一个方面，该系统没有RGB相机和/或不使用温度受控的表面。在这种情况下，系统使用外部温度和向衣物区域传热的模型，或者仅使用值得注意的点之间的温度差。

根据本发明的一个方面，该系统被布置为融合无接触测量，特别是生命体征以及热图像和可见图像。

诊断信息包括从三个预定类别中选择的类别，即“健康人”、“怀疑患有疾病的人”和“极有可能患有疾病的人”。

诊断信息还可以包括对疾病严重程度的评估。

本发明的另一个主题是一种用于传递诊断信息的方法，目的在于检测人的疾病，特别是诸如新冠肺炎的传染病，该方法包括以下步骤：

-使用采集设备采集关于人的检查数据，该采集设备特别包括用于进行生理测量的至少一个传感器，例如雷达，和用于采集这些检查数据的热相机，

-接收由采集设备获得的这些检查数据，

-处理这些检查数据以便基于所述检查数据的分析获得关于疾病的诊断信息，

-基于对所述检查数据的分析显示关于疾病的诊断信息，该诊断信息潜在地代表该人患有疾病的概率水平。

本发明潜在地允许在一般的公共场所进行检查，特别是在人行通道、建筑物的入口和出口、机场大门和学校。

本发明还允许监测个体的健康，例如接受家庭护理的患病个体。

本发明的另一个主题，独立地或与上述相结合地，是一种用于提供诊断信息传递的辅助的系统，特别是为了检测人的疾病，特别是诸如新冠肺炎的传染病，该检测系统包括：

-用于采集关于人的检查数据的采集设备，该采集设备特别包括用于进行生理测量的至少一个传感器，例如雷达，和用于采集这些检查数据的热相机，该采集设备包括多个非接触式传感器，非接触式传感器被布置为在不与人接触的情况下工作，至少一个非接触式传感器被布置为采集由人提供的响应数据，

-数据处理设备，被布置为接收由采集设备的多个传感器获得的这些数据，

-显示设备，被布置为基于数据处理设备对所述数据的分析来显示关于疾病的诊断信息，该诊断信息特别潜在地代表人患有疾病的概率水平，该概率水平特别潜在地是评分。

本发明通过多个不与被检查的人接触工作的传感器允许获得足够的数据来建立更可靠的诊断。

根据本发明的一个方面，数据处理设备包括人工智能单元，人工智能单元被布置为处理由采集设备获得的检查数据并传递所述诊断信息。

根据本发明的一个方面，数据处理设备和显示设备形成相同装置的一部分，例如计算机，特别是便携式计算机。

根据本发明的一个方面，显示设备以及可选的数据处理设备被布置为安装在机动车辆中。

根据本发明的一个方面，被布置为采集由人提供的响应数据的非接触式传感器包括被布置为接收由人口头提供的响应的麦克风。

根据本发明的一个方面，作为与声音识别一起工作的麦克风的变体，非接触式传感器可以包括用于分析人的面部的器件，以便例如识别例如通过点头表示的是或否。

作为进一步的变型，非接触式传感器可以包括允许人用手指指向屏幕上的答案而不触摸屏幕的器件。

根据本发明的一个方面，该系统被布置为向待检查的人呈现问卷，例如通过在显示屏上显示问卷的问题或例如使用读出问卷问题的音频设备，并且采集设备被布置为接收该人对该问卷提供的答案，麦克风例如用于记录该人的答案。

根据本发明的一个方面，该系统包括数据存储单元，数据存储单元被布置为存储问卷的问题，该数据存储单元例如形成计算机的一部分。

根据本发明的一个方面，数据处理设备被布置为从采集设备接收与个人响应于问卷所提供的答案相关的数据，并且该数据处理设备被布置为结合采集设备的其他传感器所提供的数据来处理这些数据，以便传递关于疾病的诊断信息。

根据本发明的一个方面，为了获得诊断信息，数据处理设备被布置为基于人的生命数据(特别是呼吸率、呼吸幅度、吸气和呼气时间、心率和任何心律失常)以及问卷响应数据的融合来运行诊断算法。

根据本发明的一个方面，该系统被布置为根据待检查的人，特别是根据该人的一个或多个可用数据来选择待询问的问题。

根据本发明的一个方面，待询问的问题本质上是医学问题，并结合其他数据用于改进诊断。

根据本发明的一个方面，问题选自以下列表：您的胸部疼吗？您干咳吗？您喉咙痛吗？您流鼻涕吗？您呼吸困难吗？

根据本发明的一个方面，该系统被布置为使用非接触式传感器中的一个来执行测量，将测量结果数据与人响应问卷问题而提供的答案进行比较。

这使得用传感器进行的测量的可信度增加，或者可靠性水平提高。

根据本发明的一个方面，该系统被布置为采集与环境相关的数据，例如环境温度。

根据本发明的一个方面，该系统被布置为基于静态模型执行分类，以便传递与诊断相关联的评分。

根据本发明的一个方面，该系统被布置为执行以下步骤：从个人接收表示她或他同意接受检查的同意数据；采集表征人的数据-例如性别、年龄和身高-以及代表背景的数据；响应问题采集数据，特别是使用麦克风，并测量生命体征；处理数据以允许评估诊断信息的可靠性水平；如果必要，可选地询问额外的问题以细化诊断信息；以及基于静态模型执行分类，以便传递与诊断相关联的评分。

根据本发明的一个方面，非接触式传感器被布置为允许在距离待检查的人50cm至2m的距离处采集测量值。

本发明的又一主题是包括前述辅助系统的终端。

该终端可以例如包括处理单元，处理单元被布置为处理从传感器获得的数据并传递诊断信息。

该处理单元可以是计算机，在终端上有或没有显示器。

该终端特别包括各种传感器。

该终端例如可安装在建筑物的入口处。

本发明的另一个主题是一种用于提供诊断信息传递的辅助的方法，特别是为了检测人的疾病，特别是诸如新冠肺炎的传染病，该方法包括以下步骤：

-采集关于人的检查数据，该采集设备特别包括用于进行生理测量的至少一个传感器，例如雷达，和用于采集这些检查数据的热相机，该采集设备包括多个非接触式传感器，其被布置为在不与人接触的情况下工作，至少一个非接触式传感器被布置为采集由人提供的响应数据，该传感器特别是麦克风，

-接收由采集设备的多个传感器获得的这些数据，

-基于数据处理设备对所述数据的分析显示关于疾病的诊断信息，该诊断信息特别潜在地代表该人患有疾病的概率水平，该概率水平特别潜在地是评分。

本发明的另一个主题是一种用于提供诊断信息传递辅助的系统，特别是为了检测人的疾病，特别是诸如新冠肺炎的传染病，该检测系统包括：

-用于采集关于人的检查数据的采集设备，该采集设备包括至少第一传感器，特别是用于进行生理测量的传感器，例如用于采集这些检查数据的雷达或热相机，该采集设备特别包括多个非接触式传感器，其被布置为在不与人接触的情况下工作，至少一个非接触式传感器特别地被布置为采集由人提供的响应数据，

-数据处理设备，被布置为接收由采集设备获得的这些数据，

-特别是显示设备，被布置为基于数据处理设备对所述数据的分析来显示关于疾病的诊断信息，该诊断信息特别是潜在地代表人患有疾病的概率水平，该概率水平特别是潜在地是评分，

-采集设备还包括不同于所述第一传感器的校正传感器，校正传感器被布置为采集关于人的至少一个数据，该数据是不同于由第一传感器采集的数据的校正数据，

-数据处理设备被布置为使用该校正数据来校正由第一传感器传递的检查数据。

根据本发明的一个方面，校正传感器被布置为采集代表人的移动的数据。

根据本发明的一个方面，该校正传感器包括相机，特别是3D相机，用于采集代表人的移动的数据。

这种相机特别是一种根据ToF原理(ToF代表飞行时间)操作的相机，它允许对场景进行实时三维(3D)测量。这种类型的相机是已知的。

作为一种变型，该相机是RGB相机，例如与身体划分工具或配备有应变仪的平台一起操作，人位于该平台上，人可能站着、躺着或坐着。

根据本发明的一个方面，校正传感器被布置为采集代表人的声音的数据。

根据本发明的一个方面，被布置为采集代表人的声音的数据的该校正传感器包括麦克风(33)，特别是定向麦克风或相机。

根据本发明的一个方面，采集设备包括被布置为采集表示人的移动的数据的校正传感器和被布置为采集表示人的声音的数据的校正传感器。

根据本发明的一个方面，第一传感器，特别是用于进行生理测量的传感器是雷达，特别是被布置为采集代表人的呼吸率的数据，特别是通过检测人的皮肤的移动。

根据本发明的一个方面，雷达被布置为面向人或在人的背后放置。

根据本发明的一个方面，数据处理设备被布置为使用人工智能取决于校正数据来校正检查数据。

根据本发明的一个方面，数据处理设备被布置为基于校正数据获得校正信号，该校正信号作为时间的函数而变化。

根据本发明的一个方面，数据处理设备被布置为在使用校正信号进行校正之后传递检查数据，检查数据例如与呼吸率相关。

本发明使得考虑与人的移动和/或她或他的声音相关的噪声成为可能，以便提供可靠和准确的检查数据。

具体地，人的动作和讲话容易干扰数据的采集，特别是诸如呼吸率的生理数据。

本发明的另一个主题是一种用于提供诊断信息传递的辅助的方法，特别是为了检测人的疾病，特别是诸如新冠肺炎的传染病，该方法包括以下步骤：

-使用用于采集关于人的检查数据的设备来采集关于人的检查数据，该采集设备包括至少第一传感器，特别是用于进行生理测量的传感器，例如用于采集这些检查数据的雷达或热相机，该采集设备特别包括多个非接触式传感器，其被布置为在不与人接触的情况下工作，至少一个非接触式传感器特别被布置为采集由人提供的响应数据，

-使用校正数据校正这些检查数据，特别是使用校正传感器采集的校正数据。

本发明具有能够混合数据以便获得更可靠和/或更稳健的结果的优点。

在通过雷达评估心率的情况下，该评估受到人的声音或人的移动的干扰，本发明允许使用麦克风或使唇读成为可能的相机或者甚至通过4D相机或惯性秤来评估该干扰。

因此，该心率评估的有效性取决于外部噪声水平、人的姿势或光水平。

根据本发明的一个方面，根据本发明的方法包括考虑为获得结果而采集的参数的评估的权重的步骤。

因此，当任何中断幅度较大时，本发明应该对中断最少的参数给予更大的权重。

根据本发明的一个方面，在借助于雷达评估心率的情况下，该评估被人的声音或人的移动所干扰，该方法包括使用麦克风或使得唇读成为可能的相机或者甚至借助于4D相机或惯性秤来评估该干扰的步骤，以便校正检查数据。

本发明的另一个主题是一种用于提供诊断信息传递的辅助的系统，特别是为了检测人的疾病，特别是诸如新冠肺炎的传染病，该检测系统包括：

-用于采集关于人的检查数据的采集设备，该采集设备包括至少两个用于测量相同生理测量值的传感器，例如用于采集这些检查数据的雷达和热相机，这些传感器特别地被布置为在不与人接触的情况下操作，

-数据处理设备(3)，被布置为接收由采集设备的传感器获得的这些数据，该处理设备还被布置为融合来自采集设备的至少两个传感器的数据，特别是为了增加在人上采集的检查数据的稳健性，

-特别是显示设备(30)，被布置为基于数据处理设备对所述数据的分析来显示关于疾病的诊断信息，该诊断信息特别是潜在地代表人患有疾病的概率水平，该概率水平特别是潜在地是评分。

根据本发明的一个方面，两个传感器位于不同的位置。

这两个传感器可以位于相同的壳体中或者位于两个不同的壳体中。

根据本发明的一个方面，两个传感器被布置为拾取不同类型的信号，例如不同波长的信号。

根据本发明的一个方面，包括雷达和热成像相机的两个传感器被布置为测量人的呼吸率或心率。

当上面指出“测量呼吸率”时，这可能涉及呼吸特征的测量，例如速率、幅度、吸气时间、呼气时间、呼吸暂停等。

通过融合来自两个或更多不同传感器的测量数据，本发明使得在诊断辅助信息上具有更稳健的结果成为可能。

根据本发明的一个方面，提供了一个或多个传感器，用于评估信号上的噪声并衰减该噪声，特别是除了评估可靠性水平之外。

根据本发明的一个方面，处理单元被布置为在一个或多个测量窗口中为至少一个传感器分配可靠性水平，可靠性水平可能例如是0或1，该可靠性水平和该窗口被用于进行数据融合。

根据本发明的一个方面，采集设备包括一个或多个附加传感器，其被布置为确定用于进行生理测量的两个传感器的可靠性水平。

例如，如果传感器是能够评估人的呼吸率的雷达和红外相机，则诸如麦克风或用于测量人的身体移动的设备的附加传感器能够评估相机或雷达进行的测量的可靠性。事实上，当人在移动或正在讲话时，雷达进行的测量是不可行的或质量很差。

根据本发明的一个方面，该校正传感器包括相机，特别是3D相机，用于采集代表人的移动的数据。

例如，红外相机可以与RGB相机相关联，以检查使用红外相机执行的测量是否可行，或者例如当人在移动或转动她或他的头部时，推断使用红外相机执行的测量是不可行的。

根据本发明的一个方面，处理单元被布置为基于一个或多个传感器的测量的可靠性条件来保留一个或两个传感器的一个或多个测量。

因此，处理单元不使用可靠性被认为不够的传感器所进行的测量。

例如，当人移动或转动她或他的头部时，处理单元不使用由雷达形成的传感器进行的测量。在这种情况下，处理单元使用另一个传感器，即红外成像相机。

根据本发明的一个方面，处理单元被布置为基于由传感器获得的测量值来重建诊断信息值，并且基于它们的质量和可靠性来保留诊断信息值。

例如，代表诊断信息的信号的曲线可以由传感器中的一个在第一时间窗口内测量的信号和由传感器中的另一个在第二时间窗口内获得的信号形成。

这种基于传感器测量的可靠性并考虑时间窗口的数据融合使得有可能稳健地辅助获得诊断信息。

根据本发明的一个方面，处理单元包括被布置为进行数据融合的人工智能。

人工智能特别地被布置为对由一个或多个传感器进行的测量分配可靠性水平。

根据本发明的一个方面，人工智能评估生命信号，并且在数据融合期间，人工智能评估的关于测量的不确定性可以被统计学地积分。

人工智能特别地被布置为根据一个或另一个传感器进行的测量的可靠性来保留或拒绝该测量。

本发明的另一个主题是一种用于提供诊断信息传递辅助的方法，特别是为了检测人的疾病，特别是诸如新冠肺炎的传染病，该检测系统包括：

-提供用于采集关于人的检查数据的采集设备，该采集设备包括用于测量相同生理测量值的至少两个传感器，例如用于采集这些检查数据的雷达和热相机，这些传感器特别地被布置为在不与人接触的情况下操作，

-接收由采集设备的传感器获得的这些数据，该处理设备还被布置为融合来自采集设备的至少两个传感器的数据，特别是为了增加在人上采集的检查数据的稳健性。

附图说明

通过阅读以下描述和研究附图，将更好地理解本发明及其各种应用，其中：

图1示意性示出了根据本发明一个非限制性实施例的系统。

图2示出了说明在图1的系统中实现的步骤的框图。

图3示出了说明根据本发明的另一示例性实施方式的系统中实施的步骤的框图。

图4示出了说明凭借本发明获得的校正效果的曲线，

图5示出了说明凭借本发明获得的数据融合效果的曲线。

具体实施方式

图1和图2示出了根据本发明的系统1，系统1用于提供诊断信息传递的辅助，特别是为了检测人的疾病，特别是诸如新冠肺炎的传染病。

该系统1包括：

-用于采集人的检查数据的采集设备7，

-数据处理设备3，其被布置为接收由采集设备7获得的这些检查数据，

-显示设备30，其被布置为基于对所述检查数据的分析来显示关于疾病的诊断信息，该诊断信息潜在地代表该人患有疾病的概率水平。

该系统1具体包括：

-至少一个乘客的心脏活动(这里是心率)的传感器，该传感器是在近红外区操作的相机，

-至少一个乘客的呼吸活动的传感器，特别是呼吸幅度和/或频率的传感器，该传感器是在远红外区操作的相机，即热相机，

-雷达，被布置为测量人的生命体征，

-乘客档案特征的传感器，特别是她的或他的性别、体重、身高和年龄，该传感器在这里是RGB相机，

-读卡器，用于读取该人的身份证并获得该人的个人数据。

这些传感器和相机形成采集设备7的一部分，由图1中的附图标记2表示。某些传感器2例如放置在车辆的顶板上。其他相机2中的一个被放置在车辆V的侧柱6中

非限制性地，心率和呼吸传感器可以在座椅的背面或与乘客大腿水平的中央控制台中。

这些传感器2被连接以允许与位于车辆V中的数据处理设备3交换信息。

数据处理设备3包括人工智能单元，人工智能单元被布置为处理由采集设备7获得的检查数据并传递所述诊断信息。

数据处理设备3和显示设备30形成相同装置的一部分，例如计算机，特别是便携式计算机。

在这种情况下，显示设备30是便携式计算机的屏幕，数据处理设备包括该计算机的微处理器。

显示设备30被布置为对被检查的人可见，并且特别地，特别包括屏幕的显示设备远离数据处理设备，这些显示设备和数据处理设备例如通过无线连接(例如采用3G、4G或5G通信协议的无线连接)或者通过例如互联网或Wi-Fi彼此连接。

显示设备30以及数据处理设备3在这里被布置为安装在机动车辆中。

作为一种变型，显示设备30以及可选的数据处理设备3被布置为固定放置在例如建筑物或外部庭院中。

处理设备3被布置为自动进行诊断，而无需人工干预。

用于采集检查数据的采集设备7被布置为允许在安全距离上无接触地进行生命体征测量，并对被检查的人进行热成像和可见光成像。

因此，根据本发明的系统有利地融合了在安全距离非接触测量、生命体征测量以及热成像和可见光成像测量。

人工智能单元被布置为使用基于人工智能的诊断模型，并被提供合理数量的临床测量。

本发明使得执行移动诊断成为可能。容易地设定它，例如使用热相机、用于进行生理测量的传感器(如雷达)和便携式个人计算机。

采集设备7包括用于采集与人的生命体征相关的数据的雷达、用于进行温度测量并传递温度数据的热相机、以及用于表征被测试的人并传递表征该人的数据的在可见光谱中操作的相机。

数据处理设备3被布置为基于生命数据的融合运行诊断算法，生命数据特别是呼吸率、呼吸幅度、吸气和呼气时间、心率和任何心律失常以及氧气水平。

该算法使用通过图像处理定位的值得注意的区中测量的温度。

优选地，这些值得注意的温度测量区位于口腔内部、鼻尖、脸颊和手掌上。

诊断算法使用人的特征，例如基于与年龄、性别、服装、身高和体重指数(BMI)相关的数据的特征。

该系统被布置为采集检查数据直到诊断信息被传递，这特别发生在30至120秒之间的时间内。

因此，本发明允许快速诊断，例如不需要额外的时间去看医生。在适用的情况下，诊断信息可以自动发送给医生，并且可以保存在云存储40上。

数据处理设备3使用算法来分析所采集的检查数据，并且在适当的情况下，基于所收集的所有数据和最初在医院环境中对样本进行训练的人工智能，以检测患病人员为目的对人员进行分类。

采集设备进行的测量可以用于随后改进人工智能做出的诊断。

凭借本发明，可以在不与人接触的情况下进行诊断，从而限制了污染的风险，例如，在与新冠肺炎相关的疫情的情况下，这是特别有利的。

根据本发明的一个方面，所测量的检查数据包括以下数据中的至少一个：在被检查的人身体上不同点测量的温度，以及呼吸或心脏特征。

采集设备7被布置为采集检查数据，检查数据包括外部温度、在人的脸颊上测量的温度、在人的鼻尖处测量的温度，以及在适当的情况下，在受控参考温度下的面部最高温度和衣物或表面的温度。

值得注意的测量点由人工智能通过物体识别流程图来定位。

除了读取个人身份之外，还通过RGB相机(RGB代表红-绿-蓝)或FIR相机(FIR代表远红外)借助可以在RGB或红外图像上训练的分类系统来识别个人特征。使用更多的参数，特别是年龄、性别、身高、体重指数和表型，改进诊断模型。

诊断模型或诊断算法被提供有额外的数据，例如值得注意的体温、环境温度、一类个人特征和一天中的时间，诊断模型或诊断算法可以被布置为另外使用关于被检查人的移动的数据，以便核查她或他是否接触了患病的人或是否经过了高风险区域。

与值得注意的点相关的温度可以通过对位于值得注意的点附近的区域的温度在一段时间内取平均来获得，该区域由来自相机的图像的像素来定义。值得注意的点例如通过围绕它的称为构建框的图像区几何地定义。该图像区是由一系列点描绘的区域，由对象识别算法构建。

诊断信息包括从三个预定类别中选择的类别，即“健康人”、“怀疑患有疾病的人”和“极有可能患有疾病的人”。

因此，本发明实施以下步骤：

-使用采集设备7采集关于人的检查数据，这在图2的步骤20至25中完成，

-接收由采集设备获得的这些检查数据，

-使用数据处理设备3处理这些检查数据，以便基于对所述检查数据的分析获得关于疾病的诊断信息(步骤28)，

-基于对所述检查数据的分析显示关于疾病的诊断信息，该诊断信息潜在地代表该人患有疾病的概率水平(步骤29)。

步骤20至25如下：

-通过RGB相机识别个人特征，这是步骤20，

-在步骤21中用FIR热相机采集人的温度(已经描述了该温度采集的细节)，

-在步骤22中使用FIR相机采集呼吸率，

-在步骤23中使用NIR相机(NIR代表近红外)采集心率，

-在步骤24中，使用雷达采集生命体征，

-在步骤25中使用读卡器采集个人数据，

-潜在地使用近红外相机进行血氧测定。

本发明还允许监测个人健康。

在适当的情况下，检查数据可以包括瞳孔的大小及其位置。

诊断信息自动地发送到远程云存储。

同样地，可以从远程云接收对诊断模型或诊断算法有用的信息。

可能使用两个相机，一个NIR相机和一个FIR相机。FIR相机用于测量温度和呼吸相关特征，NIR相机用于进行血氧测定和测量心率。

特别地，采集设备被布置为采集检查数据，检查数据包括外部温度、在人的脸颊上测量的温度、在人的鼻尖处测量的温度，并且在适当的情况下，还包括在受控参考温度下的面部的最高温度和衣物或表面的温度，并且在适当的情况下，还包括换气量、颤抖和血氧水平。

图3示出了本发明的另一个示例性实施方式。

在该示例中，如在上述示例，辅助系统1包括：

-用于采集关于人的检查数据的采集设备7，该采集设备特别地包括至少一个用于进行生理测量的传感器，例如雷达，和用于采集这些检查数据的热相机，该采集设备包括多个非接触式传感器2，其被布置为在不与人接触的情况下工作，至少一个非接触式传感器被布置为采集由人提供的响应数据，

-数据处理设备3，被布置为接收由采集设备的多个传感器获得的这些数据，

-显示设备30，被布置为基于数据处理设备对所述数据的分析来显示关于疾病的诊断信息，该诊断信息特别地潜在地代表人患有疾病的概率水平，该概率水平特别潜在地是评分。

非接触式传感器2中被布置为采集由人提供的响应数据的一个包括被布置为接收由人口头提供的响应的麦克风。

系统1被布置为向待检查的人呈现问卷，例如通过在显示屏上显示问卷的问题或例如使用读出问卷问题的音频设备，并且采集设备被布置为接收该人对该问卷提供的答案，麦克风33在此例如用于记录该人的答案。

系统1包括数据存储单元，用于存储问卷34的问题，该数据存储单元例如形成计算机的一部分。

数据处理设备3被布置为从采集设备接收与个人响应于问卷所提供的答案相关的数据，并且该数据处理设备被布置为结合采集设备的其他传感器所提供的数据来处理这些数据，以便传递关于疾病的诊断信息。

为了获得诊断信息，数据处理设备3被布置为基于人的生命数据(特别是呼吸率、呼吸幅度、吸气和呼气时间、心率和任何心律失常)以及问卷响应数据的融合来运行诊断算法。

该系统被布置为取决于待检查的人，特别是根据该人的一个或多个可用数据来选择待询问的问题。

待询问的问题本质上是医学问题，结合其他数据有助于改进诊断。

系统1被布置为使用非接触式传感器2中的一个来执行测量，将测量结果数据与人响应问卷问题而提供的答案进行比较。

现在将参考图3描述实现本发明的各个步骤。

步骤50对应于检测人体疾病的方法的开始。

接下来是由被检查的人输入数据的步骤51。

在该步骤51中，该人例如输入关于她或他自己的数据，例如她的或他的身份，然后可选地给予她或他的同意或许可以继续该诊断方法。

该步骤51可以由人通过联接到基于紫外线的消毒设备36的触摸屏35来执行。麦克风33可以用于记录个人对问题的回答。声音识别设备38联接到麦克风33，以便允许麦克风33捕获的数据输入到数据处理单元3中。

环境数据37(例如环境温度)可以由传感器2采集。

在步骤52中，通过一个或多个传感器2经由用于识别物体图像的系统39来确定与人相关的特征，如前面的示例中所述。

在步骤52结束时询问额外的问题以澄清该人的临床状态。

在该问题/回答步骤53中询问的问题例如选自以下列表：您的胸部疼吗？您干咳吗？您喉咙痛吗？您流鼻涕吗？您呼吸困难吗？

答案可以由人通过麦克风33提供。

在接下来的步骤54中，传感器2采集与人的生命体征相关的数据，如前面的示例中所述。

接下来，在步骤55中，基于预先输入的数据，人工智能传递代表所获得的诊断的初步评分。

在步骤56中，向该人询问额外的问题，并且所获得的答案用于改进在步骤55中获得的初步评分。

在步骤57中，人工智能给出最终评分，该评分存储在数据存储空间40中。

在步骤58中，显示最终评分以供个人参考。

现在将参照图4描述本发明的另一个实施例。

在该示例中，用于提供诊断信息传递辅助的系统1与上述系统略有不同，包括：

-用于采集关于人的检查数据的采集设备7，该采集设备包括至少第一传感器，这里是用于进行生理测量的传感器，其是用于采集这些检查数据的雷达，

-数据处理设备3，被布置为接收由采集设备获得的这些数据，

-显示设备30，被布置为基于数据处理设备对所述数据的分析来显示关于疾病的诊断信息，诊断信息特别潜在地代表该人患有疾病的概率水平，该概率水平特别潜在地是评分，

-采集设备7还包括不同于所述第一传感器(即雷达)的校正传感器33，校正传感器33被布置为采集关于人的至少一个数据，该数据是不同于由第一传感器采集的数据的校正数据，

-数据处理设备被布置为使用该校正数据来校正由第一传感器传递的检查数据。

该校正传感器33被布置为采集代表人的声音的数据。

被布置为采集代表人的声音的数据的该校正传感器33包括麦克风33，特别是定向麦克风或相机。

可以规定采集设备7包括被布置为采集代表人的移动的数据的校正传感器和被布置为采集代表人的声音的数据的校正传感器。

这种用于采集代表人的移动的数据的校正传感器包括用于采集代表人的移动的数据的相机，特别是3D相机。

这种相机特别是一种根据ToF原理(ToF代表飞行时间)操作的相机，它允许对场景进行实时三维(3D)测量。这种类型的相机是已知的。

雷达特别地被布置为采集代表人的呼吸率的数据，特别是通过检测人的皮肤的移动。

雷达被布置为面向人或在人的背后放置。

当然，可以使用除雷达之外的传感器，例如近红外相机。

数据处理设备3被布置为使用人工智能取决于校正数据来校正检查数据。

数据处理设备3被布置为基于校正数据获得校正信号，该校正信号作为时间的函数而变化。

数据处理设备3被布置为在使用校正信号进行校正之后传递检查数据，检查数据例如与呼吸率相关。

本发明使得考虑与人的移动和/或她或他的声音相关的噪声成为可能，以便提供可靠和准确的检查数据。

具体地，人的移动和讲话容易干扰数据的采集，特别是诸如呼吸率的生理数据。

例如，这可以从图4中的曲线看出。

曲线101示出了在对人的呼吸率的测量中误差随时间的幅度，该误差是由测量期间人的移动以及她或他在测量期间讲话的事实引起的。

曲线101的误差幅度相对大。

曲线102示出了当考虑到考虑由运动检测相机检测到的人的移动的校正时，在对人的呼吸率的测量中随时间的误差幅度。

与曲线101相比，曲线102的幅度减小了。

最后，曲线103示出了当考虑到与人的移动和讲话相关的校正时，在人的呼吸率测量中随着时间的误差幅度。

由于进行了校正，该曲线103接近于零。

因此，本发明的系统使得实施包括以下步骤的方法成为可能：

-使用用于采集关于人的检查数据的设备来采集关于人的检查数据，该采集设备包括至少第一传感器，特别是用于进行生理测量的传感器，例如用于采集这些检查数据的雷达或热相机，该采集设备特别包括多个非接触式传感器，其被布置为在不与人接触的情况下工作，至少一个非接触式传感器特别地被布置为采集由人提供的响应数据，

-使用校正数据校正这些检查数据，特别是使用校正传感器采集的校正数据。

参考图5，根据本发明一个示例的系统1可以包括

-用于采集关于人的检查数据的采集设备7，该采集设备包括至少两个用于测量相同生理测量值的传感器，例如用于采集这些检查数据的雷达和热相机，这些传感器特别地被布置为在不与人接触的情况下操作，这些传感器已经在上文中描述，

-数据处理设备3被布置为接收由采集设备的传感器获得的这些数据，该处理设备还被布置为融合来自采集设备的至少两个传感器的数据，特别是为了增加在人上采集的检查数据的稳健性，

-显示设备30被布置为基于数据处理设备对所述数据的分析来显示关于疾病的诊断信息，该诊断信息特别潜在地代表了人患有疾病的概率水平，该概率水平特别潜在地是评分。

两个传感器位于不同的位置。

在所描述的示例中，包括雷达和热成像相机的两个传感器被布置为测量人的呼吸率。

处理单元3被布置为在例如多个测量窗口T1、T2、T3和T4中为至少一个传感器分配可靠性水平F，可靠性水平可能例如是0或1，该可靠性水平和这些窗口用于进行数据融合。

这些窗口在图5的曲线图中可见。

采集设备7包括一个或多个附加传感器，其被布置为确定用于进行生理测量的两个传感器的可靠性水平。

例如，如果传感器是能够评估人的呼吸率的雷达和红外相机，则诸如麦克风或用于测量人的身体移动的设备的附加传感器能够评估相机或雷达进行的测量的可靠性。事实上，当人正在移动或正在讲话时，雷达进行的测量是不可行的或质量很差。

该校正传感器包括相机，特别是3D相机，用于采集代表人的移动的数据。

例如，红外相机可以与RGB相机相关联，以核查使用红外相机执行的测量是否可行，或者例如当人在移动或转动她或他的头部时，推断使用红外相机执行的测量是不可行的。

处理单元3被布置为基于一个或多个传感器的测量的可靠性条件来保留一个或两个传感器的一个或多个测量。

因此，处理单元不使用可靠性被认为不够的传感器所进行的测量。

例如，当人移动或转动她或他的头部时，处理单元不使用由雷达形成的传感器进行的测量。在这种情况下，处理单元使用另一个传感器，即红外成像相机。

处理单元3被布置为基于由传感器获得并且基于它们的质量和可靠性保留的测量值来重建诊断信息值。

例如，代表诊断信息的信号的曲线可以由传感器中的一个在第一时间窗口T1内测量的信号和由传感器中的另一个在第二时间窗口T3内获得的信号形成，如图5的示例所示。

在窗口T2和T4中，由两个传感器进行的测量具有相当令人满意的可靠性，并且是融合的。

在图5的曲线图中，曲线110表示期望获得的信息的理论值，例如呼吸率。

曲线111表示由相机测量的信号，相机是用于测量人的呼吸率的传感器中的一个。

曲线112表示由雷达测量的信号，雷达是用于测量人的呼吸率的另一个传感器。

曲线113表示由曲线111和112表示的数据的融合。

如图5所示，在窗口T1中，相机测量的可靠性不足，并且在数据融合中没有考虑该测量。

在该窗口T1中，仅考虑由雷达进行的测量，该测量由曲线112表示。

相反，在窗口T3中，仅考虑相机进行的测量来获得结果。

例如，在窗口T2和T4中，由曲线111和112表示的相机和雷达的测量值足够可靠以被考虑以获得合成曲线113。

这种基于传感器测量的可靠性并考虑时间窗口的数据融合使得有可能稳健地辅助获得诊断信息。

处理单元3包括被布置为执行数据融合的人工智能。

人工智能特别地被布置为对由一个或多个传感器进行的测量分配可靠性水平。

人工智能特别地被布置为根据一个或另一个传感器进行的测量的可靠性来保留或拒绝该测量。

Claims (11)

1.一种系统(1)，用于提供诊断信息传递的辅助，特别是为了检测人的疾病，特别是诸如新冠肺炎的传染病，该检测系统包括：

-采集设备(7)，用于采集关于人的检查数据，该采集设备包括用于测量相同生理测量的至少两个传感器，例如用于采集这些检查数据的雷达和热相机，这些传感器特别地被布置为在不与人接触的情况下操作，

-数据处理设备(3)，被布置为接收由所述采集设备的传感器获得的这些数据，该处理设备还被布置为融合来自所述采集设备的至少两个传感器的数据，特别是为了增加在人上采集的检查数据的稳健性，

-特别是显示设备(30)，被布置为基于所述数据处理设备对所述数据的分析来显示关于疾病的诊断信息，该诊断信息特别是潜在地代表人患有疾病的概率水平，该概率水平特别潜在地是评分。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述两个传感器位于相同的壳体中。

3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述两个传感器被布置为拾取不同类型的信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其中包括雷达和热成像相机的两个传感器被布置为测量人的呼吸率或心率。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述处理单元被布置为在一个或多个测量窗口(T1、T2、T3、T4)中为至少一个所述传感器分配可靠性水平，所述可靠性水平能够例如是0或1，该可靠性水平和该窗口用于进行数据融合。

6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述采集设备(7)包括一个或多个附加传感器，所述附加传感器被布置为确定用于进行生理测量的两个传感器的可靠性水平。

7.根据权利要求6所述的系统，其中如果所述传感器是能够评估人的呼吸率或心率的雷达和红外相机，则诸如麦克风或用于测量人的身体移动的设备的附加传感器能够评估由相机或雷达进行的测量的可靠性。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述处理单元被布置为基于所述一个或多个传感器的测量的可靠性条件来保留一个或两个传感器的一个或多个测量。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述处理单元被布置为基于由所述传感器获得并且基于其质量和可靠性而保留的测量来重建诊断信息值。

10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述处理单元包括被布置为进行数据融合的人工智能。

11.一种用于提供诊断信息传递的辅助的方法，特别是为了检测人的疾病，特别是诸如新冠肺炎的传染病，该检测系统包括：

-提供用于采集关于人的检查数据的采集设备(7)，该采集设备包括用于测量相同生理测量的至少两个传感器，例如用于采集这些检查数据的雷达和热相机，这些传感器特别地被布置为在不与人接触的情况下操作，

-接收由所述采集设备的传感器获得的这些数据，该处理设备还被布置为融合来自所述采集设备的至少两个传感器的数据，特别是为了增加在人上采集的检查数据的稳健性。