CN205899540U - 一种基于虹膜的健康状态检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于虹膜的健康状态检测系统，属于虹膜识别领域。该系统包括：虹膜采集装置、数据库服务器、虹膜信息处理装置，该虹膜信息处理装置分别与该虹膜采集装置和该数据库服务器连接,该虹膜采集装置适用于拍摄获得虹膜图像；该数据库服务器适用于存储历史虹膜图像和/或虹膜图像信息；该虹膜信息处理装置适用于根据该虹膜采集装置当前采集的该虹膜图像和该数据库服务器中存储的历史虹膜图像和/或虹膜图像信息进行比对分析，根据该比对结果，输出基于虹膜的健康状态分析报告。本实用新型利用历史虹膜健康数据信息的比对来定位健康病理变化区域，并通过搭建云平台的方式，对用户的虹膜图像信息进行采集整合、跟踪、历史比对和保存，可为大众带来一种简单直接、高效、低成本的方法，持续的进行个人健康状态管理和跟踪。

Description

一种基于虹膜的健康状态检测系统

技术领域

本发明涉及虹膜识别领域，具体涉及一种基于虹膜的健康状态检测系统。

背景技术

虹膜属于眼球中层，是围绕着瞳孔的圆环状组织，位于血管膜的最前部，在睫状体前方，有自动调节瞳孔的大小，调节进入眼内光线多少的作用。

虹膜识别是目前生物特征识别中识别率最高的一种识别技术，它利用人眼图像中虹膜区域的特征进行识别，可以广泛应用于身份识别、移动支付等各种场景。

例如：申请号为200410081184.5、发明名称为《虹膜图像的鲁棒特征抽取与识别方法》的中国发明专利申请公开了一种基于虹膜图像鲁棒特征抽取的身份鉴别方法，包括：虹膜图像预处理；应用多极子滤波器对归一化虹膜图像进行空域滤波；将滤波的结果进行二值编码，构建该图像的特征向量；计算两幅虹膜图像的特征向量之间的加权Hamming距离。本发明采用新颖的“多极子滤波器”用于提取虹膜纹理中蕴含的分类信息；将滤波结果进行鲁棒编码；根据加权Hamming距离来度量两幅图像的相似性。本发明可用于需要身份识别的诸多应用系统中。

再例如，申请号为201010220780.2、发明名称为《移动支付方法和用于实现该移动支付方法的设备》的中国发明专利申请公开的移动支付方法包括：利用配备有图像获取单元的移动终端获取用户的虹膜图像；根据获取的虹膜图像判断所述用户的身份；以及支付处理系统利用判断的结果完成支付处理。与现有的移动支付方法相比，本发明采用虹膜信息作为用户身份的鉴权信息大大提高了手机支付业务的安全性。此外，也免去了用户记忆密码的负担。

另一方面，虹膜识别可以应用于人体健康状态的检测。虹膜学是一门以形态学为基础，可以透过眼睛虹膜的变化来推断个人健康状况及窥视康复过程的学科。现代医学研究发现眼睛的虹膜是人脑的延伸，赋予千千万万神经末梢、细微的血管、肌肉及其它组织，因此虹膜上的神经纤维可见展示反射生理学，而对身体健康的变化做出相应的反应。

因此，虹膜病理检测能更有效地开展非药物健康干预与亚健康调理服务，帮助人们“知病、防病、保健、养生”，降低医疗成本、促进人群健康。目前虹膜学在欧美国家经过上百年的发展己经自成一体，形成比较完善的系统。由于其神奇的预知潜伏疾病功能，深得欧美医学权威的认同和重视。

在欧洲的许多国家以及美国都有专门的虹膜学校、虹膜医师认证系统。虹膜病理检测作为一种预防医学，对辅助病人进行身体健康状况检查起着重大的作用。我国的虹膜病理检测技术虽然起步较晚，但发展却极为迅速，2008年4月13日中华人民共和国国家劳动和社会保障部发文给中国商业联合会对外联络委员会，委托该委在中国培训国家“虹膜全息技术咨询师”，从此虹膜全息技术咨询成为我国医学、心理、预防、保健、美容等领域新兴时尚的行业。

虽然，单纯的虹膜病理检测的理论比较成熟，但是由于旧有的人工检测模式的低效，同时缺少系统性的结构设计、软硬件的结合、健康服务平台的推广、有效历史数据库的建立和跟踪比对，以及市场上尚未出现与智能硬件、可穿戴设备和移动互联应用相结合的产品形态及应用场景等等原因，结果造成了大众对其认知程度不高、应用普及缓慢等问题。

现有技术中的关于虹膜健康检测方法的主要缺点如下：

(1)人工手动进行确认和健康分析的效率极低；缺失虹膜历史数据库的建立(个人健康信息的积累)和智能识别比对参照等技术手段。

现有的模式基本上是通过人工手动的方式来采集虹膜图像信息，之后须由相关的虹膜健康师进行手工确认并判断虹膜的健康区域，并没有针对虹膜图像自动识别定位的功能。这意味着此方式缺少一个标准化比对分析的技术性手段，来辅助虹膜健康师(也包括医生或者健康专家)去完成更为精细的健康状态分析和判断，整个过程完全取决于虹膜健康师自身经验和主观判断，采集和分析的方式极为低效，造成了人力和时间成本的巨大浪费以及信息的不准确。

(2)信息平台建设滞后：缺少一个统一的信息平台，针对虹膜图像信息进行整合、跟踪、比对和保存，以及实现与健康类信息平台资源的跨平台互通共享。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种基于虹膜的健康状态检测系统，通过持续的虹膜观察，能够建立起足够的病史和健康背景资料，作为日后保健方针追踪与审核的见证。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种基于虹膜的健康状态检测系统，包括虹膜采集装置、数据库服务器、虹膜信息处理装置，所述虹膜信息处理装置分别与所述虹膜采集装置和所述数据库服务器连接，其中，所述虹膜采集装置适用于拍摄获得虹膜图像；所述数据库服务器适用于存储历史虹膜图像和/或虹膜图像信息；所述虹膜信息处理装置适用于根据所述虹膜采集装置当前采集的所述虹膜图像和所述数据库服务器中存储的历史虹膜图像和/或虹膜图像信息进行比对分析，根据所述比对结果，输出基于虹膜的健康状态分析报告。

进一步的，所述虹膜采集装置包括能够连接移动设备的外挂镜头和/或可穿戴智能设备。

进一步的，还包括云端服务器，所述云端服务器无线连接所述虹膜采集装置，其中，所述数据库服务器和所述虹膜信息处理装置内置于所述云端服务器中。

进一步的，所述虹膜信息处理装置包括存储模块、虹膜定位模块、自主神经环提取模块、映射模块、虹膜变化区域检测模块，所述虹膜定位模块连接所述自主神经环提取模块，所述映射模块分别与所述存储模块、所述虹膜定位模块和所述自主神经环提取模块连接，所述虹膜变化区域检测模块连接所述映射模块和所述数据库服务器，其中，所述存储模块适用于存储虹膜健康标准全息图；所述虹膜定位模块适用于定位虹膜的内外边界；所述自主神经环提取模块适用于自动提取虹膜的自主神经环；所述映射模块适用于根据所述虹膜健康标准全息图和所述虹膜图像及自主神经环信息，将人体特定器官映射到相应的虹膜反射区域；所述虹膜变化区域检测提取模块适用于比对当前采集的所述虹膜图像和所述数据库服务器中存储的历史虹膜图像的虹膜反射区域特征信息，定位健康病理变化区域。

进一步的，所述自主神经环提取模块包括Gabor滤波器，所述Gabor滤波器适用于作为所述虹膜图像的方向滤波器。

本发明一种基于虹膜的健康状态检测系统，利用历史虹膜健康数据信息的比对来定位健康病理变化区域，可以广泛应用于养老保健、老年病及亚健康状态的预防、智能医疗等诸多可拓展领域，可为大众带来一种直接、高效、低成本的方法来持续的对个人健康状态进行管理和跟踪，进而优化个人的健康生活习惯，达到对疾病防患于未然的终极作用。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本发明各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例一的基于虹膜的健康状态检测系统结构示意图；

图2示出了基于所述发明实施例一的基于虹膜的健康状态检测系统中虹膜信息处理装置结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。

实施例

图1为本发明实施例一的基于虹膜的健康状态检测系统结构示意图，本发明实施例将结合图1进行具体说明。

如图1所示，本发明实施例提供了一种基于虹膜的健康状态检测系统100，包括虹膜采集装置101、数据库服务器103、虹膜信息处理装置102，所述虹膜信息处理装置102分别与所述虹膜采集装置101和所述数据库服务器103连接，其中，

所述虹膜采集装置101适用于拍摄获得虹膜图像；

所述数据库服务器103适用于存储历史虹膜图像和/或虹膜图像信息；

所述虹膜信息处理装置102适用于根据所述虹膜采集装置101当前采集的所述虹膜图像和所述数据库服务器103中存储的历史虹膜图像和/或虹膜图像信息进行比对分析，根据所述比对结果，输出基于虹膜的健康状态分析报告。

本发明实施例中优选的，所述虹膜采集装置101包括能够连接移动设备的外挂镜头和/或可穿戴智能设备。

本发明实施例中优选的，所述虹膜采集装置101包括图像传感器、镜片和可见和/或红外光源。所述图像传感器包括CMOS图像传感器、CCD图像传感器；所述镜片为能拍摄虹膜的微距镜片。所述可见和/或红外光源采用可见光源和/或红外LED灯。

本发明实施例中优选的，所述可穿戴智能设备为智能眼镜。

本发明实施例中优选的，所述虹膜采集装置101包括移动设备和外挂镜头。

图2示出了基于所述发明实施例一的基于虹膜的健康状态检测系统中虹膜信息处理装置结构示意图。

本发明实施例中优选的，所述虹膜信息处理装置102包括存储模块203、虹膜定位模块201、自主神经环提取模块202、映射模块204、虹膜变化区域检测模块205，所述虹膜定位模块201连接所述自主神经环提取模块202，所述映射模块204分别与所述存储模块203、所述虹膜定位模块201和所述自主神经环提取模块202连接，所述虹膜变化区域检测模块205连接所述映射模块204和所述数据库服务器，其中，

所述存储模块203适用于存储虹膜健康标准全息图；

所述虹膜定位模块201适用于定位虹膜的内外边界；

所述自主神经环提取模块202适用于自动提取虹膜的自主神经环；

所述映射模块204适用于根据所述虹膜健康标准全息图和所述虹膜图像及自主神经环信息，将人体特定器官映射到相应的虹膜反射区域；

所述虹膜变化区域检测提取模块205适用于比对当前采集的所述虹膜图像和所述数据库服务器103中存储的历史虹膜图像的虹膜反射区域特征信息，定位健康病理变化区域。

本发明实施例中优选的，所述自主神经环提取模块202包括Gabor滤波器，所述Gabor滤波器适用于作为所述虹膜图像的方向滤波器。

本发明实施例中优选的，还包括云端服务器，所述云端服务器无线连接所述虹膜采集装置101，其中，所述数据库服务器103和所述虹膜信息处理装置102内置于所述云端服务器中。

本发明实施例中优选的，所述外挂镜头通过音频/USB接口连接所述移动设备，所述移动设备能够与所述云端服务器双向通信，其中，移动设备借助外挂镜头，利用自带摄像头对虹膜图像进行采集。所述移动设备适用于将采集的所述虹膜图像上传至所述云端服务器；所述云端服务器适用于对所述虹膜图像进行保存、处理、与历史虹膜图像进行对比分析、检测出人体器官相应变化的区域、并依据所述变化给出基于虹膜的健康状态分析报告，并将所述基于虹膜的健康状态分析报告反馈回所述移动设备。

本发明实施例中优选的，所述外挂镜头进一步包括外壳、虹膜采集器、光源、遮挡装置，其中，

所述遮挡装置适用于为拍摄虹膜而形成于所述外壳一侧的暗室；所述光源适用于发射可见光线和/或近红外光线照亮虹膜区域；

所述虹膜采集器配置于所述暗室的内部中央区域拍摄虹膜。

本发明实施例中优选的，所述云端服务器包括存储器、通信模块、图像处理模块、网络数据库，移动终端在外挂镜头辅助下，通过手机自带摄像头获得的虹膜数据发送至图像处理模块，所述图像处理模块还与所述数据库和所述存储器相连接，其中，

所述图像处理模块为图像处理DSP或者FPGA芯片或其它手机芯片，只要其能够达到图像处理的性能程度即可，其适用于对所述虹膜图像进行特征提取、比对不同时期采集的同一虹膜的虹膜图像之间的变化、根据所述变化分析用户健康状态，并根据所述网络数据库生成推送内容，所述推送内容包括健康分析报告、初步健康分析和养生建议等当然，还可以包括健康服务、健康机构推荐，例如体检机构、养老机构、医院等；

所述存储器适用于将注册用户的数据、原始的和处理后的虹膜图像信息、比对的历史记录和生成的报告信息进行存储。

使用时，将针对此应用特制的所述外挂镜头外挂在所述移动设备((例如，智能手机或者平板电脑))上面，此时打开移动设备上的软件，即可以看到相关的测量功能，点击采集，软件终端将显示采集结果，并通过所述云端服务器分析用户当前的健康状态，如果用户健康欠佳，将给出初步健康分析和养生建议，甚至还可以包括健康服务、健康机构推荐，例如体检机构、养老机构、医院等，使用户能够自己为自己进行健康状态的初步的评估判断。所述评估判断的数据库来自医学数据库或者网络数据库，这里的所述医学数据库可以是中文数据库和/或外文数据库，例如：中国知网、万方、龙源、维普、sinomed、读秀和超星等中文数据库，pubmed(文摘数据库)，web of science(引文数据库)，swetswise l inker(资源整合)等外文数据库，目前应用最为广泛的是pubmed，是免费的生物医学文献数据库，其核心为medline，有各种刊物的题录。

本发明实施例中优选的，所述移动设备还包括显示模块，所述显示模块适用于显示用户操作界面、采集的虹膜图像结果和所述基于虹膜的健康状态分析报告。

本发明实施例中优选的，所述基于虹膜的健康状态分析报告包括虹膜健康报告图表，其根据颜色划分虹膜比对的差异程度。

具体的，根据颜色划分虹膜比对差异程度的虹膜分析，用户可以选择最近3天内、1周前、1个月前、3个月前、半年前的虹膜图像与最近采集的虹膜图像进行自动比对分析，当然，还可以是1年前等任意时间段。健康状态分析的结果则会根据颜色划分虹膜比对的差异程度，例如:绿色表示该区域虹膜图像无变化；黄色表示该区域虹膜图像细微变化；橙色表示该区域虹膜图像有些变化；红色表示该区域虹膜图像很大变化等。

本发明实施例中优选的，还包括互动装置，其适用于将所述基于虹膜的健康状态分析报告推送给其他用户。例如，所述云端服务器也会不定期的所述基于虹膜的健康状态分析报告、数据、图像、健康提醒等信息推送至用户本人、子女、养护人员、医生等相关人员的手机终端APP上。

本发明实施例中优选的，用户还可以通过APP实时的与虹膜师、健康营养专家、医师、养护人员等相关人士进行在线沟通，可为用户量身定制个性化的健康报告并提供专家养生意见。

针对目前慢性病年轻化的特点，处于亚健康状态的人群可以提早发现慢性病，有利于自身提前进行健康管理；同时也能够将分析结果与健康报告及时的推送给紧急联系人，从而达到情感联接的目的；通过实现全方位的虹膜健康状态检测、提醒和跟踪分析以及虹膜身份认证等多元功能，同时也为后续的健康咨询、医疗养护、社区养老、社保、公安、金融、保险业等服务平台的对接提供了标准化的接口。

本发明实施例所提供的基于虹膜的健康状态检测系统，采用了独特的Gabor滤波器用作图像增强的方法，提取虹膜与瞳孔边界位置的自主神经环；通过对虹膜图像的去噪，系统会自动建立个人虹膜健康全息图；比对虹膜的历史信息，对健康病理的变化区域进行定位，并得出健康分析的结果。整个采集、处理和导出分析结果的过程极为简单、快速、便捷。进一步的，针对信息平台建设滞后的问题，通过搭建云平台的方式，对用户的虹膜图像信息进行采集整合、跟踪、历史比对和保存，以及未来可通过数据的逐步积累实现与其他健康类信息平台资源的跨平台互通共享。此外，本发明实施例在完善虹膜斑块、裂缝、坑洞、密度等病理特征信息的智能识别提取技术上也都有了诸多的突破与改进。

此外，本发明实施例所提供的基于虹膜的健康状态检测系统，通过移动设备和外挂镜头结合移动端app或者可穿戴智能设备拍摄虹膜图像信息，上传至云平台进行数据保存、处理以及历史数据的对比，然后将结果反馈回移动端APP进行个人健康信息的管理与查看，且具有社交组件功能，提高了娱乐性，增加了用户体验。云平台的应用打通了业务和服务的闭环，跟踪记录历史和分析个人最为隐私的虹膜健康方面的信息。

本发明可以带来这些有益的技术效果：本发明实施例公开的基于虹膜的健康状态检测系，利用历史虹膜健康数据信息的比对来定位健康病理变化区域，可以广泛应用于养老保健、老年病及亚健康状态的预防、智能医疗等诸多可拓展领域，可为大众带来一种直接、高效、低成本的方法来持续的对个人健康状态进行管理和跟踪，进而优化个人的健康生活习惯，达到对疾病防患于未然的终极作用。整个采集、处理和导出分析结果的过程极为简单、快速、便捷。同时，针对信息平台建设滞后的问题，通过搭建云平台的方式，对用户的虹膜图像信息进行采集整合、跟踪、历史比对和保存，以及未来可通过数据的逐步积累实现与其他健康类信息平台资源的跨平台互通共享。

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 (5)

1.一种基于虹膜的健康状态检测系统，其特征在于：包括:

虹膜采集装置、数据库服务器、虹膜信息处理装置；所述虹膜信息处理装置分别与所述虹膜采集装置和所述数据库服务器连接，其中，

所述虹膜采集装置适用于拍摄获得虹膜图像；

所述数据库服务器适用于存储历史虹膜图像和/或虹膜图像信息；

所述虹膜信息处理装置适用于根据所述虹膜采集装置当前采集的所述虹膜图像和所述数据库服务器中存储的历史虹膜图像和/或虹膜图像信息进行比对分析，根据所述比对结果，输出基于虹膜的健康状态分析报告；

所述虹膜采集装置包括能够连接移动设备的外挂镜头,所述外挂镜头包括外壳、虹膜采集器、光源、遮挡装置，其中，

所述遮挡装置适用于为拍摄虹膜而形成于所述外壳一侧的暗室；所述光源适用于发射可见光线和/或近红外光线照亮虹膜区域；

所述虹膜采集器配置于所述暗室的内部中央区域拍摄虹膜。

2.根据权利要求1所述的基于虹膜的健康状态检测系统，其特征在于：所述虹膜采集装置包括能够连接移动设备的可穿戴智能设备。

3.根据权利要求1所述的基于虹膜的健康状态检测系统，其特征在于：还包括云端服务器，所述云端服务器无线连接所述虹膜采集装置，其中，所述数据库服务器和所述虹膜信息处理装置内置于所述云端服务器中。

4.根据权利要求1或2所述的基于虹膜的健康状态检测系统，其特征在于：所述虹膜信息处理装置包括图像处理DSP或者FPGA芯片。

5.根据权利要求4所述的基于虹膜的健康状态检测系统，其特征在于：所述图像处理DSP或者FPGA芯片包括Gabor滤波器，所述Gabor滤波器适用于作为所述虹膜图像的方向滤波器。