分布式疾病检测方法与流程

本发明涉及分布式检测技术领域，更具体地，涉及一种分布式疾病检测方法。

背景技术：

无线传感器网络(wsn)综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息。在分布式多传感器处理系统中，每个传感器对得到的观测数据先进行一定的预处理，然后将压缩的数据传送给其它传感器，最后汇总到融合中心。对数据的压缩性预处理降低了对通信带宽的要求。分布式多传感器结构可以降低对单个传感器的性能要求、降低造价。分散的信号处理方式可以增加计算容量。随着这种分布式检测系统应用越来越广泛，如何进一步优化分布式检测系统成为备受关注的问题。

当无线传感器网络运行于恶劣的通信条件时，许多工作变得更具挑战性，特别是考虑到wsn具有电池驱动、有限带宽等可用资源的受限条件时，节约能耗和通信量技术指标就是wsn的重要因素。尽管如此，对于公共场所疾病监控服务水平的要求越来越高。

一方面，面对智慧城市的呼声越来越高以及所需技术储备越来越丰富的情况，对公共场所的疾病监控需求是未来的大势所趋；另一方面，随着智能移动终端的普遍和性能的提升，出现了越来越高解析度和处理能力的各种智能手机和平板电脑。人们使用手机视频交流和沟通的机会越来越多。但现有技术中尚无针对智能手机作为远程医疗摄像设备辅助分布式医疗诊断系统的方案。

技术实现要素：

为了推广远程医疗监控服务以及有效地提高远程疾病检测效率，本发明提供了一种分布式疾病检测方法，包括：

(1)建立分布式网络，所述分布式网络包括多个检测节点；

(2)设置各个检测节点检测数据的采集优先级；

(3)根据第二优先级设定各个检测节点的传输顺序；

(4)根据采集优先级和传输顺序，通过所述分布式网络采集并发送各检测节点的环境数据、身份数据和疾病数据到服务器。

进一步地，所述分布式疾病检测方法还包括：

(5)根据步骤(4)采集到的环境数据、身份数据和疾病数据的至少一种与数据库中的信息的比对结果，重新设置各个检测节点的传输顺序。

进一步地，所述步骤(2)包括：根据各检测节点的人员流动性设置各个检测节点检测数据的采集优先级。

进一步地，所述人员流动性通过对视频监控帧图像的通过预定方法分析获得。

进一步地，所述预定方法包括：确定各检测节点的视频监控帧图像的熵值，根据该熵值的大小确定采集优先级。

进一步地，所述熵值与所述采集优先级成反比。

进一步地，所述身份数据由基于身份识别芯片的设备获得。

进一步地，所述身份识别芯片包括rfid芯片。

进一步地，在所述步骤(3)中的第二优先级由如下步骤确定：

(a)在各个检测节点与服务器之间，传输第一前导影像和第二前导影像，所述第一前导影像和第二前导影像的解析度不同且内容不同；

(b)根据所述第一前导影像和第二前导影像的传输效率，判断所需解析度条件下的最低传输速率所对应的前导影像的拍摄参数和传输参数；

(c)按照所述的最低传输速率以及所述前导影像的拍摄参数和传输参数，设置缓存单元的数量和各个缓存单元的大小；

(d)根据上述最低传输速率所对应的前导影像设置医疗影像传输延迟时间；

(e)根据所述远程信息交互模块缓存单元和所述医疗影像传输延迟时间传输医疗影像。

进一步地，所述第一前导影像和第二前导影像均具有多个数据帧，且各个数据帧的亮度各不相同。

本发明的有益效果是：

(1)能够基于无线网络，依靠各个检测节点的特点高效地传输各个检测节点的视频数据；

(2)能够基于医疗图像对解析度的要求，通过独特的测试方式获得优选的传输参数，相对现有技术的医疗图像传输效率提高约20％。

附图说明

图1示出了根据本发明的分布式疾病检测方法的流程图。

图2示出了根据本发明的优选实施例的分布式医疗诊断系统的组成框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的分布式疾病检测方法包括如下步骤：

(1)建立分布式网络，所述分布式网络包括多个检测节点，其中各个检测节点均包括视频采集装置以及无线通信模块。根据本发明的一些实施例，各个检测节点均可选地具有温度监测设备(例如红外线温度采集设备)、湿度检测设备、空气透明度检测设备、血压采集设备、血糖采集设备、心电采集设备等体检设备中的一种或多种。

(2)设置各个检测节点检测数据的采集优先级；

根据本发明的优选实施例，该采集优先级的设置方式为：根据各检测节点的人员流动性设置各个检测节点检测数据的采集优先级。具体来讲，通过对视频监控帧图像的通过预定方法分析，确定各检测节点的视频监控帧图像的熵值，根据该熵值的大小确定采集优先级，且熵值越高，采集优先级越低。本发明中，图像中的熵值表示图像中人员的流动性。

这是由于流动性越高的环境，对于其中温度、湿度等基本环境参数的检测准确度越低，因此即使检测到心电、血压、血氧乃至其他病菌的浓度，也可能会出现现场情况变化过快的问题。因此，将这种检测节点的数据采集优先设置的实际意义不大。本发明基于上述考虑，根据熵值与所述采集优先级成反比的标准确定数据采集的优先级。

(3)根据第二优先级设定各个检测节点的传输顺序；

(4)根据采集优先级和传输顺序，通过所述分布式网络采集并发送各检测节点的环境数据、身份数据和疾病数据到服务器。

根据本发明的优选实施例，在进行上述采集时，各个检测节点首先采集并传输环境数据，例如温度和湿度数据，到服务器，服务器将其与数据库中的信息进行比对。该数据库优选地为包括季节所对应的流行病发生温度和湿度对应数据的数据库。根据上述比对的结果，重新设置各个检测节点的传输顺序。

(5)根据被重新设置的各个检测节点的传输顺序，身份数据和疾病数据被传输到服务器。对于被优先传输的检测节点，其数据将首先被与服务器中的电子病历数据库进行比较，查找是否存在包括具有恶劣流行病或传染病的人员在某个检测节点所在的区域。若存在，则将该检测节点的传输顺序根据此类人员的数量以及疾病的流行或传染严重程度进行调整。

根据本发明的其他实施例，根据采集到的环境数据和身份数据进行优先传输后并与数据库中的信息的比对结果，重新设置各个检测节点的传输顺序，最后再传输疾病数据。根据本发明的又一些实施例，根据采集到的环境数据、身份数据和疾病数据的至少两种与数据库中的信息的比对结果，重新设置各个检测节点的传输顺序。上述优先传输的数据种类以及顺序的调整可以由本领域技术人员在阅读本发明后受本发明的技术启示而容易做出其他改变或修改。

根据本发明的优选实施例，所述身份数据由基于身份识别芯片的设备获得。所述身份识别芯片包括rfid芯片。

本发明的上述方法基于分布式医疗诊断系统。下面将结合对该系统的详细描述，具体说明在所述步骤(3)中的第二优先级的确定方法。

该分布式医疗诊断系统包括：服务器接收模块、服务器诊断模块、服务器筛选与传输模块、服务器显示模块，以及远程信息交互模块。根据本发明的优选实施例，远程信息交互模块采用智能移动终端，例如智能手机、平板电脑等。其中：

服务器接收模块从至少一名患者处接收请求信息。该请求信息基于http协议。根据本发明的优选实施例，该请求信息在http协议之外还封装有3g、4g、wifi之一的通信协议。

所述服务器诊断模块分布式地为医疗人员提供诊断接口并输出该诊断接口的工作状态。所述诊断接口包括供医疗人员输入信息的接口，例如手写板、麦克风、触摸屏等以及摄像头，从而能够向服务器筛选与传输模块提供文字信息和影像信息。这些文字信息和影像信息是基于来自远程信息交互模块由医疗人员根据患者的具体诊治情况给出的。所述诊断接口的工作状态在该诊断接口处于忙时(例如，包括：具有远程患者与其进行通信且尚未完成的状态、医疗人员处于休息状态等不便于接收新的患者请求的情况)给出表示该诊断接口繁忙的工作状态的信息；否则给出表示该诊断接口空闲的工作状态的信息。

所述服务器筛选与传输模块根据所述服务器接收模块接收到的请求信息和服务器诊断模块输出的工作状态建立所述多个服务器诊断模块之一与远程信息交互模块之间的通信链路，供传输文字信息和视频信息。根据本发明的由优选实施例，所述服务器筛选与传输模块基于多线程接收方式接收来自至少一名患者处的文字信息和视频信息，其中每个线程接收一名患者的文字信息和视频信息。

所述服务器显示模块相应于所述通信链路向所述各个服务器诊断模块提供所述服务器筛选与传输模块接收到的相应的视频信息。

所述远程信息交互模块相应于所述通信链路采集远程患者输入的文字信息和视频信息，并相应于所述通信链路从所述服务器诊断模块之一接收医疗诊断信息并反馈给远程患者。

所述远程信息交互模块和所述服务器诊断模块均包括远程医疗影像传输单元，其被设置成：

(1)传输第一前导影像和第二前导影像，所述第一前导影像和第二前导影像的解析度不同且内容不同；所述第一前导影像和第二前导影像采用不同的压缩率进行传输。该压缩率根据第一前导影像各数据帧的数据量和第二前导影像的各数据帧的数据量进行选取，例如，当第一前导影像或第二前导影像的各数据帧的总数据量较大时，该前导影像将采用较大的压缩比进行传输，而另一个前导影像则采用较小的压缩比进行传输。各个压缩比的具体数值由本领域技术人员根据实际需要选取。

根据本发明的优选实施例，所述第一前导影像和第二前导影像均具有多个数据帧，且各个数据帧的亮度各不相同。所述第一前导影像的多个数据帧为预设的多个测试用数据帧，所述第二前导影像的多个数据帧为实际影像数据帧。

(2)根据所述第一前导影像和第二前导影像的传输效率，判断所需解析度条件下的最低传输速率所对应的前导影像的拍摄参数和传输参数；

其中，所述传输效率根据所述第一前导影像和第二前导影像的各个数据帧的传输时间获得。在本发明的优选实施例中，可以对第二前导影像和第一前导影像的各个数据帧的传输时间分别采用最小二乘法得到的结果的比值作为传输效率。所述最低传输速率是指传输第一前导影像和传输第二前导影像时得到的二者的平均传输速率的较小者。

其中，所述拍摄参数包括远程信息交互模块对各数据帧进行拍摄时使用的解析度、对比度、亮度、饱和度。所述传输参数包括所述第一前导影像和第二前导影像的各个数据帧的传输速率。

(3)按照所述的最低传输速率以及所述前导影像的拍摄参数和传输参数，设置远程信息交互模块缓存单元的数量和各个缓存单元的大小；

根据本发明的优选实施例，所述按照所述的最低传输速率以及所述前导影像的拍摄参数和传输参数，设置远程信息交互模块端缓存单元的数量和各个缓存单元的大小进一步包括：按照下式设置远程信息交互模块端缓存单元的数量和各个缓存单元的大小：

缓存单元的大小＝第一前导影像的各个数据帧的传输速率/(8*第二前导影像的各个数据帧传输速率)；

缓存单元的数量＝远程信息交互模块剩余ram空间*a*传输效率*((拍摄第二前导影像的各数据帧时各帧的解析度/拍摄第一前导影像的各数据帧时各帧的解析度)*(r(拍摄第一前导影像的各数据帧时各帧的对比度*拍摄第一前导影像的各数据帧时各帧的亮度*拍摄第一前导影像的各数据帧时各帧的饱和度)/r(拍摄第二前导影像的各数据帧时各帧的对比度*拍摄第二前导影像的各数据帧时各帧的亮度*拍摄第二前导影像的各数据帧时各帧的饱和度)))/缓存单元的大小，其中a为1/3～1/2之间的值。

(4)根据上述最低传输速率所对应的前导影像设置医疗影像传输延迟时间；

根据本发明的优选实施例，此延迟时间的计算方式为：最低传输速率所对应的前导影像的各个数据帧的总数据量/(|(第二前导影像的各个数据帧的总数据量-第一前导影像的各个数据帧的总数据量)|/(|第一前导影像的各个数据帧的传输时间-第二前导影像的各个数据帧的传输时间|))，其中“|x|”表示对x取绝对值。

(5)根据所述远程信息交互模块缓存单元和所述医疗影像传输延迟时间传输医疗影像。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。