晨检机的制作方法

本发明属于智能设备领域，具体涉及一种用于检测被检人员的身体健康状态的晨检机，尤其适用于幼儿园等场所。

背景技术：

每天早晨小朋友到达幼儿园时，需要对其进行一些身体基础项目（例如身高、体重、体温等）的检测，通常是幼儿园老师分别准备相应项目检测所需的设备来实施检测并记录检测得到的信息。这种工作方式使得一方面每天的检测任务量大，需要多名教师配合完成，另一方面检测项目有限，非常规项目无法检测，尤其是对于传染性疾病的检测目前无法实施，使得幼儿园存在潜在的幼儿健康风险。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能够自动化对幼儿进行多项项目检测，尤其是能够针对某些传染性疾病进行检测，从而减轻教师负担、降低幼儿园环境存在的健康风险的晨检机。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种晨检机，用于检测被检人员的健康状态，所述晨检机包括：

身份认定单元，所述身份认定单元用于认定人员是否为被检人员，并在认定被检人员后输出身份确认信号及身份认定信息；

基础检测单元，所述基础检测单元用于在接收到基础信息开始检测信号后检测所述被检人员的身高和体重，并输出基础信息检测完毕信号及身高信息和体重信息；

体温检测单元，所述体温检测单元用于在接收到体温开始检测信号后检测所述被检人员的体温，并输出体温检测完毕信号及体温检测信息；

红眼病检测单元，所述红眼病检测单元用于在接收到眼部开始检测信号后检测所述被检人员的眼部是否出现红眼病症状，并输出眼部检测完毕信号及眼部检测信息；

手足口病检测单元，所述手足口病检测单元用于在接收到手足口病开始检测信号后检测所述被检人员的面部、手部和口腔中的至少一处是否出现手足口病症状，并输出手足口病检测完毕信号及手足口病检测信息；

控制单元，所述控制单元分别与所述身份认定单元、所述基础检测单元、所述体温检测单元、所述红眼病检测单元、所述手足口病检测单元相连接，所述控制单元在接收到所述身份确认信号后输出所述基础信息开始检测信号、所述体温开始检测信号、所述到眼部开始检测信号、所述手足口病开始检测信号，且所述控制单元接收所述身份认定信息、所述身高信息和体重信息、所述体温检测信息、所述眼部检测信息、所述手足口病检测信息，并进行相应报警提示。

优选的，所述身份认定单元包括：

刷卡模块，所述刷卡模块用于读取卡片信息；

认定控制模块，所述认定控制模块用于基于所述卡片信息进行认定而获得所述身份认定信息，所述认定控制模块还用于输出所述身份确认信号及所述身份认定信息；

所述认定控制模块分别与所述刷卡模块、所述控制单元相连接。

优选的，所述基础检测单元包括：

身高检测模块，所述身高检测模块用于检测所述被检人员身高而获得所述身高信息；

体重检测模块，所述体重检测模块用于检测所述被检人员体重而获得所述体重信息；

基础检测控制模块，所述基础检测控制模块用于基于所述基础信息开始检测信号控制所述身高检测模块和所述体重检测模块，所述基础检测控制模块还用于输出所述基础信息检测完毕信号及所述身高信息和体重信息；

所述基础检测控制模块分别与所述身高检测模块、所述体重检测模块、所述控制单元相连接。

优选的，所述体温检测单元包括：

体温检测模块，所述体温检测模块用于检测所述被检人员体温而获得体温数据；

体温分析模块，所述体温分析模块用于对体温数据进行分析而判断所述被检人员的体温是否异常并获得所述体温检测信息；

体温检测控制模块，所述体温检测控制模块用于基于所述体温开始检测信号控制所述体温检测模块，所述体温检测控制模块还用于输出所述体温检测完毕信号及所述体温检测信息；

所述体温分析模块与所述体温检测模块相连接，所述体温检测控制模块分别与所述体温检测模块、所述控制单元相连接。

优选的，所述体温检测模块为额温检测模块。

优选的，所述红眼病检测单元包括：

眼部图片采集模块，所述眼部图片采集模块用于拍摄所述被检人员的眼部而获得眼部图片；

眼部图片分析模块，所述眼部图片分析模块用于对所述眼部图片进行分析而判断所述被检人员的眼部是否出现红眼病症状并获得所述眼部检测信息；

眼部检测控制模块，所述眼部检测控制模块用于基于所述眼部开始检测信号控制所述眼部图片采集模块和所述眼部图片分析模块，所述眼部检测控制模块还用于输出所述眼部检测完毕信号及所述眼部检测信息；

所述眼部图片采集模块与所述眼部图片分析模块相连接，所述眼部检测控制模块分别与所述眼部图片采集模块、所述眼部图片分析模块、所述控制单元相连接。

优选的，所述眼部图片分析模块包括经训练的红眼病分析模型。

优选的，所述手足口病检测单元包括：

手足口图片采集模块，所述手足口图片采集模块用于拍摄所述被检人员的面部、手部、口部中的至少一处而获得手足口样本图片；所述手足口图片采集模块包括面部图片采集子模块、手部图片采集子模块、口部图片采集子模块中的至少一种，所述面部图片采集子模块用于拍摄所述被检人员的面部而获得作为所述手足口样本图片的面部图片，所述手部图片采集子模块用于拍摄所述被检人员的手部而获得作为所述手足口样本图片的手部图片，所述口部图片采集子模块用于拍摄所述被检人员的口部而获得作为所述手足口样本图片的口部图片；

手足口图片分析模块，所述手足口图片分析模块用于对所述手足口样本图片进行分析并判断所述被检人员的面部、手部和/或口部是否出现手足口病症状而获得所述手足口病检测信息；

手足口检测控制模块，所述手足口检测控制模块用于基于所述手足口病开始检测信号控制所述手足口图片采集模块，所述手足口检测控制模块还用于输出所述手足口病检测完毕信号及所述手足口病检测信息；

所述手足口图片采集模块与所述手足口图片分析模块相连接，所述手足口检测控制模块分别与所述手足口图片采集模块、所述手足口图片分析模块相连接。

优选的，所述手足口图片分析模块包括经训练的手足口病分析模型，所述手足口病分析模型包括用于对所述面部图片和所述手部图片进行分析的手脸一体模型和/或用于对所述口部图片进行分析的口腔模型。

优选的，所述控制单元包括：

主控模块，所述主控模块用于接收到所述身份确认信号以及输出所述基础信息开始检测信号、所述体温开始检测信号、所述到眼部开始检测信号、所述手足口病开始检测信号，所述主控模块还用于接收所述身份认定信息、所述身高信息和体重信息、所述体温检测信息、所述眼部检测信息、所述手足口病检测信息并判断是否出现异常；

提醒模块，所述提醒模块用于在所述主控模块判断出出现异常时进行相应报警提示；

所述主控模块分别与所述身份认定单元、所述基础检测单元、所述体温检测单元、所述红眼病检测单元、所述手足口病检测单元以及所述提醒模块相连接。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明能够替代教师对被检人员，即幼儿进行多项健康状况检测，尤其是能够针对红眼病和手足口病进行检测，并进行相应提示，从而既可以减轻教师负担，也可以及时发现幼儿疾病，降低小朋友在幼儿园中的潜在风险，保障幼儿身体健康。

附图说明

附图1为本发明的晨检机的原理框图。

附图2为本发明的晨检机的检测流程图。

附图3为本发明的晨检机中红眼病检测单元的检测流程图。

附图4本发明的晨检机中手足口病检测单元的检测流程图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：如附图1所示，一种用于检测被检人员的健康状态的晨检机，包括身份认定单元、基础检测单元、体温检测单元、红眼病检测单元、手足口病检测单元和控制单元。

身份认定单元用于认定人员是否为被检人员，并在认定被检人员后输出身份确认信号及身份认定信息。本实施例中，身份认定单元采用刷卡方式来确认人员身份，则身份认定单元包括刷卡模块和认定控制模块。认定控制模块分别与刷卡模块、控制单元相连接。刷卡模块用于读取卡片信息，认定控制模块则基于卡片信息进行认定而获得身份认定信息，还用于输出身份确认信号及身份认定信息。

基础检测单元用于在接收到基础信息开始检测信号后检测被检人员的身高和体重，并输出基础信息检测完毕信号及身高信息和体重信息。该基础检测单元包括身高检测模块、体重检测模块和基础检测控制模块，基础检测控制模块分别与身高检测模块、体重检测模块、控制单元相连接。身高检测模块用于检测被检人员身高而获得身高信息。体重检测模块用于检测被检人员体重而获得体重信息。基础检测控制模块用于基于基础信息开始检测信号控制身高检测模块和体重检测模块，基础检测控制模块还用于输出基础信息检测完毕信号及身高信息和体重信息。

体温检测单元用于在接收到体温开始检测信号后检测被检人员的体温，并输出体温检测完毕信号及体温检测信息。体温检测单元包括体温检测模块、体温分析模块和体温检测控制模块。体温分析模块与体温检测模块相连接，体温检测控制模块分别与体温检测模块、控制单元相连接。体温检测模块用于检测被检人员体温而获得体温数据。体温分析模块用于对体温数据进行分析而判断被检人员的体温是否异常并获得体温检测信息。体温检测控制模块用于基于体温开始检测信号控制体温检测模块，体温检测控制模块还用于输出体温检测完毕信号及体温检测信息。

红眼病检测单元用于在接收到眼部开始检测信号后检测被检人员的眼部是否出现红眼病症状，并输出眼部检测完毕信号及眼部检测信息。红眼病检测单元包括眼部图片采集模块、眼部图片分析模块和眼部检测控制模块，眼部图片采集模块与眼部图片分析模块相连接，眼部检测控制模块分别与眼部图片采集模块、眼部图片分析模块、控制单元相连接。眼部图片采集模块用于拍摄被检人员的眼部而获得眼部图片。眼部图片分析模块用于对眼部图片进行分析而判断被检人员的眼部是否出现红眼病症状并获得眼部检测信息。眼部检测控制模块用于基于眼部开始检测信号控制眼部图片采集模块和眼部图片分析模块，眼部检测控制模块还用于输出眼部检测完毕信号及眼部检测信息。

手足口病检测单元用于在接收到手足口病开始检测信号后检测被检人员的面部、手部和口腔中的至少一处是否出现手足口病症状，并输出手足口病检测完毕信号及手足口病检测信息。手足口病检测单元包括手足口图片采集模块、手足口图片分析模块和手足口检测控制模块。其中，手足口图片采集模块又包括面部图片采集子模块、手部图片采集子模块、口部图片采集子模块中的至少一种。本实施例中，包含上述三种子模块，因此可以拍摄被检人员的面部、手部和口部的图片。手足口图片采集模块与手足口图片分析模块相连接，即手足口图片采集模块所包括的各个子模块均分别与手足口图片分析模块相连接。手足口检测控制模块分别与手足口图片采集模块中的各个子模块、手足口图片分析模块相连接。手足口图片采集模块用于拍摄被检人员的面部、手部、口部中的至少一处而获得手足口样本图片。其中不同部位由不同的子模块进行拍摄，即面部图片采集子模块用于拍摄被检人员的面部而获得作为手足口样本图片的面部图片，手部图片采集子模块用于拍摄被检人员的手部而获得作为手足口样本图片的手部图片，口部图片采集子模块用于拍摄被检人员的口部而获得作为手足口样本图片的口部图片。手足口图片分析模块用于对手足口样本图片进行分析并判断被检人员的面部、手部和/或口部是否出现手足口病症状而获得手足口病检测信息。手足口检测控制模块用于基于手足口病开始检测信号控制手足口图片采集模块（包括其各个子模块），手足口检测控制模块还用于输出手足口病检测完毕信号及手足口病检测信息。

控制单元分别与身份认定单元的认定控制模块、基础检测单元的基础检测控制模块、体温检测单元的体温检测控制模块、红眼病检测单元的眼部检测控制模块、手足口病检测单元的手足口检测控制模块相连接。控制单元在接收到身份确认信号后输出基础信息开始检测信号、体温开始检测信号、到眼部开始检测信号、手足口病开始检测信号，且控制单元接收身份认定信息、身高信息和体重信息、体温检测信息、眼部检测信息、手足口病检测信息，并进行相应报警提示。控制单元包括主控模块和提醒模块，主控模块分别与身份认定单元的认定控制模块、基础检测单元的基础检测控制模块、体温检测单元的体温检测控制模块、红眼病检测单元的眼部检测控制模块、手足口病检测单元的手足口检测控制模块以及提醒模块相连接。主控模块用于接收到身份确认信号以及输出基础信息开始检测信号、体温开始检测信号、到眼部开始检测信号、手足口病开始检测信号，主控模块还用于接收身份认定信息、身高信息和体重信息、体温检测信息、眼部检测信息、手足口病检测信息并判断是否出现异常。提醒模块用于在主控模块判断出出现异常时进行相应报警提示。提醒模块通常采用语音模块。

上述晨检机通常应用于学校、幼儿园等场所。如附图2所示，该晨检机的工作流程包括以下步骤：

步骤1：晨检机的身份认证单元按照预设的工作周期检测是否有人刷卡。当有人员刷卡时，刷卡模块读取卡片信息并传给认定控制模块，然后执行步骤2。

步骤2：认定控制模块基于卡片信息判断是否为本校相关的人员，若是，则施行步骤3，若否，则执行步骤4。

步骤3：当前人员被认定成为被检人员，则认定控制模块基于卡片信息获得对应的身份认定信息，认定控制模块再将相应的身份认定信息以及身份确认信号发送给控制单元的主控模块，然后执行步骤5。

步骤4：认定控制模块将认定当前人员不是本校相关的人员的信息发送给控制单元的主控模块，主控模块再控制提醒模块发出语音提示。

步骤5：主控模块记录身份认定信息后向基础检测单元发送检测信号以检测其功能是否有效，若是则执行步骤6，否则执行步骤7。

步骤6：主控模块向基础检测单元发送基础信息开始检测信号，基础检测单元在接收到该信号后利用其身高检测模块检测被检人员的身高、利用其体重检测模块检测被检人员的体重，从而传输给基础检测控制模块形成身高信息和体重信息，检测完毕后，基础检测控制模块再将身高信息、体重信息以及基础信息检测完毕信号发送给主控模块，使得主控模块记录下身高信息和体重信息，然后执行步骤8。

步骤7：基础检测单元检测无效时，相应的信息发送给主控模块，主控模块再控制提醒模块发出语音提示，播报基础检测单元无效的信息。

步骤8：主控模块控制检测光电开关是否有效，光电开关是设置在主控模块与体温检测单元、红眼病检测单元、手足口病检测单元之间的。若光电开关有效，则执行步骤10，若光电开关无效，则执行步骤9。

步骤9：光电开关检测无效时，相应的信息发送给主控模块，主控模块再控制提醒模块发出语音提示，播报光电开关无效的信息。

步骤10：主控模块向体温检测单元发送体温开始检测信号，体温检测单元的体温检测控制模块接收到体温开始检测信号后，控制体温检测模块检测被检人员的体温，得到的体温数据传送给体温分析模块，由体温分析模块判断被检人员的体温是否异常，并形成相应的体温检测信息。若被检人员的体温正常，则将体温检测信息上传给主控模块后执行步骤11，若被检人员体温异常，则将体温检测信息上传给主控模块后执行步骤14。

步骤11：主控模块向红眼病检测单元发出眼部开始检测信号，眼部检测控制模块接收到眼部开始检测信号后，控制眼部图片采集模块拍摄被检人员的眼部而得到眼部图片。眼部照片送入眼部图片分析模块中，由眼部图片分析模块基于眼部图片分析而判断出被检人员的眼部是否正常、是否出现红眼病症状，并据此形成相应的眼部检测信息。若被检人员眼部正常、无红眼病症状，则将眼部检测信息传给主控模块后执行步骤12，若被检人员眼部异常、有红眼病症状，则将眼部检测信息传给主控模块后执行步骤14。

步骤12：主控模块向手足口病检测单元发送手足口病开始检测信号，手足口检测控制模块在接收到手足口病开始检测信号后，先控制手足口图片采集模块拍摄被检人员的图片，再将拍摄得到的手足口样本图片送入手足口图片分析模块中，由手足口图片分析模块分析而判断出被检人员的某一处是否正常、是否出现手足口病症状，并据此形成手足口病检测信息。具体为：先控制口部图片采集模块拍摄被检人员的口部，尤其是口腔而获得口部图片。口部图片送入手足口图片分析模块中，由手足口图片分析模块分析而判断出被检人员的口部是否正常、是否出现手足口病症状，并据此形成相应的手足口病检测信息。若被检人员口部正常、无手足口病症状，则接下来继续检测被检人员的面部和手部。手足口检测控制模块再控制面部图片采集模块和/或手部图片采集模块分别对被检人员的面部和/或手部进行拍摄而得到面部图片和/或手部图片。面部图片和/或手部图片继而送入手足口图片分析模块中，由手足口图片分析模块分析而判断出被检人员的面部和/或手部是否正常、是否出现手足口病症状，并据此形成相应的手足口病检测信息。若被检人员的口部、面部、手部均正常、无手足口病症状，则将对应的手足口病检测信息传给主控模块后执行步骤13，若被检人员的口部、面部、手部任意一处异常、有手足口病症状，则将对应的手足口病检测信息传给主控模块后执行步骤14。

步骤13：主控模块记录前述各项检测获得的身份认定信息、身高信息和体重信息、体温检测信息、红眼病检测信息、手足口病检测信息，然后全部检测结束。

步骤14：主控模块记录异常的体温检测信息、红眼病检测信息、手足口病检测信息后，主控模块再控制提醒模块发出语音提示，提示异常信息，此时请工作人员再核实这些信息，然后全部检测结束。

在上述方案的眼部图片分析模块中，其利用经训练的红眼病分析模型来分析眼部图片而得到相应的结论。红眼病分析模型的输入为眼部图片，而输出为是否具有红眼病症状的结论。例如可以利用神经网络构建该红眼病分析模型。预先准备大量的眼部图片作为样本图片，包括患有红眼病和未患红眼病的眼部照片，利用这些样本图片训练红眼病分析模型，得到训练好的红眼病分析模型，即可用于眼部图片的甄别。

如附图3所示，红眼病检测单元的工作流程为：眼部图片采集模块采集被检人员的眼部图片并传给眼部图片分析模块。眼部图片分析模块可以先对眼部图片进行预处理，从而先大致定位左右眼睛的位置，再基于眼睛的纹理结构等精确定位眼睛的位置。接着加载红眼病分析模型，利用红眼病分析模型推理当前眼部图片，从而判断是否具有红眼病症状，若有则通过控制单元报警。

上述方案的手足口图片分析模块中，其利用经训练的手足口病分析模型来分析口部图片、面部图片和/或手部图片。基于手足口病所呈现出的特征，手足口病分析模型包括两类，分别是用于对面部图片和手部图片进行分析的手脸一体模型、用于对口部图片进行分析的口腔模型。对于手脸一体模型，其输入为面部图片和手部图片，输出为是否具有红眼病症状的结论。对于口腔模型，其输入为口部图片，输出为是否具有红眼病症状的结论。同样可以利用神经网络分别构建手脸一体模型和口腔模型，并分别利用大量面部图片、手部图片和口部图片进行训练，训练好的手脸一体模型和口腔模型即可用于实际分析判断中。在手足口图片分析模块中，可以根据手足口样本图片所拍摄的部位来设置手足口病分析模型包括用于手脸一体模型和/或口腔模型。

如附图4所示，手足口病检测单元的工作流程为：口部图片采集模块、手部图片采集模块、面部图片采集模块分别采集被检人员的口部图片、手部图片和面部图片。对于口部图片，手足口图片分析模块先对其进行处理，定位所拍摄的口腔位置并进行位置微调，然后加载口腔模型，利用口腔模型推理当前的口部图片，从而判断被检人员的口部是否具有手足口病症状，并获取发病位置。对于手部图片，手足口图片分析模块先定位双手位置并进行位置微调，然后加载手脸一体模型，并利用手脸一体模型推理当前的手部图片，从而判断被检人员的手部是否具有手足口病症状，并获取发病位置。对于面部图片，手足口图片分析模块先定位人脸位置并进行位置微调，然后同样加载手脸一体模型，并利用手脸一体模型推理当前的面部图片，从而判断被检人员的面部是否具有手足口病症状，并获取发病位置。判断出的结果可以叠加在原始的图片上进行显示。当被检人员的口部、手部、面部中的任意一处或多处出现手足口病症状时，则通过控制单元报警。

本晨检机可以设计为任意造型，并将身份认定单元、基础检测单元、体温检测单元、红眼病检测单元、手足口病检测单元和控制单元设置在合适位置。例如，晨检机整体为机器人造型，可以将身份认定单元的刷卡模块设置在机器人的身侧，将基础检测单元的身高检测模块、体重检测模块分别设置在机器人的上部和底部，其中体重检测模块可以设置为折叠、伸缩等形式，便于收纳。体温检测单元的体温检测模块可以设置在机器人的头部，与被检人员的额头位置相当。红眼病检测单元的眼部图片采集模块、手足口病检测单元的口部图片采集模块和面部图片采集模块也可以设置在机器人头部，而手足口病检测单元的手部图片采集模块可以设置在机器人的身体位置，例如可以在机器人身体前侧设置一内凹的空间，并将手部图片采集模块设置在该空间中，还可以配置相应的照明装置。晨检机的其他组成部分可以根据需要设置在机器人上的合适位置。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。