一种舌苔图像监测设备的制作方法

本发明涉及智能测试领域，尤其涉及一种舌苔图像监测设备。

背景技术：

随着人口老龄化趋势逐渐显现以及人们生活、工作节奏的加快，慢性病发病率与亚健康人群比例也在逐年增高。当前只有正规的医疗机构才能进行系统的慢性病健康检测服务，但由于人口基数较大，现有的医疗资源远远无法满足人们对医疗健康的需求。故将互联网技术与家庭式医疗检测设备相结合的智慧医疗，对解决现有医疗资源不足、无法实现对慢性病健康检测进行实时检测的问题具有现实意义。但是，口前市场上关于家庭智慧医疗检测设备还是处于起步状态，因此物联网无线智能健康服务终端系统具有很大的推广前景。

现有技术中，舌苔图像监测设备存在测试精度不高的缺点，例如在温度监测时未能有效抑制由于人体呼吸等造成的温漂现象，进而使温度测试精度不高，在舌苔监测中，图像识别精度不高，不能有效对舌苔图像进行监测，进而影响舌苔监测精度，上述问题大大制约了舌苔图像监测设备的应用，亟待解决。

技术实现要素：

因此，为了克服上述问题，本发明提供一种舌苔图像监测设备，利用处理器、电极装置以及图像采集单元对人体身体健康参数进行监测，电极装置包含第一电极及第二电极，当第一电极及第二电极分别与人体接触时，第一电极与第二电极经由人体导通而构成检测回路，第一电极及第二电极会经由检测回路产生测量信号，外部接口单元用于连接外部测试传感器，外部测试传感器对人体参数进行测试，图像采集单元获取人体舌苔图像并传送至处理器，通过对人体电信号、人体健康参数以及舌苔图像的高精度监测。

本发明提供的监测设备包含处理器、电极装置以及图像采集单元，处理器分别电性连接于电极装置与图像采集单元。

电极装置包含第一电极及第二电极，当第一电极及第二电极分别与人体接触时，第一电极与第二电极经由人体导通而构成检测回路，第一电极及第二电极会经由检测回路产生测量信号，接着电极装置将测量信号传送至处理器。

测量信号为对应于人体电阻的电压信号或电流信号，处理器接收到对应于人体电阻的电压信号或电流信号后即可根据电压信号或电流信号生成测试结果，处理器将测试结果通过通讯装置传输至外部服务器。

图像采集单元获取人体舌苔图像并传送至处理器，处理器对接收到的图像信息进行处理后通过通讯装置传输至外部服务器。

图像采集单元用于采集人体舌苔的三维立体图像，其可以为单张三维立体图像或连续多张的三维立体图像。

外部接口单元用于连接外部测试传感器，外部测试传感器对人体参数进行测试，并将测试结果传输至处理器，处理器内部设置有一存储单元，存储单元内生成一与接收时间相对应的文件夹，处理器将接收到的测试结果存储至该文件夹后通过通讯装置传输至外部服务器。

具体地，第一电极和第二电极为电极板，当人体的双脚分别踩在第一电机和第二电极上时，第一电极和第二电极经由人体导电，进而电性连接而产生检测回路，并根据人体的生物电阻产生测量信号，处理器根据接收到的测量信号计算出对应于人体的生物电阻的呼吸、心跳、脉搏、体重、脂肪量、水量比的身体参数。

具体地，外部测试传感器为温度传感器，温度传感器用于监测人体的温度信息，温度传感器将采集到的温度信息通过外部接口单元传输至处理器，处理器将接收到的温度信息存储至文件夹后通过通讯装置传输至外部服务器。

具体地，温度传感器和外部接口单元之间还设有一信号处理电路，信号处理电路对温度传感器采集的温度信号进行滤波处理。

具体地，信号处理电路包括电阻r1-r8、运算放大器a1-a2以及电容c1-c4。

其中，温度传感器采集的温度信号为v0，温度传感器的输出端与电阻r1的一端连接，电阻r1的另一端与电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端与运算放大器a1的反相输入端连接，电容c1的一端与电阻r1的另一端连接，电容c1的另一端与电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端与运算放大器a1的输出端连接，电容c2的一端与电阻r2的另一端连接，电容c2的另一端与电阻r3的一端连接，电阻r3的一端接地，电阻r3的一端还与运算放大器a1的同相输入端连接，电阻r3的另一端与运算放大器a1的输出端连接，运算放大器a1的输出端与电容c3的一端连接，电容c3的另一端与电容c4的一端连接，电容c4的另一端与运算放大器a2的同相输入端连接，电容c4的一端与电阻r5的一端连接，电阻r5的另一端与运算放大器a2的输出端连接，电阻r6的一端接地，电阻r6的一端还与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端与运算放大器a2的反相输入端连接，电容c4的另一端与电阻r6的另一端连接，电阻r7的另一端与电阻r8的一端连接，电阻r8的另一端与运算放大器a2的输出端连接，运算放大器a2输出电压信号v1至处理器。

具体地，处理器中还包括一图像处理单元，图像处理单元对接收到的图像进行图像处理，图像处理步骤如下：

步骤1：图像获取；在接收到的图像信息上选取一预定的目标区域。

步骤2：设定步骤；于该预定的目标区域上任意设定复数个像素点做为初始族群，并以序列的方式记录族群数据。

步骤3：编码步骤；以二进制编码法转换以序列的方式记录的族群数据。

步骤4：计算步骤；以预定的目标区域比对标准图像，只计算该复数个像素点与标准图像的差异度，预定的目标区域其余未设定像素点的区域都予以忽略。

步骤5：比对步骤；经计算复数个像素点的差异度后产生之适应函数，于该标准图像上产生预定数量的区块图像，以预定数量的区块图像与预定的目标区域进行比对。

步骤6：产生样本；若该标准图像上之预定数量的区块图像与预定的目标区域相符，代表该处与该预定的目标区域的差异度为0，则得到一初始新目标样本，同时，处理器通过通讯装置输出第一信号至外部服务器，若计算或比对所得结果来能满足预定的终止条件，即标准图像的预定数量的区块图像与预定的目标区域不符，则进行步骤7。

步骤7：演算步骤；以预设演算法则对初始新目标样本上的个体适应函数值高的像素点进行复制运算，产生具有复数新像素点的最终新目标样本，据此和标准图像上的预定数量的区块图像进行比对确认，当该区块图像的数量符合一预定阀值或小于预定阀值时，运算停止，处理器通过通讯装置输出第一信号至外部服务器，当该区块图像的数量大于预定阀值时，处理器通过通讯装置输出第二信号至外部服务器。

具体地，外部服务器接收到第一信号时，则诊断人体舌苔正常，远程服务器接收到第二信号时，则诊断人体舌苔异常。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明提供一种舌苔图像监测设备，利用处理器、电极装置以及图像采集单元对人体身体健康参数进行监测，电极装置包含第一电极及第二电极，当第一电极及第二电极分别与人体接触时，第一电极与第二电极经由人体导通而构成检测回路，第一电极及第二电极会经由检测回路产生测量信号，外部接口单元用于连接外部测试传感器，外部测试传感器对人体参数进行测试，图像采集单元获取人体舌苔图像并传送至处理器，通过对人体电信号、人体健康参数以及舌苔图像的高精度监测。

（2）本发明提供的一种舌苔图像监测设备，本发明的发明点还在于，因为人体移动以及呼吸产生的干扰频带低于0.5hz，所以在此选择高通滤波器来对这些低频干扰进行处理。本发明提供的信号处理电路具有较好的通带平滑特性，当信号经过衰减后减小，可以将漂移滤除。但是由于信号处理电路自身具有的其特有的缺陷，会导致信号相位失真，所以最后设计一个零相位补偿器。通带截止频率为：0.9hz-50hz，阻带截止频率设置为：0.1hz-200hz。

（3）本发明提供的一种舌苔图像监测设备，本发明的发明点还在于，通过图像获取、设定步骤、编码步骤、计算步骤、比对步骤、产生样本、演算步骤大大提高了对人体舌苔图像监测的精度。

附图说明

图1为本发明的舌苔图像监测设备的功能图；

图2为信号处理电路的原理图；

图3为利用信号处理电路处理后的效果图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明提供的舌苔图像监测设备进行详细说明。

如图1所示，图1为舌苔图像监测设备的功能图。舌苔图像监测设备包含处理器、电极装置以及图像采集单元，处理器分别电性连接于电极装置与图像采集单元。

电极装置包含第一电极及第二电极，当第一电极及第二电极分别与人体接触时，第一电极与第二电极经由人体导通而构成检测回路。第一电极及第二电极会经由检测回路产生测量信号。接着电极装置将测量信号传送至处理器。

测量信号可以为对应于人体电阻的电压信号或电流信号，也就是说，处理器接收到对应于人体电阻的电压信号或电流信号后即可根据电压信号或电流信号生成测试结果。处理器将测试结果通过通讯装置传输至外部服务器。

图像采集单元获取人体舌苔图像并传送至处理器，处理器对接收到的图像信息进行处理后通过通讯装置传输至外部服务器。

图像采集单元用于采集人体舌苔的三维立体图像，其可以为单张三维立体图像或连续多张的三维立体图像。

外部接口单元用于连接外部测试传感器，外部测试传感器对人体参数进行测试，并将测试结果传输至处理器，处理器内部设置有一存储单元，存储单元内生成一与接收时间相对应的文件夹，处理器将接收到的测试结果存储至该文件夹后通过通讯装置传输至外部服务器。

进一步地，第一电极和第二电极可为电极板，当人体的双脚分别踩在第一电机和第二电极上时，第一电极和第二电极可以经由人体导电，进而电性连接而产生检测回路，并根据人体的生物电阻产生测量信号，处理器可根据接收到的测量信号计算出对应于人体的生物电阻的呼吸、心跳、脉搏、体重、脂肪量、水量比等身体参数。

进一步地，外部测试传感器包括温度传感器、血氧传感器、血压传感器等。

其中，温度传感器用于监测人体的温度信息、血氧传感器用于监测人体的血氧浓度信息、血压传感器用于监测人体的血压信息，温度传感器、血氧传感器、血压传感器将采集到的温度信息、血氧浓度信息以及血压信息通过外部接口单元传输至处理器，处理器将接收到的温度信息、血氧浓度信息、血压信息等存储至文件夹后通过通讯装置传输至外部服务器。

进一步地，温度传感器和外部接口单元之间还设有一信号处理电路，信号处理电路对温度传感器采集的温度信号进行滤波处理。

进一步地，信号处理电路包括电阻r1-r8、运算放大器a1-a2以及电容c1-c4。

其中，温度传感器采集的温度信号为v0，温度传感器的输出端与电阻r1的一端连接，电阻r1的另一端与电阻r2的一端连接，电阻r2的另一端与运算放大器a1的反相输入端连接，电容c1的一端与电阻r1的另一端连接，电容c1的另一端与电阻r4的一端连接，电阻r4的另一端与运算放大器a1的输出端连接，电容c2的一端与电阻r2的另一端连接，电容c2的另一端与电阻r3的一端连接，电阻r3的一端接地，电阻r3的一端还与运算放大器a1的同相输入端连接，电阻r3的另一端与运算放大器a1的输出端连接，运算放大器a1的输出端与电容c3的一端连接，电容c3的另一端与电容c4的一端连接，电容c4的另一端与运算放大器a2的同相输入端连接，电容c4的一端与电阻r5的一端连接，电阻r5的另一端与运算放大器a2的输出端连接，电阻r6的一端接地，电阻r6的一端还与电阻r7的一端连接，电阻r7的另一端与运算放大器a2的反相输入端连接，电容c4的另一端与电阻r6的另一端连接，电阻r7的另一端与电阻r8的一端连接，电阻r8的另一端与运算放大器a2的输出端连接，运算放大器a2输出电压信号v1至处理器。

进一步地，电阻r1的阻值为35kω，电阻r2的阻值为35kω，电阻r3的阻值为10kω，电阻r4的阻值为15kω，电阻r5的阻值为53kω，电阻r6的阻值为53kω，电阻r7的阻值为10kω，电阻r8的阻值为10kω。

上述实施方式中，由于人体在测试时每一个脉搏周期内脉搏开始与结束不在同一个基准线上，在温度测试时会出现漂移误差，此误差较为缓慢，主要是由于被量者自身在测量过程中存在的呼吸、运动产生的，而产生的影响往往低于0.5hz，属于低频噪声，且这种噪声的频带低于脉搏信号的频带。

因为人体移动以及呼吸产生的干扰频带低于0.5hz，所以在此选择高通滤波器来对这些低频干扰进行处理。本发明提供的信号处理电路具有较好的通带平滑特性，当信号经过衰减后减小，可以将漂移滤除。但是由于信号处理电路自身具有的其特有的缺陷，会导致信号相位失真，所以最后设计一个零相位补偿器。通带截止频率为：0.9hz-50hz，阻带截止频率设置为：0.1hz-200hz。图2是信号处理电路的原理图。图3是利用信号处理电路处理后的效果图。图3中第一幅图为原始信号，第二幅为经过信号处理电路处理后的信号波形图。

进一步地，处理器中还包括一图像处理单元，图像处理单元对接收到的图像进行图像处理，图像处理步骤如下：

步骤1：图像获取；在接收到的图像信息上选取一预定的目标区域。

步骤2：设定步骤；于该预定的目标区域上任意设定复数个像素点做为初始族群，并以序列的方式记录族群数据。

步骤3：编码步骤；以二进制编码法转换以序列的方式记录的族群数据。

步骤4：计算步骤；以预定的目标区域比对标准图像，只计算该复数个像素点与标准图像的差异度，预定的目标区域其余未设定像素点的区域都予以忽略。

步骤5：比对步骤；经计算复数个像素点的差异度后产生之适应函数，于该标准图像上产生预定数量的区块图像，以预定数量的区块图像与预定的目标区域进行比对。

步骤6：产生样本；若该标准图像上之预定数量的区块图像与预定的目标区域相符，代表该处与该预定的目标区域的差异度为0，则得到一初始新目标样本，同时，处理器通过通讯装置输出第一信号至外部服务器；若计算或比对所得结果来能满足预定的终止条件，即标准图像的预定数量的区块图像与预定的目标区域不符，则进行步骤7。

步骤7：演算步骤；以预设演算法则对初始新目标样本上的个体适应函数值高的像素点进行复制运算，产生具有复数新像素点的最终新目标样本，据此和标准图像上的预定数量的区块图像进行比对确认，当该区块图像的数量符合一预定阀值（例如1）或小于预定阀值时，运算停止，处理器通过通讯装置输出第一信号至外部服务器，当该区块图像的数量大于预定阀值时，处理器通过通讯装置输出第二信号至外部服务器。

进一步地，外部服务器接收到第一信号时，则诊断人体舌苔正常，外部服务器接收到第二信号时，则诊断人体舌苔异常。

进一步地，外部服务器为医疗机构诊断平台，医护人员能够通过接收到的数据对身体状况进行有效分析。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。