[发明专利]一种基于图像处理的非接触式生命体征数据监测系统和监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及监测生命体征数据，具体涉及一种基于图像处理的非接触式生命体征数据监测系统和监测方法。

背景技术

生命体征是反映人体健康状况的一项重要指标。在医学实践中占有重要地位。随着现代医疗手段的进步，以及移动医疗的飞速发展，介于便携设备的人体健康状况单点测量已经成为一个热点。在这样的背景下，生命体征的监测无疑是很理想的研究对象。

然而，目前对生命体征的采集仍然以接触方式为主，借助传感器感知人体生命体征的变化，如体温、心率、呼吸频率等。这样的方法，其缺陷是显而易见的。一方面，它需要人佩戴相关的传感器，限制了测量的范围；另一方面它也给人的正常生活带来不便，长期下去甚至会对人体造成不同程度的损伤。

而常用的非接触式生命体征数据监测系统，如中国专利申请201110451364.8 报道了一种基于图像捕获的心率测量方法，但是在实现过程中不能智能跟踪测试受试者，需要手动选择受试者的位置；更重要的是，对于这种传统的监测方法，它算法非常复杂。另外，这样的实现不能够很好的嵌入到智能终端，难以广泛应用到日常生活中。

发明内容  

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种精度高、适用范围广、可移植性强的基于图像处理的非接触式生命体征数据的监测系统和监测方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于图像处理的非接触式生命体征数据监测系统，包括：视频采集单元、图像处理单元和输出单元，其中：

所述的视频采集单元用于获取受试者的观测部位图像，并将图像传递给图像处理单元；

所述的图像处理单元利用受试者的观测部位图像提取其观测部位信息，并根据其观测部位信息计算出受试者生命体征数据，将该生命体征数据传递给输出单元；

所述的输出单元用于将生命体征数据输出。

其中：视频采集单元与图像处理单元之间，图像处理单元与输出单元之间可部分或全部通过有线或无线方式进行连接，以保证数据的有效传输,可以根据实际需要，全部采用有线方式连接，全部采用无线方式连接，或部分采用有线方式连接，部分采用无线方式连接。该系统能够在不接触到受试者（包括受试者身体的任何部位）的一定距离内，监测受试者的生命体征数据，该距离取决于视频采集单元能够采集到所需图像的有效距离。

具体地，本发明的非接触式生命体征数据监测系统是通过对视频采集单元采集到的图像进行图像处理，从而获得的受试者的观测部位信息计算出受试者生命体征数据，并将结果通过输出单元输出。

所述的视频采集单元是能获取受试者的观测部位图像的设备，包括但不限于网络摄像头、CCD传感器、热像仪、照相机、摄像机、具有摄像功能的智能终端等；作为优选，可以选择具有摄像功能的移动智能终端。

所述的图像处理单元能够对视频采集单元采集到的视频信号进行计算、分析和处理，根据视频采集单元采集到的信号，通过图像处理的方法，包括但不限于人脸识别、特征脸等方法，获得受试者的观测部位信息，经计算后得到受试者生命体征数据，并将结果传递给输出单元。所述的图像处理单元包括但不限于智能终端、数字芯片。

所述的智能终端指能够捕获外部信息，能进行计算、分析和处理，并在不同终端之间能够进行信息传输的设备，包括但不限于Pocket PC、Tablet PC、工作站、PC或移动智能终端；所述的移动智能终端是便携式的智能终端，包括但不限于各种智能手机、PDA、笔记本电脑、上网本、平板电脑（如ipad等）、掌上电脑、智能掌上游戏机。

所述的数字芯片指经过设计，采用集成电子工艺，能够进行计算、分析和处理的芯片，并能够通过扩展控制其他设备，包括但不限于51系列芯片，ARM，DSP，FPGA等。

所述的输出单元用于将生命体征数据输出，输出的具体构成形式包括但不限于文字、二维、三维图像，声音，数据流、触觉信号等，所述的输出单元包括但不限于智能终端、音响、音箱、耳机、显示屏、打印机、可以传输数据流的硬件，如网口、蓝牙接口 、串行接口等。

作为优选，所述的基于图像处理的非接触式生命体征数据监测系统为一个智能终端，能够实现视频采集单元、图像处理单元、输出单元的全部功能。其中，视频采集单元、图像处理单元和输出单元之间通过有线方式在智能终端内部互联，视频采集单元通过在智能终端内部的有线连接的方式将图像信息传递给图像处理单元，图像处理单元将分析计算得到的生命体征数据传递给输出单元，将生命体征数据从输出单元输出。