[发明专利]一种基于特定光衰减周期的非接触式心率采集系统

说明书

本发明公开了一种基于特定光衰减周期的非接触式心率采集系统，属于医疗设备领域，它可以实现利用色彩分离和小波分析技术，监测皮肤反射特定光谱的变化来监测心率周期，当血液循环发生周期性变化时，血液吸收绿黄光波比较多，引起皮肤对该光线的反射强度发生周期性变化，通过监测绿色光波的变化获得心率值，利用光线反射值判断，不需要接触监测对象的身体，人眼感知不到额外增加的绿色光波，没有不适反应，而且绿光分离器属于光电装置，低电压运行，稳定可靠，该装置具有完整的发射、接收和处理模块，直接输出心率计数，不用其他设备就可以实现心率的采集。

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，更具体地说，涉及一种基于特定光衰减周期的非接触式心率采集系统。

背景技术

心率变化与心脏疾病密切相关，心率增快危害健康、缩短寿命，增加心血管病的发病率和死亡率，如果心率超过160次/分钟，或低于40次/分钟，大多见于心脏病患者，如常伴有心悸、胸闷等不适感，应及早进行详细检查，以便针对病因进行治疗。

通过具备心率检测功能的可穿戴设备来采集心率的方法都有一个共性，那就是必须接触人体皮肤；比如健康手环以及各种Watch...从技术本质上讲，都是基于光电容积脉搏波描的技术（简称PPG），利用一个可见光光源来照射皮肤，当心脏泵血使得血管容积周期性地变化，导致反射光也呈现出周期性的波动值，使用光电传感器采集被皮肤反射回来的光线，追踪可见光在人体组织中的周期性情况，以获得心率；采用PPG技术，最大的弊端是必须有设备接触到人体，在特殊领域的应用存在限制。

当前虽然有基于摄像机拍照人面部照片，然后对照片进行分色拆分的非接触式获得心率的方式，但是存在三个局限性：一是须借助瞳孔黑体定位，只能采集到面部轮廓后才能采集图像；二是摄像机的感光元件对温度和环境光依赖程度高，采集的图片RGB分布不准确，造成原始值输出不准确；三是此类方式需要拍照、分色拆分、分色计量等步骤，除了存在较大的滞后性外，均采用补偿式算法来修正，输出结果非原始值。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于特定光衰减周期的非接触式心率采集系统，它可以实现利用色彩分离和小波分析技术，监测皮肤反射特定光谱的变化来监测心率周期，当血液循环发生周期性变化时，血液吸收绿黄光波比较多，引起皮肤对该光线的反射强度发生周期性变化，通过监测绿色光波的变化获得心率值，利用光线反射值判断，不需要接触监测对象的身体，人眼感知不到额外增加的绿色光波，没有不适反应，而且绿光分离器属于光电装置，低电压运行，稳定可靠，该装置具有完整的发射、接收和处理模块，直接输出心率计数，不用其他设备就可以实现心率的采集。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种基于特定光衰减周期的非接触式心率采集系统，包括电源保障模块和采集装置壳体，所述电源保障模块上连接有绿光发射模块和RGB分光模块，且绿光发射模块与RGB分光模块连接，所述RGB分光模块的一侧连接有光数值信号处理模块，所述光数值信号处理模块的一侧连接有数据输出模块，所述电源保障模块、绿光发射模块、RGB分光模块、光数值信号处理模块和数据输出模块均安装于采集装置壳体中。

进一步的，所述RGB分光模块包括绿光分离器，所述绿光分离器的发射头位于采集装置壳体的中部设置，绿光分离器发出绿光，照射在人体皮肤上。

进一步的，所述光数值信号处理模块包括光电传感器，所述光电传感器环绕绿光分离器设置，光电传感器用于接收反射过来的绿光。

进一步的，所述电源保障模块包括锂电池组，所述锂电池组上设置有充电接头，锂电池组供电稳定，使用寿命长，充电接头为锂电池组接入外部电源提供便利。