一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)，包括通過無線通訊模塊完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳衔粰C(jī)和下位機(jī)，其特征在于：所述上位機(jī)包括由單片機(jī)處理器控制的脈搏信號(hào)采集模塊和信號(hào)調(diào)理模塊，所述下位機(jī)包括由計(jì)算機(jī)主處理器模塊控制的數(shù)據(jù)顯示模塊、人機(jī)交互界面，以及幫助模塊。本發(fā)明利用單片機(jī)控制器為下位機(jī)控制核心，完成脈搏信號(hào)的采集、去噪、放大、轉(zhuǎn)換，再通過無線傳輸至上位機(jī)的計(jì)算機(jī)處理器模塊，以小波變換法和統(tǒng)計(jì)學(xué)法為基礎(chǔ)對(duì)脈搏波信號(hào)進(jìn)行處理檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果與正常人進(jìn)行比對(duì)識(shí)別進(jìn)而做出初步的健康診斷。本發(fā)明的系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)的采集、分析處理、顯示人體脈搏信號(hào)，并做出初步的健康診斷。
【專利說明】一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)，屬于醫(yī)療設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]作為諸多生理信號(hào)的一種，脈搏信號(hào)對(duì)于人體心腦血管系統(tǒng)和整體健康水平都有很好的反映，脈象信號(hào)蘊(yùn)含著豐富的信息，從脈搏波中提取人體的生理病理信息作為臨床診斷和治療的依據(jù)，歷來都受到中外醫(yī)學(xué)界的重視。因此，開發(fā)出一種能夠?qū)γ}搏信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、分析的脈搏分析系統(tǒng)具有重要的意義:其一，對(duì)于前期心腦血管疾病的預(yù)防和中期病情的監(jiān)護(hù)，及早發(fā)現(xiàn)病情，實(shí)時(shí)把握健康狀況，并準(zhǔn)確做出初期診斷，其二，對(duì)一般人則可用于早期健康評(píng)估和病人身體狀況的愈后檢查。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決【背景技術(shù)】中的不足，本發(fā)明的目的在于克服【背景技術(shù)】的缺陷，提供一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)，能安全、方便、快捷的檢測(cè)出用戶的脈搏波波形，并做出初步的健康診斷。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)，包括通過無線通訊模塊完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳衔粰C(jī)和下位機(jī)，其特征在于:所述上位機(jī)包括由單片機(jī)處理器控制的脈搏信號(hào)采集模塊和信號(hào)調(diào)理模塊，所述下位機(jī)包括由計(jì)算機(jī)主處理器模塊控制的數(shù)據(jù)顯示模塊和人機(jī)交互界面，
所述脈搏信號(hào)采集模塊:用于采集用戶指尖處的脈搏信號(hào)；
所述信號(hào)調(diào)理模塊:用于對(duì)采集的脈搏信號(hào)依次進(jìn)行噪聲去除、信號(hào)放大；
所述單片機(jī)處理器:用于完成信號(hào)數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換，以及與所述無線通訊模塊的串口通信；
所述計(jì)算機(jī)主處理器模塊:用于對(duì)接收到的脈搏信號(hào)基于小波變換法進(jìn)行特征量提取，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)所提取的脈搏信號(hào)特征量進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，剔除無效特征量，比對(duì)識(shí)別有效特征量與正常人的特征量，做出初步的健康診斷；
所述數(shù)據(jù)顯示模塊:用于在計(jì)算機(jī)主處理器模塊的控制下顯示脈搏波波形數(shù)據(jù)和初步的健康診斷結(jié)果；
本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述信號(hào)調(diào)理模塊是基于小波閥值去除噪聲的方法對(duì)脈搏信號(hào)進(jìn)行去噪的，其包括以下步驟:
2.0首先對(duì)含有噪聲的脈搏信號(hào)進(jìn)行小波多尺度分解，得到各個(gè)尺度上的小波系數(shù)；
2.2)把各尺度上小于給定閥值的小波系數(shù)直接設(shè)置為零，而對(duì)大于給定閥值的小波系數(shù)作為“估計(jì)”小波系數(shù)保留下來；
2.3)利用“估計(jì)”小波系數(shù)進(jìn)行小波逆變換，得到的重構(gòu)信號(hào)即為去噪后的“干凈”信號(hào)。
[0005]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述信號(hào)調(diào)理模炔基于二級(jí)放大對(duì)去噪后的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大，且第一級(jí)放大1000倍，第二級(jí)放大30倍。
[0006]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述信號(hào)調(diào)理模塊還包括設(shè)置在第一放大和第二級(jí)放大之間的帶通濾波。
[0007]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述脈搏信號(hào)采集模塊中接觸人體指尖的傳感器為壓電薄膜脈搏傳感器。
[0008]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述計(jì)算機(jī)主處理器模塊處理脈搏信號(hào)的步驟為:
6.1)截取一完整的具有代表性的脈搏波，在不同的尺度上對(duì)其進(jìn)行連續(xù)小波變換，用各層小波變換系數(shù)的主峰幅值構(gòu)造脈搏信號(hào)特征量；
6.2)采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)所提取的脈搏信號(hào)特征量進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，剔除無效特征量，保留有效特征量；
6.3)比對(duì)識(shí)別有效特征量與正常人的特征量，做出初步的健康診斷。
[0009]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述上位機(jī)還包括由所述計(jì)算機(jī)主處理器模塊控制的幫助模塊，用于幫助用戶點(diǎn)擊查看脈搏波知識(shí)簡述、系統(tǒng)操作方法簡介，以及典型脈搏波圖舉例。
[0010]本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明的一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)，利用單片機(jī)控制器為下位機(jī)控制核心，完成脈搏信號(hào)的采集、去噪、放大、轉(zhuǎn)換，再通過無線傳輸至上位機(jī)的計(jì)算機(jī)處理器模塊，以小波變換法和統(tǒng)計(jì)學(xué)法為基礎(chǔ)對(duì)脈搏波信號(hào)進(jìn)行處理檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果與正常人進(jìn)行比對(duì)識(shí)別進(jìn)而做出初步的健康診斷。本發(fā)明的系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)的采集、分析處理、顯示人體脈搏信號(hào)，并做出初步的健康診斷。
`[0011]說明書附圖
下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0012]圖1是本發(fā)明的一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明方案，并使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合實(shí)施例及實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0014]如圖1所示，一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)，包括通過無線通訊模塊完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳衔粰C(jī)和下位機(jī)，上位機(jī)包括由單片機(jī)處理器控制的脈搏信號(hào)采集模塊和信號(hào)調(diào)理模塊，下位機(jī)包括由計(jì)算機(jī)主處理器模塊控制的數(shù)據(jù)顯示模塊、人機(jī)交互界面，以及幫助模塊。
[0015]所述脈搏信號(hào)采集模塊:借助壓電薄膜脈搏傳感器采集用戶指尖處的脈搏信號(hào)，優(yōu)選壓電材料為聚合物PVDF (聚偏二氟乙烯)的壓電薄膜脈搏傳感器，可以輸出完整的脈搏波電壓信號(hào)。
[0016]所述信號(hào)調(diào)理模塊:用于對(duì)采集的脈搏信號(hào)基于小波閥值去除噪聲的方法進(jìn)行噪聲去除，去噪后經(jīng)二級(jí)放大對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大；
具體的去噪包括以下步驟:
S1.1首先對(duì)含有噪聲的脈搏信號(hào)進(jìn)行小波多尺度分解，得到各個(gè)尺度上的小波系數(shù)；
S1.2把各尺度上小于給定閥值的小波系數(shù)直接設(shè)置為零，而對(duì)大于給定閥值的小波系數(shù)作為“估計(jì)”小波系數(shù)保留下來；
51.3利用“估計(jì)”小波系數(shù)進(jìn)行小波逆變換，得到的重構(gòu)信號(hào)即為去噪后的“干凈”信號(hào)。
[0017]經(jīng)去噪后的脈搏信號(hào)依次經(jīng)過第一級(jí)常規(guī)的差分放大電路放大1000倍、帶通濾波、第二級(jí)常規(guī)的差分放大電路放大30倍。
[0018]所述單片機(jī)處理器:用于完成信號(hào)數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換，以及與無線通訊模塊的串口通信；
所述計(jì)算機(jī)主處理器模塊:用于對(duì)接收到的脈搏信號(hào)基于小波變換法進(jìn)行特征量提取，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)所提取的脈搏信號(hào)特征量進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，剔除無效特征量，比對(duì)識(shí)別有效特征量與正常人的特征量，做出初步的健康診斷；
具體的，計(jì)算機(jī)主處理器模塊處理脈搏信號(hào)的步驟為:
52.1截取一完整的具有代表性的脈搏波，在不同的尺度上對(duì)其進(jìn)行連續(xù)小波變換，用各層小波變換系數(shù)的主峰幅值構(gòu)造脈搏信號(hào)特征量；
S2.2采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)所提取的脈搏信號(hào)特征量進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，剔除無效特征量，保留有效特征量；
S2.3比對(duì)識(shí)別有效特征量與正常人的特征量，做出初步的健康診斷。
[0019]所述數(shù)據(jù)顯示模塊:用于在計(jì)算機(jī)主處理器模塊的控制下顯示脈搏波波形數(shù)據(jù)和初步的健康診斷結(jié)果；
所述幫助模塊:用于幫 助用戶點(diǎn)擊查看脈搏波知識(shí)簡述、系統(tǒng)操作方法簡介，以及典型脈搏波圖舉例。
[0020]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)，包括通過無線通訊模塊完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)纳衔粰C(jī)和下位機(jī)，其特征在于:所述上位機(jī)包括由單片機(jī)處理器控制的脈搏信號(hào)采集模塊和信號(hào)調(diào)理模塊，所述下位機(jī)包括由計(jì)算機(jī)主處理器模塊控制的數(shù)據(jù)顯示模塊和人機(jī)交互界面， 所述脈搏信號(hào)采集模塊:用于采集用戶指尖處的脈搏信號(hào)； 所述信號(hào)調(diào)理模塊:用于對(duì)采集的脈搏信號(hào)依次進(jìn)行噪聲去除、信號(hào)放大； 所述單片機(jī)處理器:用于完成信號(hào)數(shù)據(jù)的A/D轉(zhuǎn)換，以及與所述無線通訊模塊的串口通信； 所述計(jì)算機(jī)主處理器模塊:用于對(duì)接收到的脈搏信號(hào)基于小波變換法進(jìn)行特征量提取，采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)所提取的脈搏信號(hào)特征量進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，剔除無效特征量，比對(duì)識(shí)別有效特征量與正常人的特征量，做出初步的健康診斷； 所述數(shù)據(jù)顯示模塊:用于在計(jì)算機(jī)主處理器模塊的控制下顯示脈搏波波形數(shù)據(jù)和初步的健康診斷結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)調(diào)理模塊是基于小波閥值去除噪聲的方法對(duì)脈搏信號(hào)進(jìn)行去噪的，其包括以下步驟: 2.0首先對(duì)含有噪聲的脈搏信號(hào)進(jìn)行小波多尺度分解，得到各個(gè)尺度上的小波系數(shù)； 2.2)把各尺度上小于給定閥值的小波系數(shù)直接設(shè)置為零，而對(duì)大于給定閥值的小波系數(shù)作為“估計(jì)”小波系數(shù)保留下來； 2.3)利用“估計(jì)”小波系數(shù)進(jìn)行小波逆變換，得到的重構(gòu)信號(hào)即為去噪后的“干凈”信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)調(diào)理模炔基于二級(jí)放大對(duì)去噪后的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大，且第一級(jí)放大1000倍，第二級(jí)放大30倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述信號(hào)調(diào)理模塊還包括設(shè)置在第一放大和第二級(jí)放大之間的帶通濾波。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述脈搏信號(hào)采集模塊中接觸人體指尖的傳感器為壓電薄膜脈搏傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述計(jì)算機(jī)主處理器模塊處理脈搏信號(hào)的步驟為: 6.1)截取一完整的具有代表性的脈搏波，在不同的尺度上對(duì)其進(jìn)行連續(xù)小波變換，用各層小波變換系數(shù)的主峰幅值構(gòu)造脈搏信號(hào)特征量； 6.2)采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)所提取的脈搏信號(hào)特征量進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，剔除無效特征量，保留有效特征量； 6.3)比對(duì)識(shí)別有效特征量與正常人的特征量，做出初步的健康診斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體脈搏無線檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述上位機(jī)還包括由所述計(jì)算機(jī)主處理器模塊控制的幫助模塊，用于幫助用戶點(diǎn)擊查看脈搏波知識(shí)簡述、系統(tǒng)操作方法簡介，以及典型脈搏波圖舉例。
【文檔編號(hào)】A61B5/02GK103479334SQ201310431515
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】胡邊, 王燕妮, 陳波, 劉貴 申請(qǐng)人:江蘇美倫影像系統(tǒng)有限公司