基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法，云端設(shè)有數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述監(jiān)測裝置的特征在于：包括人面圖像采集單元、處理單元、通訊單元及顯示單元；所述人面圖像采集單元包括至少一個裝設(shè)于裝置正面的攝像頭，用以對人面進(jìn)行連續(xù)拍攝采樣，并生成相應(yīng)的圖像序列數(shù)據(jù)；所述通訊單元包括有線或無線網(wǎng)絡(luò)接口，用于通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與云端的數(shù)據(jù)服務(wù)器連接，以上傳或下載數(shù)據(jù)；所述處理單元對所述圖像序列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成人體心率數(shù)據(jù)，并將人體心率數(shù)據(jù)與云端數(shù)據(jù)對比判斷當(dāng)前人體的健康狀況；所述顯示單元對相應(yīng)的健康狀況信息與健康建議進(jìn)行顯示。
【專利說明】基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生命體征監(jiān)測技術(shù)，具體涉及一種基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]作為人體健康的一項(xiàng)重要生理指標(biāo)，心率是脈搏波的最基本信息，其穩(wěn)定性直接反映著心臟功能的好壞。目前，對心率的測量工具包括:臨床醫(yī)用的心電測量儀、纏繞胸帶、袖帶或電極在手腕、指尖、耳垂等位置的接觸式測量工具，這些接觸式測量工具的使用會引起人體的不適，而且測量操作復(fù)雜、不適合日常的隨時監(jiān)測。相比于此，非接觸式檢查更為適合普通民眾用于日常生活中的健康監(jiān)測。目前已有的對人體心率非接觸式檢測方法之一是序列圖像采集法:當(dāng)光束照射到皮膚表面時，皮膚內(nèi)的血液對光束產(chǎn)生吸收衰減作用，并且衰減量取決于血容積的多寡。在心臟搏動作用下，皮膚內(nèi)動脈血管的血容積發(fā)生變化，照射光束衰減量相應(yīng)呈現(xiàn)波動性變化，因而可以通過攝像頭獲取序列圖像，在圖像中截取人體臉頰部位特定區(qū)域，求取每幀圖像中臉頰特定區(qū)域的平均亮度值，將得到的一組亮度時間序列信號依次進(jìn)行濾波和功率譜分析，間接得出生物體心跳信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于上述檢測方法，本發(fā)明欲針對現(xiàn)有接觸式測量工具操作復(fù)雜、配戴不適與制造成本高等缺點(diǎn)，提出一種基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法，使用戶可實(shí)時監(jiān)測自身的健康狀態(tài)，并且所獲取的監(jiān)測信息會上傳至云端數(shù)據(jù)庫中，建立針對使用者身體指標(biāo)的跟蹤檔案。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0004]一種基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測裝置，云端設(shè)有數(shù)據(jù)服務(wù)器，包括人面圖像采集單元、處理單元、通訊單元及顯示單元；所述人面圖像采集單元包括至少一個裝設(shè)于裝置正面的攝像頭，用以對人面進(jìn)行連續(xù)拍攝采樣，并生成相應(yīng)的圖像序列數(shù)據(jù)；所述通訊單元包括有線或無線網(wǎng)絡(luò)接口，用于通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與云端的數(shù)據(jù)服務(wù)器連接，以上傳或下載數(shù)據(jù)；所述處理單元對所述圖像序列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成人體心率數(shù)據(jù)，并將人體心率數(shù)據(jù)與云端數(shù)據(jù)對比判斷當(dāng)前人體的健康狀況；所述顯示單元對相應(yīng)的健康狀況信息與健康建議進(jìn)行顯示。
[0005]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，本裝置包括一與處理單元連接的紅外探測單元，用于探測裝置正面的一定范圍內(nèi)；當(dāng)該范圍內(nèi)檢測到有人體發(fā)出的紅外信號時，喚醒裝置進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0006]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，本裝置所述通訊單元還包括藍(lán)牙模塊和SM模塊中的一個或多個，所述藍(lán)牙模塊用于本裝置與手機(jī)、平板電腦及其它具有藍(lán)牙模塊的設(shè)備的近距離數(shù)據(jù)傳輸；所述SIM模塊用于向手機(jī)發(fā)送內(nèi)容包含心率數(shù)據(jù)、健康狀況信息與健康建議的短。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，本裝置包括一與處理單元連接的示警單元，其包含揚(yáng)聲喇叭和\或LED光源，用于在顯示人體健康狀況分析結(jié)果時，以不同的聲音和\或燈光來對不同健康狀況進(jìn)行對應(yīng)提示，或是在分析數(shù)據(jù)達(dá)至報(bào)警值時以聲音和\或燈光來進(jìn)行示警，引起用戶注意。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，本裝置包括一與處理單元連接的控制面板，所述控制面板具有若干操作按鍵，用于對本裝置進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)及其它操作。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，本裝置包括一與處理單元連接的甲醛檢測單元，用以獲取并顯示室內(nèi)甲醛濃度數(shù)據(jù)；當(dāng)所述甲醛濃度數(shù)據(jù)超標(biāo)時，通過所述通訊單元或示警單元進(jìn)行報(bào)警。
[0010]對應(yīng)地，本發(fā)明提出的基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測方法，云端設(shè)有數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)服務(wù)器建立有對應(yīng)各終端裝置的個人健康檔案，其包括如下步驟:
[0011]1)喚醒智能監(jiān)測裝置；
[0012]2)啟用攝像頭對人面進(jìn)行連續(xù)拍攝采樣；
[0013]3) CPU對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取表情特征信息，繼而分析生成人體心率數(shù)據(jù)；
[0014]4)CPU獲取云端數(shù)據(jù)服務(wù)器中的參照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)與個人健康檔案中的歷史記錄數(shù)據(jù)，將上述實(shí)測獲得的人體心率數(shù)據(jù)分別與參照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、歷史記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，得出相對所述參照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的當(dāng)前健康狀況結(jié)果，以及相對所述歷史記錄記數(shù)據(jù)的身體健康狀況變化結(jié)果；
[0015]5)對步驟4所生成的結(jié)果對進(jìn)行顯示；
[0016]6)向云端發(fā)送當(dāng)前檢測到的數(shù)據(jù)，更新個人健康檔案。
[0017]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟5中對結(jié)果的顯示操作可包括在裝置顯示屏上顯示、向周邊與本裝置匹配的終端設(shè)備發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)、或向手機(jī)發(fā)送內(nèi)容包含相關(guān)數(shù)據(jù)的短信息。
[0018]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，對探測裝置正面的一定范圍內(nèi)進(jìn)行紅外探測，當(dāng)該范圍內(nèi)檢測到有人體發(fā)出的紅外信號時，喚醒裝置進(jìn)入工作狀態(tài)，當(dāng)在一定時間內(nèi)未檢測有人體發(fā)出的紅外信號時，所述處理單元今裝置電路休眠。
[0019]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，步驟4中本裝置與云端數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行握手通訊，并判斷本裝置是否已于云端注冊；若為已注冊，經(jīng)裝置ID認(rèn)證后上傳或下載對應(yīng)個人健康檔案數(shù)據(jù)；若未注冊，返回未激活信息，提醒用戶進(jìn)行注冊建檔。
[0020]本發(fā)明的卓越性體現(xiàn)在:采用序列圖像法對用戶面部特征進(jìn)行采集分析，快速得出用戶心率數(shù)據(jù)，具有操作簡單、快速、檢測過程無不適感等優(yōu)點(diǎn)。同時，本發(fā)明還利用云技術(shù)為各終端用戶建立健康檔案，方便用戶對自身健康狀況變化進(jìn)行跟蹤，調(diào)整飲食、作息與運(yùn)動。本發(fā)明的設(shè)計(jì)可單獨(dú)應(yīng)用，亦可與居家的溫濕度監(jiān)測裝置、電源管理裝置、智能中控裝置等相融合，為智能家居增添實(shí)用的人體健康監(jiān)測功能，十分適合推廣使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的智能監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為本發(fā)明的智能監(jiān)測裝置實(shí)施方式一的組成框架示意圖。
[0023]圖3為本發(fā)明的智能監(jiān)測裝置實(shí)施方式二的組成框架示意圖。
[0024]圖4為本發(fā)明的智能監(jiān)測裝置實(shí)施方式三的組成框架示意圖。
[0025]圖5為本發(fā)明的監(jiān)測方法流程。
[0026]圖6為本發(fā)明的云端與終端握手流程。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下邊結(jié)合附圖，對本申請方案作進(jìn)一步描述:
[0028]如圖1-2所示，本發(fā)明的實(shí)施方式一:
[0029]一種基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測裝置，云端設(shè)有數(shù)據(jù)服務(wù)器，包括裝置殼體1，及設(shè)于所述殼體1內(nèi)的人面圖像采集單元2、處理單元3、顯示單元4、紅外探測單元5、通訊單元6及示警單元7 ；
[0030]所述人面圖像采集單元2包括至少一個裝設(shè)于裝置正面的攝像頭21，用以對人面進(jìn)行連續(xù)拍攝采樣，并生成相應(yīng)的圖像序列數(shù)據(jù)；所述殼體1包括前端開口的主體12，及蓋設(shè)于所述主體12開口的前蓋板11，所述前蓋板11上開設(shè)有攝像孔。
[0031]所述通訊單元6包括有線或無線網(wǎng)絡(luò)接口，用于通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與云端的數(shù)據(jù)服務(wù)器連接，以上傳或下載數(shù)據(jù)；藍(lán)牙模塊，用于本裝置與手機(jī)、平板電腦及其它具有藍(lán)牙模塊的設(shè)備的近距離數(shù)據(jù)傳輸；SIM模塊，用于向手機(jī)發(fā)送內(nèi)容包含心率數(shù)據(jù)、健康狀況信息與健康建議的短信。
[0032]所述處理單元3對所述圖像序列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成人體心率數(shù)據(jù)，并將人體心率數(shù)據(jù)與云端數(shù)據(jù)對比判斷當(dāng)前人體的健康狀況；
[0033]所述顯示單元4對相應(yīng)的健康狀況信息與健康建議進(jìn)行顯示。
[0034]所述紅外探測單元5，與處理單元3連接，用于探測裝置正面的一定范圍內(nèi)；當(dāng)該范圍內(nèi)檢測到有人體發(fā)出的紅外信號時，喚醒裝置進(jìn)入工作狀態(tài)。
[0035]所述示警單元7，與處理單元3連接，其包含揚(yáng)聲喇叭和\或LED光源，用于在顯示人體健康狀況分析結(jié)果時，以不同的聲音和\或燈光來對不同健康狀況進(jìn)行對應(yīng)提示，或是在分析數(shù)據(jù)達(dá)至報(bào)警值時以聲音和\或燈光來進(jìn)行示警，引起用戶注意。
[0036]如圖3所示，本發(fā)明的實(shí)施方式二，其與上述實(shí)施方式一的區(qū)別在于:
[0037]本裝置包括一與處理單元3連接的控制面板8，所述控制面板8具有若干操作按鍵，用于對本裝置進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)及其它操作。根據(jù)裝置設(shè)定，用所述操作按鍵可實(shí)現(xiàn)裝置參數(shù)的調(diào)節(jié)、示警單元7的聲音或燈光效果、查詢云端歷史記錄等操作。
[0038]如圖4所示，本發(fā)明的實(shí)施方式二，其與上述實(shí)施方式二的區(qū)別在于:
[0039]本裝置應(yīng)用于對室內(nèi)環(huán)境的空氣指標(biāo)進(jìn)行檢測，其包括一與處理單元3連接的甲醛檢測單元9，用以獲取并顯示室內(nèi)甲醛濃度數(shù)據(jù)；當(dāng)所述甲醛濃度數(shù)據(jù)超標(biāo)時，通過所述通訊單元6或示警單元7進(jìn)行報(bào)警。
[0040]如圖5-6所示，一種基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測方法，云端設(shè)有數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)服務(wù)器建立有對應(yīng)各終端裝置的個人健康檔案，其包括如下步驟:
[0041]S1:喚醒智能監(jiān)測裝置；
[0042]S2:啟用攝像頭對人面進(jìn)行連續(xù)拍攝采樣；
[0043]S3:CPU對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取表情特征信息，繼而分析生成人體心率數(shù)據(jù)；
[0044]S4:CPU獲取云端數(shù)據(jù)服務(wù)器中的參照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)與個人健康檔案中的歷史記錄數(shù)據(jù)，將上述實(shí)測獲得的人體心率數(shù)據(jù)分別與參照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、歷史記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，得出相對所述參照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的當(dāng)前健康狀況結(jié)果，以及相對所述歷史記錄記數(shù)據(jù)的身體健康狀況變化結(jié)果；
[0045]S5:對上述生成的結(jié)果對進(jìn)行顯示；
[0046]S6:向云端發(fā)送當(dāng)前檢測到的數(shù)據(jù)，更新個人健康檔案。
[0047]于上述步驟S5中，顯示操作包括在裝置顯示屏上顯示、向周邊與本裝置匹配的終端設(shè)備發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)、或向手機(jī)發(fā)送內(nèi)容包含相關(guān)數(shù)據(jù)的短信息。
[0048]于上述步驟S4中，在獲取云端數(shù)據(jù)之前還包括
[0049]S7:本裝置與云端數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行握手通訊，并判斷本裝置是否已于云端注冊；若為已注冊，跳轉(zhuǎn)至步驟S71，否則跳轉(zhuǎn)至步驟S72 ；
[0050]S71:經(jīng)裝置ID認(rèn)證后上傳或下載對應(yīng)個人健康檔案數(shù)據(jù)；
[0051]S72:返回未激活信息，提醒用戶進(jìn)行注冊建檔。
[0052]本裝置對探測裝置正面的一定范圍內(nèi)進(jìn)行紅外探測，當(dāng)該范圍內(nèi)檢測到有人體發(fā)出的紅外信號時，喚醒裝置進(jìn)入工作狀態(tài)，當(dāng)在一定時間內(nèi)未檢測有人體發(fā)出的紅外信號時，所述處理單元令裝置電路休眠。
[0053]上述優(yōu)選實(shí)施方式應(yīng)視為本申請方案實(shí)施方式的舉例說明，凡與本申請方案雷同、近似或以此為基礎(chǔ)作出的技術(shù)推演、替換、改進(jìn)等，均應(yīng)視為本專利的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測裝置，云端設(shè)有數(shù)據(jù)服務(wù)器，其特征在于:包括人面圖像采集單元、處理單元、通訊單元及顯示單元；所述人面圖像采集單元包括至少一個裝設(shè)于裝置正面的攝像頭，用以對人面進(jìn)行連續(xù)拍攝采樣，并生成相應(yīng)的圖像序列數(shù)據(jù)；所述通訊單元包括有線或無線網(wǎng)絡(luò)接口，用于通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與云端的數(shù)據(jù)服務(wù)器連接，以上傳或下載數(shù)據(jù)；所述處理單元對所述圖像序列數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，生成人體心率數(shù)據(jù)，并將人體心率數(shù)據(jù)與云端數(shù)據(jù)對比判斷當(dāng)前人體的健康狀況；所述顯示單元對相應(yīng)的健康狀況信息與健康建議進(jìn)行顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測裝置，其特征在于:包括一與處理單元連接的紅外探測單元，用于探測裝置正面的一定范圍內(nèi)；當(dāng)該范圍內(nèi)檢測到有人體發(fā)出的紅外信號時，喚醒裝置進(jìn)入工作狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測裝置，其特征在于:所述通訊單元還包括藍(lán)牙模塊和SIM模塊中的一個或多個，所述藍(lán)牙模塊用于本裝置與手機(jī)、平板電腦及其它具有藍(lán)牙模塊的設(shè)備的近距離數(shù)據(jù)傳輸；所述SIM模塊用于向手機(jī)發(fā)送內(nèi)容包含心率數(shù)據(jù)、健康狀況信息與健康建議的短信。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測裝置，其特征在于:包括一與處理單元連接的示警單元，其包含揚(yáng)聲喇叭和\或LED光源，用于在顯示人體健康狀況分析結(jié)果時，以不同的聲音和\或燈光來對不同健康狀況進(jìn)行對應(yīng)提示，或是在分析數(shù)據(jù)達(dá)至報(bào)警值時以聲音和\或燈光來進(jìn)行示警，引起用戶注意。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測裝置，其特征在于:包括一與處理單元連接的控制面板，所述控制面板具有若干操作按鍵，用于對本裝置進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)及其它操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測裝置，其特征在于:包括一與處理單元連接的甲醛檢測單元，用以獲取并顯示室內(nèi)甲醛濃度數(shù)據(jù)；當(dāng)所述甲醛濃度數(shù)據(jù)超標(biāo)時，通過所述通訊單元或示警單元進(jìn)行報(bào)警。
7.一種基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測方法，云端設(shè)有數(shù)據(jù)服務(wù)器，所述數(shù)據(jù)服務(wù)器建立有對應(yīng)各終端裝置的個人健康檔案，其特征在于包括如下步驟: 1)喚醒智能監(jiān)測裝置； 2)啟用攝像頭對人面進(jìn)行連續(xù)拍攝采樣； 3)CPU對采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取表情特征信息，繼而分析生成人體心率數(shù)據(jù)； 4)CPU獲取云端數(shù)據(jù)服務(wù)器中的參照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)與個人健康檔案中的歷史記錄數(shù)據(jù)，將上述實(shí)測獲得的人體心率數(shù)據(jù)分別與參照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)、歷史記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，得出相對所述參照標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的當(dāng)前健康狀況結(jié)果，以及相對所述歷史記錄記數(shù)據(jù)的身體健康狀況變化結(jié)果; 5)對步驟4所生成的結(jié)果對進(jìn)行顯示； 6)向云端發(fā)送當(dāng)前檢測到的數(shù)據(jù)，更新個人健康檔案。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測方法，其特征在于:步驟5中對結(jié)果的顯示操作可包括在裝置顯示屏上顯示、向周邊與本裝置匹配的終端設(shè)備發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)、或向手機(jī)發(fā)送內(nèi)容包含相關(guān)數(shù)據(jù)的短信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測方法，其特征在于:對探測裝置正面的一定范圍內(nèi)進(jìn)行紅外探測，當(dāng)該范圍內(nèi)檢測到有人體發(fā)出的紅外信號時，喚醒裝置進(jìn)入工作狀態(tài)，當(dāng)在一定時間內(nèi)未檢測有人體發(fā)出的紅外信號時，所述處理單元令裝置電路休眠。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于云技術(shù)的人體健康智能監(jiān)測方法，其特征在于:步驟4中本裝置與云端數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行握手通訊，并判斷本裝置是否已于云端注冊；若為已注冊，經(jīng)裝置ID認(rèn)證后上傳或下載對應(yīng)個人健康檔案數(shù)據(jù)；若未注冊，返回未激活信息，提醒用戶進(jìn)行注冊建檔。
【文檔編號】H04L29/08GK104257373SQ201410469532
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月15日
【發(fā)明者】魏國營, 莊可香, 魏楷航 申請人:中山市樂居智能技術(shù)開發(fā)有限公司