一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀，所述測(cè)試儀包括CF存儲(chǔ)卡、面部膚色檢測(cè)設(shè)備、血糖檢測(cè)設(shè)備、血氧飽和度檢測(cè)設(shè)備和AVR32芯片，所述CF存儲(chǔ)卡預(yù)先存儲(chǔ)了四種膚色均值區(qū)間和四種血氧飽和度區(qū)間，所述血糖檢測(cè)設(shè)備用于對(duì)被測(cè)人員的血糖數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，所述AVR32芯片將所述面部膚色檢測(cè)設(shè)備和所述血氧飽和度檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果分別與所述CF存儲(chǔ)卡的內(nèi)容進(jìn)行匹配，以分別確定被測(cè)人員的膚色等級(jí)和血氧飽和度等級(jí)。通過(guò)本發(fā)明，能夠更準(zhǔn)確地對(duì)被測(cè)人員的多個(gè)生理參數(shù)進(jìn)行分析和預(yù)警。
【專利說(shuō)明】一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀
[0001 ] 本發(fā)明是申請(qǐng)?zhí)枮?01510753724.8、申請(qǐng)日為2015年11月6日、發(fā)明名稱為“一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀的使用方法”的專利的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及電表生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀。
【背景技術(shù)】
[0003]智能電表生產(chǎn)線的工作強(qiáng)度非常大，人員經(jīng)常處于高強(qiáng)度勞動(dòng)，因此身體狀態(tài)經(jīng)常處于亞健康。正常人體動(dòng)脈血的血氧飽和度為98%，靜脈血為75%。人體的新陳代謝過(guò)程是生物氧化過(guò)程，而新陳代謝過(guò)程中所需要的氧，是通過(guò)呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體血液，與血液紅細(xì)胞中的血紅蛋白(Hb)，結(jié)合成氧合血紅蛋白(HbO2)，再輸送到人體各部分組織細(xì)胞中去。血液攜帶輸送氧氣的能力即用血氧飽和度來(lái)衡量。由此可見，血氧飽和度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在臨床救護(hù)中非常重要。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)血氧飽和度測(cè)量方法主要是先進(jìn)行人體采血，再利用血?dú)夥治鰞x進(jìn)行電化學(xué)分析，測(cè)出血氧分壓計(jì)算出血氧飽和度。這種方法比較麻煩，且不能進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)測(cè)。現(xiàn)有技術(shù)中還存在一些指套式光電傳感器，測(cè)量時(shí)，只需將傳感器套在人手指上，利用手指作為盛裝血紅蛋白的透明容器，使用波長(zhǎng)660nm的紅光和940nm的近紅外光作為射入光源，測(cè)定通過(guò)組織床的光傳導(dǎo)強(qiáng)度，來(lái)計(jì)算血紅蛋白濃度及血氧飽和度。
[0005]但是，現(xiàn)有技術(shù)中的血氧飽和度檢測(cè)方案都存在以下缺陷:只能對(duì)血氧飽和度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)的對(duì)象比較單一;檢測(cè)機(jī)制落后，結(jié)構(gòu)冗余度過(guò)高，精度滿足不了日趨增加的精度需求;尤為重要的是，對(duì)血氧飽和度的檢測(cè)機(jī)理唯一化，只能通過(guò)一個(gè)因素來(lái)確定血氧飽和度，檢測(cè)過(guò)程不夠科學(xué)。
[0006]因此，本發(fā)明提出了一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀，能夠改善落后的血氧飽和度檢測(cè)儀器的結(jié)構(gòu)，將血糖檢測(cè)融入到血氧飽和度檢測(cè)中，拓寬檢測(cè)的生理參數(shù)的范圍，提高血氧飽和度的檢測(cè)精度，另外，還能夠?qū)⒐怆妭鞲屑夹g(shù)和圖像識(shí)別技術(shù)結(jié)合確定血氧飽和度的濃度，從而，從整體上改善血氧飽和度儀器的檢測(cè)效果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀，優(yōu)化當(dāng)前的血氧飽和度檢測(cè)儀器的結(jié)構(gòu)，將血糖檢測(cè)融入血氧飽和度檢測(cè)中，提高血氧飽和度的檢測(cè)精度，同時(shí)，采用有針對(duì)性的圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)被測(cè)人員的膚色進(jìn)行識(shí)別，將膚色作為血氧飽和度檢測(cè)的因素之一，使得血氧飽和度的檢測(cè)結(jié)果不易受單一因素的干擾。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀，所述測(cè)試儀包括CF存儲(chǔ)卡、面部膚色檢測(cè)設(shè)備、血糖檢測(cè)設(shè)備、血氧飽和度檢測(cè)設(shè)備和AVR32芯片，所述CF存儲(chǔ)卡預(yù)先存儲(chǔ)了四種膚色均值區(qū)間和四種血氧飽和度區(qū)間，所述血糖檢測(cè)設(shè)備用于對(duì)被測(cè)人員的血糖數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，所述AVR32芯片將所述面部膚色檢測(cè)設(shè)備和所述血氧飽和度檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果分別與所述CF存儲(chǔ)卡的內(nèi)容進(jìn)行匹配，以分別確定被測(cè)人員的膚色等級(jí)和血氧飽和度等級(jí)。
[0009]更具體地，在所述一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀中，包括:CF存儲(chǔ)卡，預(yù)先存儲(chǔ)了預(yù)設(shè)比例系數(shù)、預(yù)設(shè)膚色權(quán)重、預(yù)設(shè)血氧飽和度權(quán)重、預(yù)設(shè)權(quán)衡下限閾值、預(yù)設(shè)權(quán)衡上限閾值和面部灰度范圍，所述面部灰度范圍用于將圖像中的人體面部與背景分離，所述CF存儲(chǔ)卡還預(yù)先存儲(chǔ)了四種膚色均值區(qū)間和四種血氧飽和度區(qū)間，所述四種膚色均值區(qū)間分別對(duì)應(yīng)四種膚色等級(jí)，所述四種血氧飽和度區(qū)間分別對(duì)應(yīng)四種血氧飽和度等級(jí)；圖像采集設(shè)備包括半球形透明罩、輔助照明子設(shè)備和CMOS攝像頭，所述半球形透明罩用于容納所述輔助照明子設(shè)備和所述CMOS攝像頭，所述輔助照明子設(shè)備為所述CMOS攝像頭的拍攝提供輔助照明，所述CMOS攝像頭對(duì)被測(cè)人員面部拍攝以獲得被測(cè)人員面部圖像;面部膚色檢測(cè)設(shè)備包括自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備、膚色等級(jí)識(shí)別子設(shè)備和膚色提取子設(shè)備;所述自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備與所述CMOS攝像頭連接，用于對(duì)所述被測(cè)人員面部圖像采用自適應(yīng)遞歸濾波處理，以濾除所述被測(cè)人員面部圖像中的高斯噪聲，獲得自適應(yīng)遞歸濾波圖像;所述中值濾波子設(shè)備與所述自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)所述自適應(yīng)遞歸濾波圖像執(zhí)行中值濾波處理，以濾除所述自適應(yīng)遞歸濾波圖像中的散射成分，獲得中值濾波圖像;所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備與所述中值濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)所述中值濾波圖像執(zhí)行尺度變換增強(qiáng)處理，以增強(qiáng)圖像中目標(biāo)與背景的對(duì)比度，獲得增強(qiáng)圖像;所述目標(biāo)分割子設(shè)備與所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備和所述CF存儲(chǔ)卡分別連接，將所述增強(qiáng)圖像中像素灰度值在所述面部灰度范圍內(nèi)的所有像素組成面部子圖像，所述面部子圖像從所述被測(cè)人員面部圖像的背景處分離獲得;所述膚色提取子設(shè)備與所述目標(biāo)分割子設(shè)備連接，針對(duì)面部子圖像，將其所有像素的亮度累加并除以其所有像素的數(shù)量以獲得目標(biāo)膚色均值;所述膚色等級(jí)識(shí)別子設(shè)備與所述膚色提取子設(shè)備和所述CF存儲(chǔ)卡分別連接，將所述目標(biāo)膚色均值與四種膚色均值區(qū)間匹配，輸出匹配的膚色均值區(qū)間所對(duì)應(yīng)的膚色等級(jí)作為目標(biāo)膚色等級(jí)輸出；酶電極傳感器，包括參比電極、對(duì)極電極和工作電極三個(gè)電極，工作電極上固定有葡萄糖氧化酶，其中，當(dāng)被測(cè)人員的被測(cè)血樣滴落在工作電極的測(cè)試區(qū)域時(shí)，工作電極上固定的葡萄糖氧化酶與被測(cè)血樣中的葡萄糖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，工作電極上的響應(yīng)電流與被測(cè)血樣中的葡萄糖濃度呈線性關(guān)系;放大電路，與所述酶電極傳感器連接，用于接收并放大工作電極上的響應(yīng)電流;低通濾波器，與所述放大電路連接，用于接收并濾除響應(yīng)電流中的高頻成分;發(fā)光二極管，設(shè)置在被測(cè)人員手指指尖毛細(xì)血管位置，與光源驅(qū)動(dòng)電路連接，用于基于光源驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送的發(fā)光控制信號(hào)，交替發(fā)射紅外光和紅光;光源驅(qū)動(dòng)電路，內(nèi)置定時(shí)器，用于向所述發(fā)光二極管發(fā)送發(fā)光控制信號(hào);光電轉(zhuǎn)換器，設(shè)置在被測(cè)人員手指指尖上，位于所述發(fā)光二極管的相對(duì)位置，用于接收透射被測(cè)人員手指指尖毛細(xì)血管后的紅外光和紅光，并將透射紅外光和透射紅光分別轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào)，以獲得模擬紅外光電流和模擬紅光電流;電流電壓轉(zhuǎn)換電路，與所述光電轉(zhuǎn)換器連接，用于對(duì)模擬紅外光電流和模擬紅光電流分別進(jìn)行電流電壓轉(zhuǎn)換，以分別獲得模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓;信號(hào)放大器，與所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路連接，用于對(duì)模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓分別進(jìn)行放大，以獲得模擬紅外光放大電壓和模擬紅光放大電壓;信號(hào)檢測(cè)電路，與所述信號(hào)放大器連接，包括直流信號(hào)檢測(cè)子電路和交流信號(hào)檢測(cè)子電路，用于檢測(cè)模擬紅外光電壓中的直流成分和交流成分，以作為第一直流電壓和第一交流電壓輸出，還用于檢測(cè)模擬紅光電壓中的直流成分和交流成分，以作為第二直流電壓和第二交流電壓輸出；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與所述信號(hào)檢測(cè)電路連接，用于對(duì)第一直流電壓、第一交流電壓、第二直流電壓和第二交流電壓分別進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得第一數(shù)字化直流電壓、第一數(shù)字化交流電壓、第二數(shù)字化直流電壓和第二數(shù)字化交流電壓;血氧飽和度運(yùn)算電路，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，將第二數(shù)字化交流電壓與第二數(shù)字化直流電壓的比值除以第一數(shù)字化交流電壓與第一數(shù)字化直流電壓的比值以獲得吸收光比值因子，并基于吸收光比值因子計(jì)算血氧飽和度，其中，血氧飽和度與吸收光比值因子成線性關(guān)系;AVR32芯片，與所述低通濾波器和所述CF存儲(chǔ)卡分別連接，基于預(yù)設(shè)比例系數(shù)和濾波后的響應(yīng)電流計(jì)算被測(cè)人員的血糖濃度，其中，預(yù)設(shè)比例系數(shù)為決定工作電極上的響應(yīng)電流與被測(cè)血樣中的葡萄糖濃度之間線性關(guān)系的比值；所述AVR32芯片還與血氧飽和度運(yùn)算電路連接以獲得血氧飽和度；所述AVR32芯片當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖上限濃度時(shí)，發(fā)出血糖濃度過(guò)高識(shí)別信號(hào)，當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖下限濃度時(shí)，發(fā)出血糖濃度過(guò)低識(shí)別信號(hào)；其中，所述AVR32芯片將計(jì)算獲得的血氧飽和度與所述四種血氧飽和度區(qū)間進(jìn)行匹配，將匹配成功的血氧飽和度區(qū)間所對(duì)應(yīng)的血氧飽和度等級(jí)作為目標(biāo)血氧飽和度等級(jí);其中，所述AVR32芯片將目標(biāo)膚色等級(jí)與預(yù)設(shè)膚色權(quán)重相乘，將目標(biāo)血氧飽和度等級(jí)與預(yù)設(shè)血氧飽和度權(quán)重相乘，將兩個(gè)乘積相加以獲得總權(quán)衡值，當(dāng)總權(quán)衡值小于等于預(yù)設(shè)權(quán)衡下限閾值時(shí)，發(fā)出血氧不足識(shí)別信號(hào)，當(dāng)總權(quán)衡值大于等于預(yù)設(shè)權(quán)衡上限閾值時(shí)，發(fā)出血氧過(guò)量識(shí)別信號(hào)。更具體地，在所述一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀中:自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備、膚色等級(jí)識(shí)別子設(shè)備和膚色提取子設(shè)備分別采用不同的CPLD芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。更具體地，在所述一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀中，所述測(cè)試儀還包括:無(wú)線通信接口，與所述AVR32芯片連接，用于無(wú)線發(fā)送血糖濃度過(guò)高識(shí)別信號(hào)、血糖濃度過(guò)低識(shí)別信號(hào)、血氧不足識(shí)別信號(hào)或血氧過(guò)量識(shí)別信號(hào)。更具體地，在所述一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀中:所述無(wú)線通信接口為移動(dòng)通信設(shè)備或藍(lán)牙通信設(shè)備。更具體地，在所述一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀中:所述移動(dòng)通信設(shè)備為GPRS移動(dòng)通信設(shè)備、3G移動(dòng)通信設(shè)備或4G移動(dòng)通信設(shè)備。
【附圖說(shuō)明】
[0010]以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中:
[0011]圖1為本發(fā)明的一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖。
[0012]附圖標(biāo)記:1CF存儲(chǔ)卡;2面部膚色檢測(cè)設(shè)備;3血糖檢測(cè)設(shè)備;4血氧飽和度檢測(cè)設(shè)備;5 AVR32芯片
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將參照附圖對(duì)本發(fā)明的一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]缺氧對(duì)機(jī)體有著巨大的影響。比如對(duì)CNS，肝、腎功能的影響。低氧時(shí)首先出現(xiàn)的是代償性心率加速，心搏及心排血量增加，循環(huán)系統(tǒng)以高動(dòng)力狀態(tài)代償氧含量的不足。同時(shí)產(chǎn)生血流再分配，腦及冠狀血管選擇性擴(kuò)張以保障足夠的血供。但在嚴(yán)重的低氧狀況時(shí)，由于心內(nèi)膜下乳酸堆積，ATP合成降低，產(chǎn)生心肌抑制，導(dǎo)致心動(dòng)過(guò)緩，期前收縮，血壓下降與心排血量降低，以及出現(xiàn)室顫等心率失常乃至停搏。
[0015]由于缺氧對(duì)人們身體的危害性，血氧飽和度檢測(cè)儀器一直是醫(yī)療儀器研發(fā)商重點(diǎn)研發(fā)的課題之一。然而，當(dāng)前的血氧飽和度檢測(cè)儀器檢測(cè)對(duì)象單一、電路結(jié)構(gòu)冗余度高以及檢測(cè)機(jī)理不夠全面，導(dǎo)致血氧飽和度檢測(cè)的效果不佳，無(wú)法滿足病人和醫(yī)方的當(dāng)前需求。
[0016]為此，本發(fā)明搭建了一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀，優(yōu)化當(dāng)前的血氧飽和度檢測(cè)儀器的結(jié)構(gòu)，將血糖濃度檢測(cè)融入血氧飽和度檢測(cè)中，更關(guān)鍵的是，采用高精度的圖像識(shí)別技術(shù)對(duì)被測(cè)人員的膚色進(jìn)行識(shí)別，將膚色作為血氧飽和度檢測(cè)的因素之一，綜合考慮血氧飽和度的檢測(cè)結(jié)果，從而提高醫(yī)療檢測(cè)儀器的智能化水平。
[0017]圖1為本發(fā)明的一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方框圖，所述測(cè)試儀包括CF存儲(chǔ)卡、面部膚色檢測(cè)設(shè)備、血糖檢測(cè)設(shè)備、血氧飽和度檢測(cè)設(shè)備和AVR32芯片，所述CF存儲(chǔ)卡預(yù)先存儲(chǔ)了四種膚色均值區(qū)間和四種血氧飽和度區(qū)間，所述血糖檢測(cè)設(shè)備用于對(duì)被測(cè)人員的血糖數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，所述AVR32芯片將所述面部膚色檢測(cè)設(shè)備和所述血氧飽和度檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果分別與所述CF存儲(chǔ)卡的內(nèi)容進(jìn)行匹配，以分別確定被測(cè)人員的膚色等級(jí)和血氧飽和度等級(jí)。
[0018]接著，繼續(xù)對(duì)本發(fā)明的一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀的第二實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019]所述測(cè)試儀包括:CF存儲(chǔ)卡，預(yù)先存儲(chǔ)了預(yù)設(shè)比例系數(shù)、預(yù)設(shè)膚色權(quán)重、預(yù)設(shè)血氧飽和度權(quán)重、預(yù)設(shè)權(quán)衡下限閾值、預(yù)設(shè)權(quán)衡上限閾值和面部灰度范圍，所述面部灰度范圍用于將圖像中的人體面部與背景分離，所述CF存儲(chǔ)卡還預(yù)先存儲(chǔ)了四種膚色均值區(qū)間和四種血氧飽和度區(qū)間，所述四種膚色均值區(qū)間分別對(duì)應(yīng)四種膚色等級(jí)，所述四種血氧飽和度區(qū)間分別對(duì)應(yīng)四種血氧飽和度等級(jí)。
[0020]所述測(cè)試儀包括:圖像采集設(shè)備，包括半球形透明罩、輔助照明子設(shè)備和CMOS攝像頭，所述半球形透明罩用于容納所述輔助照明子設(shè)備和所述CMOS攝像頭，所述輔助照明子設(shè)備為所述CMOS攝像頭的拍攝提供輔助照明，所述CMOS攝像頭對(duì)被測(cè)人員面部拍攝以獲得被測(cè)人員面部圖像。
[0021 ]所述測(cè)試儀包括:面部膚色檢測(cè)設(shè)備，包括自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備、膚色等級(jí)識(shí)別子設(shè)備和膚色提取子設(shè)備;所述自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備與所述CMOS攝像頭連接，用于對(duì)所述被測(cè)人員面部圖像采用自適應(yīng)遞歸濾波處理，以濾除所述被測(cè)人員面部圖像中的高斯噪聲，獲得自適應(yīng)遞歸濾波圖像;所述中值濾波子設(shè)備與所述自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)所述自適應(yīng)遞歸濾波圖像執(zhí)行中值濾波處理，以濾除所述自適應(yīng)遞歸濾波圖像中的散射成分，獲得中值濾波圖像;所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備與所述中值濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)所述中值濾波圖像執(zhí)行尺度變換增強(qiáng)處理，以增強(qiáng)圖像中目標(biāo)與背景的對(duì)比度，獲得增強(qiáng)圖像;所述目標(biāo)分割子設(shè)備與所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備和所述CF存儲(chǔ)卡分別連接，將所述增強(qiáng)圖像中像素灰度值在所述面部灰度范圍內(nèi)的所有像素組成面部子圖像，所述面部子圖像從所述被測(cè)人員面部圖像的背景處分離獲得;所述膚色提取子設(shè)備與所述目標(biāo)分割子設(shè)備連接，針對(duì)面部子圖像，將其所有像素的亮度累加并除以其所有像素的數(shù)量以獲得目標(biāo)膚色均值;所述膚色等級(jí)識(shí)別子設(shè)備與所述膚色提取子設(shè)備和所述CF存儲(chǔ)卡分別連接，將所述目標(biāo)膚色均值與四種膚色均值區(qū)間匹配，輸出匹配的膚色均值區(qū)間所對(duì)應(yīng)的膚色等級(jí)作為目標(biāo)膚色等級(jí)輸出。
[0022]所述測(cè)試儀包括:酶電極傳感器，包括參比電極、對(duì)極電極和工作電極三個(gè)電極，工作電極上固定有葡萄糖氧化酶，其中，當(dāng)被測(cè)人員的被測(cè)血樣滴落在工作電極的測(cè)試區(qū)域時(shí)，工作電極上固定的葡萄糖氧化酶與被測(cè)血樣中的葡萄糖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，工作電極上的響應(yīng)電流與被測(cè)血樣中的葡萄糖濃度呈線性關(guān)系。
[0023]所述測(cè)試儀包括:放大電路，與所述酶電極傳感器連接，用于接收并放大工作電極上的響應(yīng)電流;低通濾波器，與所述放大電路連接，用于接收并濾除響應(yīng)電流中的高頻成分;發(fā)光二極管，設(shè)置在被測(cè)人員手指指尖毛細(xì)血管位置，與光源驅(qū)動(dòng)電路連接，用于基于光源驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送的發(fā)光控制信號(hào)，交替發(fā)射紅外光和紅光;光源驅(qū)動(dòng)電路，內(nèi)置定時(shí)器，用于向所述發(fā)光二極管發(fā)送發(fā)光控制信號(hào)。
[0024]所述測(cè)試儀包括:光電轉(zhuǎn)換器，設(shè)置在被測(cè)人員手指指尖上，位于所述發(fā)光二極管的相對(duì)位置，用于接收透射被測(cè)人員手指指尖毛細(xì)血管后的紅外光和紅光，并將透射紅外光和透射紅光分別轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào)，以獲得模擬紅外光電流和模擬紅光電流；電流電壓轉(zhuǎn)換電路，與所述光電轉(zhuǎn)換器連接，用于對(duì)模擬紅外光電流和模擬紅光電流分別進(jìn)行電流電壓轉(zhuǎn)換，以分別獲得模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓。
[0025]所述測(cè)試儀包括:信號(hào)放大器，與所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路連接，用于對(duì)模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓分別進(jìn)行放大，以獲得模擬紅外光放大電壓和模擬紅光放大電壓;信號(hào)檢測(cè)電路，與所述信號(hào)放大器連接，包括直流信號(hào)檢測(cè)子電路和交流信號(hào)檢測(cè)子電路，用于檢測(cè)模擬紅外光電壓中的直流成分和交流成分，以作為第一直流電壓和第一交流電壓輸出，還用于檢測(cè)模擬紅光電壓中的直流成分和交流成分，以作為第二直流電壓和第二交流電壓輸出；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與所述信號(hào)檢測(cè)電路連接，用于對(duì)第一直流電壓、第一交流電壓、第二直流電壓和第二交流電壓分別進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得第一數(shù)字化直流電壓、第一數(shù)字化交流電壓、第二數(shù)字化直流電壓和第二數(shù)字化交流電壓。
[0026]所述測(cè)試儀包括:血氧飽和度運(yùn)算電路，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，將第二數(shù)字化交流電壓與第二數(shù)字化直流電壓的比值除以第一數(shù)字化交流電壓與第一數(shù)字化直流電壓的比值以獲得吸收光比值因子，并基于吸收光比值因子計(jì)算血氧飽和度，其中，血氧飽和度與吸收光比值因子成線性關(guān)系。
[0027]所述測(cè)試儀包括:AVR32芯片，與所述低通濾波器和所述CF存儲(chǔ)卡分別連接，基于預(yù)設(shè)比例系數(shù)和濾波后的響應(yīng)電流計(jì)算被測(cè)人員的血糖濃度，其中，預(yù)設(shè)比例系數(shù)為決定工作電極上的響應(yīng)電流與被測(cè)血樣中的葡萄糖濃度之間線性關(guān)系的比值;所述AVR32芯片還與血氧飽和度運(yùn)算電路連接以獲得血氧飽和度;所述AVR32芯片當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖上限濃度時(shí)，發(fā)出血糖濃度過(guò)高識(shí)別信號(hào)，當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖下限濃度時(shí)，發(fā)出血糖濃度過(guò)低識(shí)別信號(hào)。
[0028]其中，所述AVR32芯片將計(jì)算獲得的血氧飽和度與所述四種血氧飽和度區(qū)間進(jìn)行匹配，將匹配成功的血氧飽和度區(qū)間所對(duì)應(yīng)的血氧飽和度等級(jí)作為目標(biāo)血氧飽和度等級(jí)。
[0029]其中，所述AVR32芯片將目標(biāo)膚色等級(jí)與預(yù)設(shè)膚色權(quán)重相乘，將目標(biāo)血氧飽和度等級(jí)與預(yù)設(shè)血氧飽和度權(quán)重相乘，將兩個(gè)乘積相加以獲得總權(quán)衡值，當(dāng)總權(quán)衡值小于等于預(yù)設(shè)權(quán)衡下限閾值時(shí)，發(fā)出血氧不足識(shí)別信號(hào)，當(dāng)總權(quán)衡值大于等于預(yù)設(shè)權(quán)衡上限閾值時(shí)，發(fā)出血氧過(guò)量識(shí)別信號(hào)。
[0030]可選地，在所述測(cè)試儀中:自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備、膚色等級(jí)識(shí)別子設(shè)備和膚色提取子設(shè)備分別采用不同的CPLD芯片來(lái)實(shí)現(xiàn);所述測(cè)試儀還包括:無(wú)線通信接口，與所述AVR32芯片連接，用于無(wú)線發(fā)送血糖濃度過(guò)高識(shí)別信號(hào)、血糖濃度過(guò)低識(shí)別信號(hào)、血氧不足識(shí)別信號(hào)或血氧過(guò)量識(shí)別信號(hào);所述無(wú)線通信接口為移動(dòng)通信設(shè)備或藍(lán)牙通信設(shè)備;所述移動(dòng)通信設(shè)備為GPRS移動(dòng)通信設(shè)備、3G移動(dòng)通信設(shè)備或4G移動(dòng)通信設(shè)備。
[0031]另外，模數(shù)轉(zhuǎn)換器即A/D轉(zhuǎn)換器，或簡(jiǎn)稱ADC，通常是指一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件。通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個(gè)輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出的數(shù)字信號(hào)。由于數(shù)字信號(hào)本身不具有實(shí)際意義，僅僅表不一個(gè)相對(duì)大小。故任何一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器都需要一個(gè)參考模擬量作為轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)，比較常見的參考標(biāo)準(zhǔn)為最大的可轉(zhuǎn)換信號(hào)大小。而輸出的數(shù)字量則表示輸入信號(hào)相對(duì)于參考信號(hào)的大小。
[0032]模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的分辨率是指，對(duì)于允許范圍內(nèi)的模擬信號(hào)，它能輸出離散數(shù)字信號(hào)值的個(gè)數(shù)。這些信號(hào)值通常用二進(jìn)制數(shù)來(lái)存儲(chǔ)，因此分辨率經(jīng)常用比特作為單位，且這些離散值的個(gè)數(shù)是2的冪指數(shù)。例如，一個(gè)具有8位分辨率的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器可以將模擬信號(hào)編碼成256個(gè)不同的離散值(因?yàn)?~8 = 256)，從O到255(即無(wú)符號(hào)整數(shù))或從-128到127(即帶符號(hào)整數(shù))，至于使用哪一種，則取決于具體的應(yīng)用。
[0033]采用本發(fā)明的一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中血氧飽和度檢測(cè)儀器結(jié)構(gòu)落后、檢測(cè)對(duì)象少且檢測(cè)機(jī)理單一的技術(shù)問(wèn)題，引用了高精度、有針對(duì)性的圖像識(shí)別設(shè)備對(duì)被測(cè)人員的膚色進(jìn)行識(shí)別，并融入到血氧飽和度的檢測(cè)過(guò)程中，同時(shí)，加入血糖檢測(cè)設(shè)備并優(yōu)化現(xiàn)有的檢測(cè)結(jié)構(gòu)，從而全面提高血氧飽和度檢測(cè)儀器的性能。
[0034]可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀，所述測(cè)試儀包括CF存儲(chǔ)卡、面部膚色檢測(cè)設(shè)備、血糖檢測(cè)設(shè)備、血氧飽和度檢測(cè)設(shè)備和AVR32芯片，所述CF存儲(chǔ)卡預(yù)先存儲(chǔ)了四種膚色均值區(qū)間和四種血氧飽和度區(qū)間，所述血糖檢測(cè)設(shè)備用于對(duì)被測(cè)人員的血糖數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，所述AVR32芯片將所述面部膚色檢測(cè)設(shè)備和所述血氧飽和度檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果分別與所述CF存儲(chǔ)卡的內(nèi)容進(jìn)行匹配，以分別確定被測(cè)人員的膚色等級(jí)和血氧飽和度等級(jí)。2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于智能電表生產(chǎn)線的自動(dòng)測(cè)試儀，其特征在于，所述測(cè)試儀包括: CF存儲(chǔ)卡，預(yù)先存儲(chǔ)了預(yù)設(shè)比例系數(shù)、預(yù)設(shè)膚色權(quán)重、預(yù)設(shè)血氧飽和度權(quán)重、預(yù)設(shè)權(quán)衡下限閾值、預(yù)設(shè)權(quán)衡上限閾值和面部灰度范圍，所述面部灰度范圍用于將圖像中的人體面部與背景分離，所述CF存儲(chǔ)卡還預(yù)先存儲(chǔ)了四種膚色均值區(qū)間和四種血氧飽和度區(qū)間，所述四種膚色均值區(qū)間分別對(duì)應(yīng)四種膚色等級(jí)，所述四種血氧飽和度區(qū)間分別對(duì)應(yīng)四種血氧飽和度等級(jí)； 圖像采集設(shè)備包括半球形透明罩、輔助照明子設(shè)備和CMOS攝像頭，所述半球形透明罩用于容納所述輔助照明子設(shè)備和所述CMOS攝像頭，所述輔助照明子設(shè)備為所述CMOS攝像頭的拍攝提供輔助照明，所述CMOS攝像頭對(duì)被測(cè)人員面部拍攝以獲得被測(cè)人員面部圖像；面部膚色檢測(cè)設(shè)備包括自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備、中值濾波子設(shè)備、尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備、目標(biāo)分割子設(shè)備、膚色等級(jí)識(shí)別子設(shè)備和膚色提取子設(shè)備;所述自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備與所述CMOS攝像頭連接，用于對(duì)所述被測(cè)人員面部圖像采用自適應(yīng)遞歸濾波處理，以濾除所述被測(cè)人員面部圖像中的高斯噪聲，獲得自適應(yīng)遞歸濾波圖像;所述中值濾波子設(shè)備與所述自適應(yīng)遞歸濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)所述自適應(yīng)遞歸濾波圖像執(zhí)行中值濾波處理，以濾除所述自適應(yīng)遞歸濾波圖像中的散射成分，獲得中值濾波圖像;所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備與所述中值濾波子設(shè)備連接，用于對(duì)所述中值濾波圖像執(zhí)行尺度變換增強(qiáng)處理，以增強(qiáng)圖像中目標(biāo)與背景的對(duì)比度，獲得增強(qiáng)圖像;所述目標(biāo)分割子設(shè)備與所述尺度變換增強(qiáng)子設(shè)備和所述CF存儲(chǔ)卡分別連接，將所述增強(qiáng)圖像中像素灰度值在所述面部灰度范圍內(nèi)的所有像素組成面部子圖像，所述面部子圖像從所述被測(cè)人員面部圖像的背景處分離獲得;所述膚色提取子設(shè)備與所述目標(biāo)分割子設(shè)備連接，針對(duì)面部子圖像，將其所有像素的亮度累加并除以其所有像素的數(shù)量以獲得目標(biāo)膚色均值;所述膚色等級(jí)識(shí)別子設(shè)備與所述膚色提取子設(shè)備和所述CF存儲(chǔ)卡分別連接，將所述目標(biāo)膚色均值與四種膚色均值區(qū)間匹配，輸出匹配的膚色均值區(qū)間所對(duì)應(yīng)的膚色等級(jí)作為目標(biāo)膚色等級(jí)輸出； 酶電極傳感器，包括參比電極、對(duì)極電極和工作電極三個(gè)電極，工作電極上固定有葡萄糖氧化酶，其中，當(dāng)被測(cè)人員的被測(cè)血樣滴落在工作電極的測(cè)試區(qū)域時(shí)，工作電極上固定的葡萄糖氧化酶與被測(cè)血樣中的葡萄糖發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，工作電極上的響應(yīng)電流與被測(cè)血樣中的葡萄糖濃度呈線性關(guān)系； 放大電路，與所述酶電極傳感器連接，用于接收并放大工作電極上的響應(yīng)電流； 低通濾波器，與所述放大電路連接，用于接收并濾除響應(yīng)電流中的高頻成分； 發(fā)光二極管，設(shè)置在被測(cè)人員手指指尖毛細(xì)血管位置，與光源驅(qū)動(dòng)電路連接，用于基于光源驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送的發(fā)光控制信號(hào)，交替發(fā)射紅外光和紅光； 光源驅(qū)動(dòng)電路，內(nèi)置定時(shí)器，用于向所述發(fā)光二極管發(fā)送發(fā)光控制信號(hào)； 光電轉(zhuǎn)換器，設(shè)置在被測(cè)人員手指指尖上，位于所述發(fā)光二極管的相對(duì)位置，用于接收透射被測(cè)人員手指指尖毛細(xì)血管后的紅外光和紅光，并將透射紅外光和透射紅光分別轉(zhuǎn)換為模擬電流信號(hào)，以獲得模擬紅外光電流和模擬紅光電流； 電流電壓轉(zhuǎn)換電路，與所述光電轉(zhuǎn)換器連接，用于對(duì)模擬紅外光電流和模擬紅光電流分別進(jìn)行電流電壓轉(zhuǎn)換，以分別獲得模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓； 信號(hào)放大器，與所述電流電壓轉(zhuǎn)換電路連接，用于對(duì)模擬紅外光電壓和模擬紅光電壓分別進(jìn)行放大，以獲得模擬紅外光放大電壓和模擬紅光放大電壓； 信號(hào)檢測(cè)電路，與所述信號(hào)放大器連接，包括直流信號(hào)檢測(cè)子電路和交流信號(hào)檢測(cè)子電路，用于檢測(cè)模擬紅外光電壓中的直流成分和交流成分，以作為第一直流電壓和第一交流電壓輸出，還用于檢測(cè)模擬紅光電壓中的直流成分和交流成分，以作為第二直流電壓和第二交流電壓輸出； 模數(shù)轉(zhuǎn)換器，與所述信號(hào)檢測(cè)電路連接，用于對(duì)第一直流電壓、第一交流電壓、第二直流電壓和第二交流電壓分別進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，以獲得第一數(shù)字化直流電壓、第一數(shù)字化交流電壓、第二數(shù)字化直流電壓和第二數(shù)字化交流電壓； 血氧飽和度運(yùn)算電路，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，將第二數(shù)字化交流電壓與第二數(shù)字化直流電壓的比值除以第一數(shù)字化交流電壓與第一數(shù)字化直流電壓的比值以獲得吸收光比值因子，并基于吸收光比值因子計(jì)算血氧飽和度，其中，血氧飽和度與吸收光比值因子成線性關(guān)系； AVR32芯片，與所述低通濾波器和所述CF存儲(chǔ)卡分別連接，基于預(yù)設(shè)比例系數(shù)和濾波后的響應(yīng)電流計(jì)算被測(cè)人員的血糖濃度，其中，預(yù)設(shè)比例系數(shù)為決定工作電極上的響應(yīng)電流與被測(cè)血樣中的葡萄糖濃度之間線性關(guān)系的比值;所述AVR32芯片還與血氧飽和度運(yùn)算電路連接以獲得血氧飽和度;所述AVR32芯片當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖上限濃度時(shí)，發(fā)出血糖濃度過(guò)高識(shí)別信號(hào)，當(dāng)所述血糖濃度在預(yù)設(shè)血糖下限濃度時(shí)，發(fā)出血糖濃度過(guò)低識(shí)別信號(hào)； 其中，所述AVR32芯片將計(jì)算獲得的血氧飽和度與所述四種血氧飽和度區(qū)間進(jìn)行匹配，將匹配成功的血氧飽和度區(qū)間所對(duì)應(yīng)的血氧飽和度等級(jí)作為目標(biāo)血氧飽和度等級(jí)； 其中，所述AVR32芯片將目標(biāo)膚色等級(jí)與預(yù)設(shè)膚色權(quán)重相乘，將目標(biāo)血氧飽和度等級(jí)與預(yù)設(shè)血氧飽和度權(quán)重相乘，將兩個(gè)乘積相加以獲得總權(quán)衡值，當(dāng)總權(quán)衡值小于等于預(yù)設(shè)權(quán)衡下限閾值時(shí)，發(fā)出血氧不足識(shí)別信號(hào)，當(dāng)總權(quán)衡值大于等于預(yù)設(shè)權(quán)衡上限閾值時(shí)，發(fā)出血氧過(guò)量識(shí)別信號(hào)； 所述測(cè)試儀還包括:無(wú)線通信接口，與所述AVR32芯片連接，用于無(wú)線發(fā)送血糖濃度過(guò)高識(shí)別信號(hào)、血糖濃度過(guò)低識(shí)別信號(hào)、血氧不足識(shí)別信號(hào)或血氧過(guò)量識(shí)別信號(hào)； 所述無(wú)線通信接口為移動(dòng)通信設(shè)備或藍(lán)牙通信設(shè)備。
【文檔編號(hào)】G01R35/04GK106019203SQ201610316881
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日
【發(fā)明人】邢麗麗
【申請(qǐng)人】邢麗麗