[发明专利]一种基于成像设备的非接触式血氧饱和度测量装置

权利要求书

1.一种基于成像设备的血氧饱和度测量装置，用于非接触式的血氧饱和度测量，其特征在于该装置由视频采集单元、信号处理单元、血氧饱和度结果显示单元及各单元之间的数据线构成，所述视频采集单元由位于人脸前方的加有滤光片的两个CCD及与CCD通过数据线相连的视频图像采集卡组成，所述的信号处理单元由PC主机或高速信号处理电路组成，血氧饱和度测量装置的视频采集单元通过所述的数据线与视频图像采集卡连接，所述视频图像采集卡通过所述的数据线与PC主机或高速信号处理电路相连，PC主机或高速信号处理电路通过数据线与血氧饱和度显示单元相连，血氧饱和度测量装置的视频信号包括人面部在内的视频信号，该视频信号通过数据线被传输至视频图像采集卡，将模拟信号转化为数字信号，所述视频图像采集卡通过USB数据线与PC主机的连接通信，将采集到的视频信号按一定格式存放存储器内，运行上位机分析软件，通过计算视频图像中人脸区域的灰度均值在时域上的变化曲线，可以得出脉搏波曲线，该数据信息通过相关计算可以表征人体的血氧饱和度信息，通过数据线将计算结果在所述的显示单元装置上显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于成像设备的血氧饱和度测量装置，其特征在于所述的视频采集单元装置中的两个CCD，其靶面与镜头中间加装有不同波段的滤光片，滤光片可以是440nm与520nm，或470与520nm，在这两组波段中，每组波段中都有一个波段保证还原血红蛋白及氧和血红蛋白在此处的吸收系数相等，而在另一波段吸收系数相差较大，保证了血氧饱和度测试的准确性。

3.根据权利要求1所述的一种基于成像设备的血氧饱和度测量装置，其特征在于所述的视频采集单元装置位于人脸部前30cm-100cm，实现了血氧饱和度测量的非接触，避免接触式测量引起的病人身体不适及黏贴剂对皮肤的损伤，视频采集单元装置可以采集视频信号的人体部位可以是但不限于额、面、耳垂、手心、手臂等。

4.根据权利要求1所述的基于成像设备的血氧饱和度测量装置，其特征在于所述的视频采集可以在但不限于在自然光、日光灯或白炽灯的环境照明条件下拍摄得到。

5.根据权利要求1所述的一种基于成像设备的血氧饱和度测量装置，其特征在于两个滤光片波段可以是但不限于440nm与520nm，或470与520nm波段。

6.根据权利要求1所述的基于成像设备的血氧饱和度测量装置，其特征在于该装置的信号处理单元可以利用PC机作为程序载体，在其上实现血氧饱和度的提取运算，该装置的信号处理单元也可以利用高速电路系统，脱机实现，进行血氧饱和度的提取运算。

7.根据权利要求1所述的基于成像设备的血氧饱和度测量装置，其特征在于该装置的结果显示单元装置对应数据处理系统也有两种实现形式，针对PC机进行程序运算，提取的心率结果显示在显示屏上或由PC机控制的显示载体上，针对高速电路系统，提取的血氧饱和度结果显示在由高速电路控制的显示载体上。

8.根据权利要求1所述的基于成像设备的血氧饱和度测量装置，其特征在于将存储的数字视频信号，利用人脸区域的像素灰度体现人脸的反射光亮度，对每一帧选定的人脸区域内的像素点做灰度平均，并以帧数为变量绘制成灰度均值时域曲线。

9.根据权利要求1所述的基于成像设备的血氧饱和度测量装置，其特征在于对体现脉搏波的波形进行傅立叶带通滤波处理，提取出在0.7Hz～3Hz波段的脉搏波形，对提取出的清晰脉搏波形取均值即可得到I⁴⁷⁰_DC及I⁵²⁰_DC，通过微分阈值算法检测脉搏波的极值点及极值个数，将检测到的极值点取平均，即可得到I⁴⁷⁰_AC及I⁵²⁰_AC，根据得到的脉搏波均值及峰峰值，计算得到值，根据R值曲线得到血氧饱和度值。

10.根据权利要求1所述的基于成像设备的血氧饱和度测量装置，其特征在于所述分析软件包括仪器控制、数据采集、数据存储、数据通信、数据导入、数据分析和控制结果显示模块。