[发明专利]一种嵌入式人体生理信息无创检测系统及数据处理方法

说明书

本发明公开了一种嵌入式人体生理信息无创检测系统及数据处理方法，该系统包括检测器壳体以及设置在检测器壳体内部的检测电路板和检测槽；检测槽的两侧设置有红外二极管阵列，检测槽的底部设置有斜台，斜台上方设置有倾斜滤光片，且倾斜滤光片与斜台的上表面相互平行；倾斜滤光片与斜台之间设置有空腔，该空腔内设置有图像采集模块和光电容积脉搏检测电路；检测槽与倾斜滤光片倾斜底部的连接位置设置有指尖腔，指尖腔内部设置有手指开关。本发明使用方便、防尘防灰，可以连续、无创、实时地监测人体心率、血氧、血红蛋白浓度等多相人体信息，同时可以方便、快速的采集用户静脉图像，实现了高效、准确的无创检测，广泛适用于医院体检测量。

技术领域

本发明涉及光电传感器技术领域，尤其涉及一种嵌入式人体生理信息无创检测系统及数据处理方法。

背景技术

随着电子科技的发展，嵌入式系统的应用已经渗透到各个行业，如网络通信、消费电子、工业控制等，特别是在数字医疗方面得到了广泛的应用。将嵌入式技术与生物医学信号处理技术结合起来，是今后数字医疗仪器发展的必然趋势。心率、血压、血氧饱和度和血红蛋白等生理信号的无创便捷检测，在手术、输血、献血、营养普查等方面具有重要的意义。传统的检测方法检测步骤复杂(血压测量)，或者需要进行破皮取血(血红蛋白浓度检测)，不仅对受测者造成了生理及心理上的负担，且无法连续、实时地检测血红蛋白浓度的变化情况。

光电容积脉搏波(photo plethysmo graphic,PPG)信号中包含很多人体生理信息，例如心率和血氧，因此利用光电容积脉搏波信号提取心率和血氧得到了广泛的应用。光电容积脉搏波(PPG)是指通过光学构件获得体积器官测量。常常采用脉搏血氧计，其检测人类皮肤的光吸收性质的改变。典型地，透射或反射血液PPG传感器通过特定波长处的吸收测量来监视血液向皮肤的真皮和皮下组织的灌注。传统的脉搏波检测系统存在电路结构复杂、功耗较高等问题。同时，光电容积脉搏波信号极易受到运动干扰的影响，严重影响心率和血氧饱和度检测的准确性，尤其当光电容积脉搏波中包含突变波形时，利用传统的算法得到的结果并不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中脉搏波检测系统存在电路结构复杂、功耗较高的缺陷，提供一种嵌入式人体生理信息无创检测系统及数据处理方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种嵌入式人体生理信息无创检测系统，包括检测器壳体以及设置在检测器壳体内部的检测电路板和检测槽；其中：

检测槽的两侧设置有红外二极管阵列，检测槽的底部设置有斜台，斜台上方设置有倾斜滤光片，且倾斜滤光片与斜台的上表面相互平行；倾斜滤光片与斜台之间设置有空腔，该空腔内设置有图像采集模块和光电容积脉搏检测电路；检测槽与倾斜滤光片倾斜底部的连接位置设置有指尖腔，指尖腔内部设置有手指开关；

检测电路板包括控制器以及均与控制器相连的数据接口、存储电路和电源电路，红外二极管阵列、图像采集模块、光电容积脉搏检测电路和手指开关均与控制器相连；

光电容积脉搏检测电路包括多波长LED阵列、驱动电路、光电探测器和信号处理电路，多波长LED阵列通过驱动电路与控制器相连，光电探测器通过信号处理电路与控制器相连。

进一步地，本发明的检测器壳体的顶部设置有滑轨，检测槽上方设置有滑盖，滑盖与滑盖滑动连接。

进一步地，本发明的图像采集模块采用CCD摄像头或COMS摄像头，图像采集模块与控制器之间通过SPI总线连接；红外二极管阵列采用近红外式红外二极管，红外二极管阵列采用PWM方式驱动；光电容积脉搏检测电路中的驱动电路与控制器之间通过SPI总线连接；存储电路采用SD存储电路；电压电路的供电电压为+5V；手指开关采用微动开关。