[发明专利]一种基于智能移动设备的多参数生理信息检测系统和方法

权利要求书

1.一种基于智能移动设备的多参数生理信息检测系统，其特征在于，所述智能移动设备包括位于所述智能移动设备同一侧的照明设备和摄像设备，所述检测系统包括：信号采集模块和信号处理模块， 所述照明设备用于对待测个体的身体特定部位进行照射； 所述摄像设备用于采集被照射部位的视频图像； 所述信号采集模块用于获取所述摄像设备获得的预定时间内的多帧图像，并基于所述图像提取PPG信号； 所述信号处理模块中包含有UNet-ANN多支路反馈加强模型，所述UNet-ANN多支路反馈加强模型基于所述PPG信号进行多参数生理信息检测，其中，所述UNet-ANN多支路反馈加强模型采用了非对称结构，包括单Unet主干网络和四ANN分支网络，该非对称的Unet主干网络分左右两个模块，左右模块之间每层通过拼接相连，从最右侧进行输出，四个ANN分支网络分别用于检测心率值、血氧值、收缩压和舒张压。

2.根据权利要求1所述的多参数生理信息检测系统，其特征在于，还包括数据处理模块，所述数据处理模块用于将所采集的视频图像进行分帧处理，将每一帧图像的R通道像素值加权求和，最后组合成一段连续的PPG信号。

3.根据权利要求1所述的多参数生理信息检测系统，其特征在于，所述UNet主干网络中输入信号的通道数小于采样点数，输出信号的通道数大于采样点数。

4.根据权利要求3所述的多参数生理信息检测系统，其特征在于，所述UNet-ANN多支路反馈加强模型基于待测个体的心率和血氧的真实值与检测值之差作为反馈条件进行UNet主干网络的参数调整。

5.根据权利要求1所述的多参数生理信息检测系统，其特征在于，所述摄像设备还用于拍摄待测个体的人脸视频，并且基于所述人脸视频进行待测个体的性别判定。

6.根据权利要求2所述的多参数生理信息检测系统，其特征在于，

所述数据处理模块用于将指端PPG信号进行0.5-8HZ椭圆带通滤波处理，检测异常点并清洗；将30秒的PPG信号中进行分窗，窗宽256采样点，步长150采样点；判断清洗分窗过后的数据是否有符合数据质量要求的数据段，并提取相应数据段。

7.一种多参数生理信息检测模型构建方法，其特征在于，所述方法包括： 步骤1）、利用智能移动设备的闪光灯对待测个体的身体部位末端进行照射； 步骤2）、利用所述智能移动设备的摄像头采集待测个体的多帧连续图像； 步骤3）、基于所述图像提取末端PPG信号并对所述末端PPG信号进行处理； 步骤4）、构建UNet-ANN多支路反馈加强模型，所述UNet-ANN多支路反馈加强模型采用了非对称结构，包括单Unet主干网络和四ANN分支网络，该非对称的Unet主干网络分左右两个模块，左右模块之间每层通过拼接相连，从最右侧进行输出，四个ANN分支网络分别用于检测心率值、血氧值、收缩压和舒张压； 步骤5）、利用经标注的指端PPG信号对所述加强模型进行训练。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对所述末端PPG信号进行处理的步骤包括：步骤2.1:将所获得的视频分帧，将每一帧图像的R通道像素值加权求和，组合成一段连续的PPG信号； 步骤2.2:将PPG信号进行0.5-8HZ椭圆带通滤波处理，检测异常点并清洗； 步骤2.3:将 PPG信号进行分窗； 步骤2.4:判断清洗分窗过后的数据进行数据段提取并按照步骤S3进行检验，若校验合格则进行下一步，否则重新采集数据； 步骤S3：PPG信号的提取，该步骤包括： 步骤3.1:对处理后的PPG信号查找峰值点，找到PPG信号中的峰值点和谷值点；步骤3.2：由步骤3.1找出的峰值点、谷值点的最大值max，最小值min通过公式d=（max-min）/min分别计算表征峰值点的波动情况的d_peak和表征谷值点的波动情况的d_valley，若d_peak0.05且d_valley0.08，则保留该段PPG数据； 步骤3.3：基于峰值点、谷值点的数量，判断当前信号窗口内包含的周期数是否少于预定值，若少于则采用第二提取方案； 第二提取方案： 步骤3.4将处理后的PPG信号划分成单个周期的窗口 步骤3.5：计算相邻周期波形的相关系数r ，若r相关系数预阈值，则保留该段PPG信号； 步骤3.6：若步骤2处理后的PPG信号对于两种提取标准皆不满足，则直接删除该段PPG信号。