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专利号: 2018105082449
申请人: 重庆理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 医学或兽医学;卫生学
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种非接触无创动脉硬化检测装置,其特征在于:包括视频采集单元、安装座、调节支架、视频集中模块、数据处理与显示模块;

所述视频采集单元为多套,每套视频采集单元包括光源模块和视频采集模块;每套视频采集单元中的光源模块与视频采集模块固定在一起且两者轴线平行;其中光源模块提供各种不同波长的光,其作用是对人体待检测的区域进行照明,为固定在一起的视频采集模块提供光源;视频采集模块对人体待检测区域进行视频采集;视频采集模块通过有线或无线的方式与视频集中模块连接以将视频数据实时地传输给视频集中模块;

所有视频采集单元沿上下安装在安装座上;安装座用于托举和固定所有视频采集单元,并对每套视频采集单元中的光源模块和视频采集模块供电;

安装座安装在调节支架上;调节支架用于对安装座进行三维调节,以调节各视频采集模块的高度、方位角和俯仰角,为视频采集模块提供需要的视频采集姿态;

视频集中模块与所有视频采集模块连接以实现多路视频流的汇总和保存,并统一标注采集时间,保证多路视频的同步采集,然后整理发送至数据处理与显示模块;

数据处理与显示模块用于对视频集中模块传输过来的视频数据进行接收和处理,以得到动脉硬化检测结果并显示检测结果。

2.根据权利要求1所述的非接触无创动脉硬化检测装置,其特征在于:所有视频采集单元分别通过磁性底座安装在安装座上;通过磁性底座可将对应的视频采集单元自由移动并固定在安装座上;所述安装座为竖直设置的矩形板,在安装座表面具有压电材料,以通过压电信号感知磁性底座的中心位置,并通过各个磁性底座的中心位置计算出任意两磁性底座之间的两距离,该距离构成该磁性底座上视频采集单元采集的人体部位之间的距离,并将该距离发送至数据处理与显示模块。

3.根据权利要求1所述的非接触无创动脉硬化检测装置,其特征在于:所述调节支架由滑轮、底座、主支杆、副支杆和旋转节点构成;滑轮安装在底座四角,主支杆竖直安装在底座上表面居中位置;副支杆为两根,主支杆依次通过两副支杆与安装座活动连接;主支杆与副支杆之间、两副支杆之间以及副支杆与安装座之间均通过所述旋转节点可转动连接。

4.根据权利要求3所述的非接触无创动脉硬化检测装置,其特征在于:连接副支杆与安装座的旋转节点为可以360°旋转的万向球节点,连接主支杆与副支杆以及连接两副支杆的旋转节点为可以180°旋转的旋转轴。

5.根据权利要求1所述的非接触无创动脉硬化检测装置,其特征在于:还包括待测者站立的待测站立台,安装座上设有测距仪,测距仪用于测量待测站立台与安装座之间的距离。

6.根据权利要求1所述的非接触无创动脉硬化检测装置,其特征在于:所述数据处理与显示模块包括视频预处理单元、血液容积脉搏信号提取单元和脉搏波传导速度计算单元;

血液容积脉搏信号提取单元用于在视频预处理单元预处理后的图像中提取每套视频采集单元的血液容积脉搏信号;脉搏波传导速度计算单元则基于任意两血液容积脉搏信号中特征点提取到的脉搏波传导时间和传播距离计算脉搏波传导速度。

7.根据权利要求6所述的非接触无创动脉硬化检测装置,其特征在于:所述视频预处理单元包括视频分帧单元、颜色空间转换单元、空间滤波单元、图像统计单元和伽马矫正单元:视频分帧单元用于将连续视频进行分帧处理,得到独立图像,并根据采样率对图像进行采样;颜色空间转换单元用于将视频分帧单元得到的不同摄像头的图像通过颜色空间转换到特定颜色空间,包括RGB空间;空间滤波单元用于对颜色空间转换单元得到的图像进行空间平滑滤波,以降低空间噪声;图像统计单元用于对空间滤波单元处理后的图像进行灰度转换再进行像素点的灰度直方图统计;伽马矫正单元用于根据直方图统计结果,对图像进行伽马矫正,以获得明暗程度良好的图像;

血液容积脉搏信号提取单元包括图像中感兴趣区域定位和识别单元、颜色通道信号提取单元和BVP信号获得单元:图像中感兴趣区域定位和识别单元用于对视频各帧图像中的感兴趣区域进行定位和识别;颜色通道信号提取单元用于对感兴趣区域进行像素点平均,获得R、G、B三个颜色通道的信号,并对该信号进行平滑滤波;BVP信号获得单元基于三个颜色通道的信号通过直接法或独立成分分析方法获得BVP信号;

脉搏波传导速度计算单元包括BVP特征点提取单元、脉搏波传导时间提取单元、脉搏波传播距离计算单元和PWV计算单元:BVP特征点提取单元用于提取待测区域的两路BVP信号的波足点或最大上升点以作为特征点;脉搏波传导时间提取单元用于提取待测区域的两路BVP信号特征点在视频采集单元上采集的时间差,该时间差即为脉搏波传导时间PTT;脉搏波传播距离计算单元用于计算该两路BVP信号对应的两视频采集模块之间的距离,该距离即为人体待测区域的脉搏波传播距离;PWV计算单元用于根据公式PWV = L/PTT计算该区域之间的PWV,其中L为脉搏波传播距离。

8.根据权利要求1所述的非接触无创动脉硬化检测装置,其特征在于:所述视频采集单元为三套,分别对应人体头颈部位置、腹部位置和小腿位置;第一套视频采集单元同时采集脸部、颈部体表的光电视频信息,第二套视频采集单元同时采集腹部、手臂体表的光电视频信息,第三套视频采集单元采集小腿体表的光电视频信息。