智能化血細胞分析儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及醫療設備領域，尤其涉及一種智能化血細胞分析儀。
【背景技術】
[0002]缺氧是機體氧供與氧耗之間出現的不平衡，即組織細胞代謝處于乏氧狀態。機體是否缺氧取決于各組織接受的氧運輸量和氧儲備能否滿足有氧代謝的需要。缺氧的危害與缺氧程度、發生速度及持續時間有關。嚴重低氧血癥是麻醉死亡的常見原因，約占心臟驟停或嚴重腦細胞損害死亡的1/3到2/3。
[0003]缺氧對機體有著巨大的影響。比如對CNS，肝、腎功能的影響。低氧時首先出現的是代償性心率加速，心搏及心排血量增加，循環系統以高動力狀態代償氧含量的不足。同時產生血流再分配，腦及冠狀血管選擇性擴張以保障足夠的血供。但在嚴重的低氧狀況時，由于心內膜下乳酸堆積，ATP合成降低，產生心肌抑制，導致心動過緩，期前收縮，血壓下降與心排血量降低，以及出現室顫等心率失常乃至停搏。
[0004]由于缺氧對人們身體的危害性，血氧飽和度檢測儀器一直是醫療儀器研發商重點研發的課題之一。然而，當前的血氧飽和度檢測儀器檢測對象單一、電路結構冗余度高以及檢測機理不夠全面，導致血氧飽和度檢測的效果不佳，無法滿足病人和醫方的當前需求。
[0005]因此，本發明提出了一種智能化血細胞分析儀，優化當前的血氧飽和度檢測儀器的結構，將腦電波檢測融入血氧飽和度檢測中，更關鍵的是，采用高精度的圖像識別技術對被測人員的膚色進行識別，將膚色作為血氧飽和度檢測的因素之一，綜合考慮血氧飽和度的檢測結果，從而提高檢測結果的準確度。
【發明內容】
[0006]為了解決現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種智能化血細胞分析儀，優化當前的血氧飽和度檢測儀器的結構，將腦電波檢測融入血氧飽和度檢測中，提高血氧飽和度的檢測精度，同時，采用有針對性的圖像識別技術對被測人員的膚色進行識別，將膚色作為血氧飽和度檢測的因素之一，使得血氧飽和度的檢測結果不易受單一因素的干擾。
[0007]根據本發明的一方面，提供了一種智能化血細胞分析儀，所述監控系統包括面部膚色檢測設備、腦電波監控設備、血氧飽和度監控設備和ARM9處理器，所述面部膚色檢測設備基于被測人員的面部識別確定被測人員的膚色等級，所述腦電波監控設備對被測人員的睡眠狀態進行監控，所述血氧飽和度監控設備確定被測人員的血氧飽和度等級，所述ARM9處理器基于所述膚色等級和所述血氧飽和度等級確定是否發出血氧供給報警信號。
[0008]更具體地，在所述智能化血細胞分析儀中，包括:FLASH存儲芯片，預先存儲了預設膚色權重、預設血氧飽和度權重、預設權衡下限閾值、預設權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FLASH存儲芯片還預先存儲了四種膚色均值區間和四種血氧飽和度區間，所述四種膚色均值區間分別對應四種膚色等級，所述四種血氧飽和度區間分別對應四種血氧飽和度等級；攝像設備包括半球形透明罩、輔助照明子設備和CMOS攝像頭，所述半球形透明罩用于容納所述輔助照明子設備和所述CMOS攝像頭，所述輔助照明子設備為所述CMOS攝像頭的拍攝提供輔助照明，所述CMOS攝像頭對被測人員面部拍攝以獲得被測人員面部圖像；面部膚色檢測設備包括Daubechies小波濾波子設備、中值濾波子設備、尺度變換增強子設備、膚色提取子器件、目標分割子設備和膚色等級識別子器件；所述Daubechies小波濾波子設備與所述CMOS攝像頭連接，用于對所述被測人員面部圖像采用基于2階Daubechies小波基的小波濾波處理，以濾除所述被測人員面部圖像中的高斯噪聲，獲得小波濾波圖像；所述中值濾波子設備與所述Daubechies小波濾波子設備連接，用于對所述小波濾波圖像執行中值濾波處理，以濾除所述小波濾波圖像中的散射成分，獲得中值濾波圖像；所述尺度變換增強子設備與所述中值濾波子設備連接，用于對所述中值濾波圖像執行尺度變換增強處理，以增強圖像中目標與背景的對比度，獲得增強圖像；所述目標分割子設備與所述尺度變換增強子設備和所述FLASH存儲芯片分別連接，將所述增強圖像中像素灰度值在所述面部灰度范圍內的所有像素組成面部子圖像，所述面部子圖像從所述被測人員面部圖像的背景處分離獲得；所述膚色提取子器件與所述目標分割子器件連接，針對面部子圖像，將其所有像素的亮度累加并除以其所有像素的數量以獲得目標膚色均值；所述膚色等級識別子器件與所述膚色提取子器件和所述FLASH存儲芯片分別連接，將所述目標膚色均值與四種膚色均值區間匹配，輸出匹配的膚色均值區間所對應的膚色等級作為目標膚色等級輸出；檢測電極，設置在被測人員頭部上，用于檢測大腦的神經元活動通過離子傳導到達大腦皮層而形成的電壓變化量；前置差分放大器，與所述檢測電極連接，用于對所述電壓變化量進行放大；低通濾波器，與所述前置差分放大器連接，用于將放大后的電壓變化量進行100Hz低通濾波，以輸出第一濾波信號；兩級工頻陷波器，與所述低通濾波器連接，用于對所述第一濾波信號進行兩級工頻陷波處理，以輸出陷波信號；高通濾波器，與所述兩級工頻陷波器連接，用于對所述陷波信號進行0.1Hz高通濾波，以輸出第二濾波信號；電平調節電路，與所述高通濾波器連接，對所述第二濾波信號進行電平調節處理，以為后續模數轉換做準備；模數轉換電路，與所述電平調節電路連接，將經過電平調節處理后的第二濾波信號進行8位的模數轉換，以獲得被測人員的腦電波數字信號；近紅外光發射器，設置在被測人員手指指尖毛細血管位置，與光源驅動電路連接，用于基于光源驅動電路發送的發光控制信號，發射近紅外光；光源驅動電路，與所述近紅外光發射器連接，用于向所述近紅外光發射器發送發光控制信號；近紅外光接收器，設置在被測人員手指指尖上，位于所述發光二極管的相對位置，用于接收透射被測人員手指指尖毛細血管后的近紅外光；參數提取設備，與所述近紅外光發射器和所述近紅外光接收器分別連接，基于發射的近紅外光與透射的近紅外光的光線衰減程度，計算被測人員血液中的氧合血紅蛋白含量和還原血紅蛋白含量；ARM9處理器，與所述參數提取設備、所述FLASH存儲芯片和所述面部膚色檢測設備分別連接，基于氧合血紅蛋白含量和還原血紅蛋白含量計算被測人員的血氧飽和度，采用并行通信接口與所述模數轉換電路連接以接收腦電波數字信號；所述ARM9處理器當所述腦電波數字信號中出現α波和β波時，輸出淺睡眠識別信號，當所述腦電波數字信號中出現Θ波和δ波時，輸出深睡眠識別信號；其中，所述ARM9處理器將計算獲得的血氧飽和度與所述四種血氧飽和度區間進行匹配，將匹配成功的血氧飽和度區間所對應的血氧飽和度等級作為目標血氧飽和度等級；其中，所述ARM9處理器將目標膚色等級與預設膚色權重相乘，將目標血氧飽和度等級與預設血氧飽和度權重相乘，將兩個乘積相加以獲得總權衡值，當總權衡值小于等于預設權衡下限閾值時，發出血氧不足識別信號，當總權衡值大于等于預設權衡上限閾值時，發出血氧過量識別信號；其中，所述兩級工頻陷波器采用帶通濾波抵消方式設計，用于抵消所述第一濾波信號中的工頻分量，所述工頻分量為50Hz頻率分量。
[0009]更具體地，在所述智能化血細胞分析儀中，所述監控系統還包括:無線通信接口，與所述ARM9處理器連接，用于無線發送淺睡眠識別信號、深睡眠識別信號、血氧不足識別信號或血氧過量識別信號。
[0010]更具體地，在所述智能化血細胞分析儀中:所述無線通信接口將淺睡眠識別信號、深睡眠識別信號、血氧不足識別信號或血氧過量識別信號無線發送給遠端的醫療監護云服務器。
[0011 ] 更具體地，在所述智能化血細胞分析儀中:所述無線通信接口為移動通信接口。
[0012]更具體地，在所述智能化血細胞分析儀中:采用ARM9處理器的內置存儲單元替換所述FLASH存儲芯片。
【附圖說明】
[0013]以下將結合附圖對本發明的實施方案進行描述，其中:
[0014]圖1為本發明的智能化血細胞分析儀的第一實施例的結構方框圖。
[0015]附圖標記:1面部膚色檢測設備；2腦電波監控設備；3血氧飽和度監控設備；4ARM9處理器
【具體實施方式】
[0016]下面將參照附圖對本發明的智能化血細胞分析儀的實施方案進行詳細說明。
[0017]血氧飽和度(Sp02)是血液中被氧結合的氧合血紅蛋白(Hb02)的容量占全部可結合的血紅蛋白(Hb，hemogl