基于皮肤控温的人体健康检测方法及装置

本发明涉及人体健康检测，尤其涉及一种基于皮肤控温的人体健康检测方法及装置。

背景技术：

1、随着人们对健康意识的不断提高，越来越多的人开始关注个人健康状况和健身目标。移动互联网、传感技术和可穿戴设备的快速发展，智能手环得以集成多种传感器和智能算法，可以实时监测用户的血糖、心率、睡眠质量、步数、消耗卡路里等数据，提供了一种简便有效的方式来监测身体状况，促使人们更关注自己的健康，调整生活方式，以达到更好的健康状态。

2、近红外光谱技术一直有望被用于人体健康检测，但阻碍利用近红外光谱技术进行检测的原因主要有以下几项：

3、1.信号微弱

4、近红外光谱在人体组织中会受到光的散射和吸收影响，使得部分光线无法穿透深层组织，导致检测到的光信号弱化。此外，近红外光谱带核心为分子的倍频和组合频吸收，吸收峰较宽，互相重叠严重，信号提取困难。

5、2.背景干扰

6、人体组织如皮肤、肌肉骨骼都属于较强的近红外吸收体，对信号产生极大干扰，使得用于分析的有效信息淹没在强背景中。因此，组织背景干扰是影响检测精度的主要原因。

7、3.个体的异质性

8、人体生物组织的异质性会导致光线在组织中的多次反射和散射，从而造成光信号的削弱和混杂，降低光谱信号的强度。人体皮肤色素的差异会影响近红外光的穿透深度和组织的反射率，不同皮肤颜色的个体可能会表现出不同程度的光谱信号弱化。

9、4. 测量区域的位置和姿势

10、不同部位的生理指标测量位置可能会影响光线穿透深度和信号强度，同时不同的测量姿势可能会对光信号产生遮挡和干扰，导致信号弱化

11、目前针对相关技术中存在的信号微弱、背景干扰、存在个体异质性、难以从强背景光谱中提取有效信息等问题，尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种基于皮肤控温的人体健康检测方法及装置，以解决相关技术中存在的信号微弱、背景干扰、存在个体异质性、难以从强背景光谱中提取有效信息等问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

3、第一方面，提供一种基于皮肤控温的人体健康检测方法，包括：

4、获取接触位置的皮肤温度；

5、判断所述皮肤温度是否达到预设温度阈值；

6、在所述皮肤温度未达到预设温度阈值的情况下，生成调温指令，以改变皮肤温度；

7、在所述皮肤温度达到预设温度阈值的情况下，生成发光指令，以使预设波长的光信号照射接触位置的皮肤；

8、获取接触位置的皮肤的反馈信号，其中，所述反馈信号与所述光信号相对应；

9、根据所述皮肤温度、所述反馈信号，计算生理指标。

10、在其中的一些实施例中，在获取接触位置的皮肤的反馈信号之后，还包括：

11、对所述反馈信号进行数据处理，以获得光数据；

12、根据所述皮肤温度、所述光数据，计算生理指标。

13、在其中的一些实施例中，所述光信号的预设波长为300nm~10μm。

14、在其中的一些实施例中，所述光信号的预设波长为980nm、1400nm、1540nm、1575nm。

15、在其中的一些实施例中，所述预设温度阈值为-10℃~60℃。

16、在其中的一些实施例中，所述预设温度阈值为25℃、30℃、35℃。

17、第二方面，提供一种基于皮肤控温的人体健康检测装置，所述人体健康检测装置可移除地设置于使用者皮肤，并与使用者皮肤形成接触位置，用于执行如第一方面所述的人体健康检测方法，包括：

18、控温模块，所述控温模块与接触位置的皮肤接触，用于控制接触位置的皮肤温度至预设温度；

19、光谱检测模块，所述光谱检测模块用于在皮肤温度达到预设温度的情况下向接触位置发射光信号、接收接触位置的反馈信号、以及根据反馈信号计算获得生理指标。

20、在其中的一些实施例中，所述控温模块包括：

21、控温单元，所述控温单元与接触位置的皮肤接触，用于控制接触位置的皮肤温度至预设温度；

22、温度监测单元，所述温度监测单元用于监测接触位置的皮肤温度。

23、在其中的一些实施例中，所述控温单元包括：

24、控温元件，所述控温元件与接触位置的皮肤接触，用于控制接触位置的皮肤温度至预设温度；

25、第一透过元件，所述第一透过元件贯穿所述控温元件设置，用于供光信号和/或反馈信号透过。

26、在其中的一些实施例中，所述光谱检测模块包括：

27、发射单元，所述发射单元用于在皮肤温度满足预设温度阈值的情况下，向接触位置发射具有预设波长的光信号；

28、光谱单元，所述光谱单元用于获取接触位置的反馈信号以及处理反馈信号得到光数据。

29、在其中的一些实施例中，还包括：

30、控制模块，所述控制模块分别与所述控温模块、所述光谱检测模块连接，用于分别控制所述控温模块、所述光谱检测模块。

31、在其中的一些实施例中，还包括：

32、可穿戴模块，所述可穿戴模块分别与所述控温模块、所述光谱检测模块、所述控制模块连接，并可移除地设置于使用者皮肤。

33、在其中的一些实施例中，所述可穿戴模块包括：

34、主体单元，所述主体单元分别与所述控温模块、所述光谱检测模块、所述控制模块连接；

35、穿戴单元，所述穿戴单元与所述主体单元连接，用于将所述主体单元可移除地设置于使用者皮肤。

36、在其中的一些实施例中，所述主体单元包括：

37、壳元件，所述壳元件分别与所述控温模块、所述光谱检测模块、所述控制模块、所述穿戴单元连接；

38、第二透过元件，所述第二透过元件贯穿所述壳元件设置，用于供光信号和/或反馈信号透过。

39、本发明的一种基于皮肤控温的人体健康检测方法及装置，与现有技术相比，具有如下技术效果：

40、1）对接触位置的皮肤温度进行控制，为后续健康检测提供稳定温度环境，排除环境温度和人体自身温度波动干扰；

41、2）利用控温模块对皮肤温度进行控制，保证皮肤温度恒定，避免温度变量导致数据偏移。

技术特征：

1.一种基于皮肤控温的人体健康检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的人体健康检测方法，其特征在于，在获取接触位置的皮肤的反馈信号之后，还包括：

3.根据权利要求1或2所述的人体健康检测方法，其特征在于，所述光信号的预设波长为300nm～10μm；和/或

4.一种基于皮肤控温的人体健康检测装置，所述人体健康检测装置可移除地设置于使用者皮肤，并与使用者皮肤形成接触位置，用于执行如权利要求1～3任一所述的人体健康检测方法，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的人体健康检测装置，其特征在于，所述控温模块包括：

6.根据权利要求5所述的人体健康检测装置，其特征在于，所述控温单元包括：

7.根据权利要求4所述的人体健康检测装置，其特征在于，所述光谱检测模块包括：

8.根据权利要求4～7任一所述的人体健康检测装置，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求8所述的人体健康检测装置，其特征在于，所述可穿戴模块包括：

10.根据权利要求9所述的人体健康检测装置，其特征在于，所述主体单元包括：

技术总结
本发明涉及一种基于皮肤控温的人体健康检测方法及装置，人体健康检测方法包括获取接触位置的皮肤温度；判断皮肤温度是否达到预设温度阈值；在皮肤温度未达到预设温度阈值的情况下，生成调温指令，以改变皮肤温度；在皮肤温度达到预设温度阈值的情况下，生成发光指令，以使光信号照射接触位置的皮肤；获取接触位置的皮肤的反馈信号；根据皮肤温度、反馈信号，计算生理指标。其优点在于，对接触位置的皮肤温度进行控制，为后续健康检测提供稳定温度环境，排除环境温度和人体自身温度波动干扰。

技术研发人员：杨宗银,杨涛
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21