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专利号: 2019103361964
申请人: 中国计量大学上虞高等研究院有限公司
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:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.光环境中入睡检判系统,其包括:采集并识别阅读面上光的照度、色温和颜色光色参数的光色识别单元,采集并识别用户眼睛开度及其变化率、闭眼持续时长及其变化率、心率及其变化率、体动频率及其变化率、体温及其变化率体征参数的入睡识别单元,采集并识别用户身份的身份识别单元,键入参数和发起操作的用户接口单元,具有可调节光属性的灯组,

分别与所述光色识别单元、入睡识别单元、身份识别单元、用户接口单元和灯组均相连的控制单元,

所述控制单元包括处理模块、神经网络模块、迭代学习模块、存储器、第一连接阵、第二连接阵和输出模块,并且其被配置为:处理模块通过输入接口模块从光色识别单元、入睡识别单元读取光色参数、体征参数,所述神经网络模块中的神经网络为动态递归Elman神经网络,其输入层分别从处理模块接收阅读面上光的照度、色温、颜色xyz色坐标值共5个光色参数,输出层的输出量分别通过第一连接阵和第二连接阵传输至迭代学习模块和处理模块,所述输出层的输出量包括用户眼睛开度变化率、闭眼持续时长变化率、心率变化率、体动频率变化率、体温变化率共5个体征参数,

通过输出模块向灯组发出调光信号,针对特定用户在不同的光环境中基于光色识别单元和入睡识别单元获取神经网络的训练样本集,用训练样本离线训练所述神经网络时,迭代学习模块根据,处理模块、神经网络分别通过第一连接阵输入的体征参数实际值、网络输出值,调整神经网络的连接权值;

在线预测时,断开第一连接阵而闭合第二连接阵,经训练的神经网络基于当前阅读面照度、色温、颜色xyz色坐标值,对用户眼睛开度变化率、闭眼持续时长变化率、心率变化率、体动频率变化率、体温变化率进行预测并将结果通过输出模块输出;

所述光色识别单元包括置于旋转平台上的光色获取模块以及光色判断模块,所述光色获取模块中的光色传感器依次通过俯仰板、横滚板和第一连接件连接于在入睡场景中置于用户附近的支架上,所述俯仰板通过俯仰转轴连接于横滚板上,所述横滚板通过横滚转轴连接于第一连接件上,所述第一连接件固定在所述支架上,所述横滚转轴还通过第二连接件为俯仰转轴提供电连接通道,

所述光色识别单元被配置为:

在不同的光环境中,分别旋转俯仰转轴、横滚转轴来改变光色传感器表面的朝向,对照射光进行采样后由光色判断模块计算出朝向面的照度、色温、颜色xyz色坐标值光色参数,记录每个朝向对应的俯仰角α、横滚角β,并建立α和β两个角的组合到各光色参数的映射表,对于一具体朝向,若其对应的俯仰角和横滚角的组合不在映射表中,则基于所述映射表通过角度组合空间中欧氏距离加权的插值计算获取其对应的光色参数。

2.根据权利要求1所述的光环境中入睡检判系统,其特征在于:所述入睡识别单元包括图像采集模块、可佩带模块和入睡判断模块,所述入睡判断模块中的图像处理部对用户眼睛开度进行持续检测,心率计算部、体动频率计算部及体温计算部则基于可佩带模块获取的人体传感信号分别计算出心率、体动频率及体温,

入睡判断模块中的数据融合处理部,对图像处理部、心率计算部、体动频率计算部及体温计算部输出的体征参数进行数据融合,消除数据集内不一致的部分,所述图像采集模块采用深度相机,所述入睡识别单元还被配置为:根据图像处理部的处理结果,转动支撑所述深度相机的云台,使相机对准用户脸部。

3.根据权利要求1所述的光环境中入睡检判系统,其特征在于:所述入睡识别单元采用的相机安装在入睡场景中置于用户附近的支架上,支架底部有底座,所述用户接口单元中包括有对当前疲倦程度进行指示的按键,所述神经网络增加一个疲倦指数输入参数,

所述用户接口单元中还包括一个取消采样按键,所述控制单元在检测到此按键被按下后,暂停数据采样和样本记录。