智能可穿戴面瘫同步化运动刺激设备及其使用方法与流程

文档序号:12325574阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种智能可穿戴面瘫同步化运动刺激设备,其特征在于,包括处理器、图像采集器;所述图像采集器用于实时采集眼部图像,并将采集到的眼部图像传输至处理器;所述处理器通过构建图像处理模型对眼部图像进行分类,并根据分类结果输出不同的电刺激强度。

2.根据权利要求1所述的智能可穿戴面瘫同步化运动刺激设备,其特征在于,所述图像采集器为可穿戴的前置眼部监控摄像头。

3.根据权利要求1所述的智能可穿戴面瘫同步化运动刺激设备,其特征在于,所述采集器包括:

图像数据提取模块:用于提取出多名面瘫病人处于不同室内场景时的眼部图像数据,不同室内场景包括:晴天、阴天、夜间时室内的场景,以及室内阴暗处的场景;当处于夜间时开启红外灯,眼部图像数据是指:用户健康侧、患侧眼部睁开、闭合两种状态时的光照强度;

图像处理模型构建模块:建立图像处理模型,按照光照强度对提取的眼部图像数据进行分类,并以分类好的眼部图像数据对图像处理模型进行训练,得到模型选择器;

概率向量生成模块:根据模型选择器所检测出的眼部图像数据生成对应概率向量;

具体地,模型选择器通过计算输入的眼部图像数据的平均像素值得到该眼部图像数据的近似光照强度,选定日间或夜间模型并输入眼部图像数据,根据输入的眼部图像数据获得对应的概率向量,并根据用户给定的图像数据决定出最优分类判别,来判定刺激的开启及相应的刺激等级;

通信模块:建立患者与医生之间的信息通信。

4.根据权利要求1所述的智能可穿戴面瘫同步化运动刺激设备,其特征在于,还包括电位器,所述电位器将用户的手动控制信号转换为电信号,并传输至处理器。

5.根据权利要求4所述的智能可穿戴面瘫同步化运动刺激设备,其特征在于,所述处理器还包括:

反馈监控模块:根据电位器发出的电信号,调整电刺激的强度,通过图像采集器监测电刺激后的眼部反应,若引起患侧眨眼反应,则保持这一刺激强度;若未引起患侧眨眼反应,则继续提高刺激强度直至患侧有眨眼反应为止。

6.一种权利要求1至5中任一项所述的智能可穿戴面瘫同步化运动刺激设备的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:

训练阶段步骤,包括:

步骤A1:采集不同面瘫病人处于不同光照条件下的眼部图像;

步骤A2:构建图像处理模型,使用所采集的眼部图像对图像处理模型进行训练,调整与优化图像处理模型中的采样时间、判决模型的参数;

步骤A3:使用训练好的图像处理模型检测所获得病人当前的具体眼部图像及当前环境下的光照数据,生成对应概率向量,根据用户给定的图像数据决定出最优分类判别,来判定刺激的开启及相应的刺激等级;

测试阶段步骤:包括:

步骤B1:根据眼部图像数据检测用户眼部对称性,判断眼部出现不对称的异常行为;

步骤B2:根据眼部图像数据检测结果产生控制信号,并结合用户通过电位器输入的控制信号,生成相应的脸部表面电刺激;

步骤B3:根据监控用户的眨眼频率、眨眼程度行为反馈实时调整表面电刺激的强度等级、频率;

步骤B4:根据设备采集到的病患刺激前后的眨眼频率、程度以及刺激等级数据,进行医生与病患之间的信息通信。

7.根据权利要求6所述的智能可穿戴面瘫同步化运动刺激设备的使用方法,其特征在于,所述步骤A2包括:提取出多名面瘫病人处于不同室内场景时的眼部图像数据,不同室内场景包括:晴天、阴天、夜间时室内的场景,以及室内阴暗处的场景;当处于夜间时开启红外灯,眼部图像数据是指:用户健康侧患侧眼部睁开、闭合两种状态以及当时所处的光照强度;

建立图像处理模型,按照光照强度对提取的眼部图像数据进行分类,并以分类好的眼部图像数据对图像处理模型进行训练,得到模型选择器。

8.根据权利要求7所述的智能可穿戴面瘫同步化运动刺激设备的使用方法,其特征在于,所述步骤A3包括:模型选择器通过计算输入的眼部图像数据的平均像素值得到该眼部图像数据的近似光照强度,选定日间或夜间模型并输入眼部图像数据,根据输入的眼部图像数据获得对应的概率向量,并根据用户给定的图像数据决定出最优分类判别。

9.根据权利要求6所述的智能可穿戴面瘫同步化运动刺激设备的使用方法,其特征在于,

所述步骤B1包括:眼部监控摄像头实时捕获用户眼部图像数据,根据位置信息进行图像切割与处理,由于脸部对称性,右眼图像数据进行翻转操作后与左眼图像数据,输入到步骤A3中训练出来的图像处理模型;根据眼部监控摄像头的图像数据输入,分别判断左右眼睁闭状态,形成左右眼实时眼部状态序列;对该转态序列进行数据平滑、去除异常点,得到眨眼序列图,通过比较左右眼眨眼序列图的差别,判断健康侧与患侧眼部睁闭状态、频率不一致的异常活动。

10.根据权利要求6所述的智能可穿戴面瘫同步化运动刺激设备的使用方法,其特征在于,所述步骤B2包括:根据眼部图像数据检测结果产生相应的电路控制信号,结合用户通过电位器输入的用户控制信号,产生相应的脸部表面电刺激;其中:

电路控制信号对应五种面部刺激模式:启动模式、日间模式、夜间模式、睡眠保护模式以及疼痛控制模式;启动模式用于设备启动阶段,根据不同病人的临界刺激点寻找合适刺激强度;日间模式用于光照充足的条件下;当光照低于设定的阈值时切换至夜间模式,前置眼部监控摄像头开启红外灯模组;病人处于睡眠状态,即健侧眼部长期闭合时使用睡眠保护模式,设备将向下试探电刺激临界点,以保持最低面部刺激强度;疼痛控制模式用于在出现电刺激引起的面部疼痛时,能够通过自动与手动的方法调节面部电刺激强度。

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