多光谱融合经皮健康指标快速检测装置及方法与流程

1.本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种多光谱融合经皮健康指标快速检测装置及方法。


背景技术：

2.皮肤是人体组织中最大的器官，覆盖全身，普通成人皮肤表面积为2平方米。人体皮肤为层状结构，分为3层，由外到内依次是表皮、真皮和皮下组织。表皮是皮肤最外面的一层，厚度约为0.037-0.17mm，由外向内又可细分为五层，依次是角质层、透明层、颗粒层、棘层和基底层。最外面的角质层是由角蛋白细胞堆积而成。最深层的基底层，紧靠真皮，分布有黑色素细胞。真皮在表皮层之下，厚度约为化0.6-3mm，是胶原蛋白纤维、水和基质的半固态混合物。包含神经和血管的结缔组织，不均匀的分布着血红蛋白、胆红素、β-胡萝卜素等吸收成分。皮下组织又称为＂皮下脂肪层＂，在人体的不同部位，其厚度差异较大，主要是脂肪，起着绝缘器和吸尘器的作用。除此之外，与真皮一样，内部分布着血管、神经和感受器等。并且，其所富含的脂肪细胞规则排列，能把到达该层的可见光反射回真皮或表皮层。作为人体组织中最大的器官，皮肤承担着重要的生理功能口。如维持机体內部和外界环境之间的平衡，反映机体的异常情况和病变，调节机体使其适应外界环境的变化等。
3.人体皮肤也是光作用于人体的主要途径。可见光或者红外光可以进入人体皮肤组织中的深度最高可达2-3厘米。光在皮肤组织内传播过程中，光子根据组织中不同成分的特性会发生程度各异的吸收、散射、反射、折射以及荧光激发等作用，因此光可以视为一种传达组织成分与结构信息的信息载体。吸收作用会使得光在组织内损耗，经过层层作用最终未被吸收的光会穿过组织边界透射出来，可作为探测信息收集起来。因此，通过皮肤的光学检测方法可以反应人体的多种生命健康体征指标检测，在临床上有重要意义。
4.例如皮肤是胆固醇新陈代谢的重要场所，人体大约有11％的胆固醇存在于皮肤中。皮肤胆固醇与动脉壁沉积的胆固醇密切相关，随动脉硬化程度的增加，表皮层中胆固醇含量也会增加。研究结果显示，皮肤胆固醇可以作为动脉粥样硬化的新型标志物，高水平皮肤胆固醇沉积是动脉粥样硬化的早期预警信号，可以实现心血管疾病的风险预测；
5.此外，临床和实验研究表明晚期糖基化终末产物(ages)对糖尿病肾病的病理生理、发生发展有重要作用，而皮肤真皮层的胶原蛋白是ages的主要聚集场所，皮肤胶原ages的积累反映了肾脏ages的积累。因此，通过检测糖尿病患者的皮肤ages水平可能在一定层面上反映出患者早期肾脏病变的情况。
6.在血氧检测方面，研究表明，近红外600～900nm波长在是人体皮肤组织的“光谱窗”。水和细胞色素对光的吸收与血红蛋白的吸收相比可忽略不计，而其他一些发色团，如脂类和黑色素等，其浓度在一定的临床测量时间内可以被认为是恒定的。因此，可以认为人体组织中只存在氧合血红蛋白和还原氧血红蛋白两种吸收体。而且氧合血红蛋白和还原血红蛋白对光的吸收又依赖于波长，它们有各自不同的吸收谱线，所以我们可以从多个波长吸收谱来确定每一种成分的绝对含量或相对含量，最终实现对组织血氧饱和度的无创检
测。
7.在新生儿科领域，人们通过蓝绿光对皮肤的交替作用，实现了经皮胆红素值的无创检测。检测新生儿黄疸实质是检测新生儿体内的胆红素浓度。目前医院通常以静脉血检验方法测得的胆红素浓度或微量血测定的胆红素浓度作为主要判断依据。静脉血和微量血检验属于有创检测。检测过程需取新生儿足跟血或者静脉血，通过重氮试剂法、氧化酶法及化学氧化法等获得血清胆红素浓度，这种检测方法的优点在于其精度很高，约为
±
5.13μmol/l，但由于需要采血，增加了新生儿感染的风险，对黄疸症状反复的新生儿需重复采血，影响新生儿健康。经皮黄疸检测仪属于无创式检测，能够快速检测新生儿体内的胆红素浓度，在临床黄疸诊断中发挥了重大的作用。
8.在血糖无创检测方面，1987年人们就提出了采用近红外光测量人体血糖的方法，无创伤血糖测量法开始被研究人员所关注。该测量方法的原理如下：葡萄糖是血液中主要的糖类，医学上称为血糖，它包含多个羟基和甲基，这些羟基和甲基能在近红外光下产生吸收近红外光的含氢官能团，使用近红外光谱分析技术和化学计量学方法处理这些光信息，建立预测模型，从而计算血糖浓度。这一方法有望在可穿戴设备中应用。
9.此外，在医美领域，基于皮肤的光学检测原理，实现了对皮肤胶原蛋白、水分、油分、弹性的测量，进而可以相对准确地进行皮肤健康程度的综合评估等等。
10.然而通过皮肤进行人体健康指标的检测，目前的方法存在以下的问题：第一，现有的仪器设备设计实现基于传统光机系统的技术路线，如不同规格的冷光源、激光器、光纤、分光光路系统等。导致设备体积大、价格昂贵，通常适合于在医院、健康体检机构、医美机构等专业场所使用，需要专业人员操作。设备的专业性较强，限制了这一快速健康检测方法在广大社区医院等基层单位甚至普通家庭的应用。第二，由于皮肤的特殊复杂的光学性质，光作用于皮肤后存在散射、吸收、荧光等多种效应。人体组织的不同成分对不同波段的光谱对应不同的光谱吸收形式和干扰，存在非常复杂的背景信息。采用单一光谱分析方法的传统仪器设备，往往只能针对某一种健康指标进行分析，且模型的稳健性较差，影响了检测结果的准确性。因此基于融合光谱技术才能够更加精准的实现多个健康指标的检测。第三，得益于近年来半导体材料学及微电子技术的发展，发光材料及光学部件加工技术和工艺有了较大发展，使得传统的光机系统可以在更小的尺度实现，为皮肤检测装置的传感器化提供了有力技术支撑。然而目前还未见到功能全面、性能可靠的小型皮肤健康检测光谱传感器装置。


技术实现要素：

11.鉴于以上技术问题，本发明提供了一种多光谱融合经皮健康指标快速检测装置及方法，解决现有的检查设备体积大、价格昂贵、检测内容单一、精度差的问题。
12.本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。
13.根据本发明的一方面，公开一种多光谱融合经皮健康指标快速检测装置，包括设置于壳体中的主板、光源模块和探测器，其中，
14.所述光源模块，用于在所述主板的控制下发出单色光，所述单色光经过出光通道后照射被检测物的表面；
15.所述探测器，用于在接收被所述被检测物折射和散射的、并经过导光通道扩散和特定角度调整的所述单色光后，生成相应的电信号；
16.所述主板，用于对所述电信号进行计算，得到计算结果。
17.进一步的，所述装置还包括光源镜头和探测器镜头，所述探测器镜头套设于所述光源镜头中，所述探测器镜头和所述光源镜头之间围构成所述出光通道，所述探测器镜头连接所述导光通道。
18.进一步的，所述光源镜头和所述探测器镜头之间还设置有用于实现光隔离的金属罩。
19.进一步的，所述探测器镜头中依次设置有使得所述单色光的入射方向变得分散和均匀的扩散膜、用于选择所述单色光的特定角度通过的第一光阑、用于选择所述单色光的特定角度通过的第二光阑。
20.进一步的，所述第一光阑位于所述导光通道的入口端，所述第二光阑位于所述导光通道的出口端。
21.进一步的，还包括有线性渐变滤光片，所述线性渐变滤光片设置于所述第二光阑和所述探测器之间，或设置于所述第一光阑和所述第二光阑之间，所述线性渐变滤光片的视角场与所述第二光阑的出射角相配合。
22.进一步的，所述线性渐变滤光片包括多个均匀分布的供不同波长的所述单色光通过的单色波长通道，所述探测器的感光阵列与所述线性渐变滤光片的单色波长通道相对应设置。
23.进一步的，所述光源模块包括若干个发光光源，所述发光光源包括基板、发光芯片、围绕着所述基板边缘设置的反光围坝，其中部分所述发光光源中的所述发光芯片周边填充有荧光粉，所述发光光源与所述主板电性连接，以使得若干个所述发光芯片在所述主板的控制下发出所述单色光。
24.进一步的，所述主板包括mcu模块、dac模块、光源驱动模块、信号读取模块、adc模块、测温模块、接口模块，其中：
25.所述mcu模块分别与所述dac模块、所述adc模块、所述接口模块连接，所述dac模块与所述光源驱动模块连接，所述光源驱动模块与所述光源模块连接，所述adc模块与所述测温模块连接，所述信号读取模块与所述探测器连接，所述接口模块与外部设备连接；
26.所述mcu模块，用于发出触发信号经所述dac模块数模转换后通过所述光源驱动模块来驱动所述光源模块工作，以及对所述信号读取模块读取的所述电信号进行计算，和对所述测温模块生成的温度数据计算，并将计算结果通过所述接口模块输出至所述外部设备。
27.根据本公开的第二方面，提供一种多光谱融合经皮健康指标快速检测方法，能够适用于上述的装置，所述方法包括如下步骤：
28.将上述的壳体的检测端与被检测物的表面接触；
29.利用光源模块发射单色光经过出光通道后照射被检测物的表面；
30.利用探测器接收被所述被检测物折射和散射的、并经过导光通道扩散和特定角度调整的所述单色光，生成相应的电信号；
31.利用所述主板对所述电信号进行计算，得到计算结果。
32.本公开的技术方案具有以下有益效果：
33.本装置及方法包括光源模块、出光通道、导光通道、探测器和主板，可以获取经由人体皮肤组织漫反射产生的吸收、散射和荧光光谱，并进行实时分析，得出人体多个健康指标，包括组织血氧含量、心率、呼吸率、胆红素值、组织ages含量、皮肤胆固醇含量等等、皮肤水分油分含量等等。
34.本装置体积小巧、成本低廉，适合于应用在在便携式仪器设备和可穿戴设备的快速人体健康指标检测。
附图说明
35.图1为本说明书实施例中检测装置的分解结构示意图；
36.图2为本说明书实施例中检测装置的结构示意图；
37.图3为图2的a-a向剖视图；
38.图4为本说明书实施例中线性渐变滤光片的结构示意图；
39.图5为本说明书实施例中示范性的线性渐变滤光片、探测器感光阵列、光谱图的对应关系图；
40.图6为本说明书实施例中光源模块的示例性结构示意图；
41.图7为本说明书实施例中发光芯片的示例性结构示意图；
42.图8为本说明书实施例中又一发光芯片的示例性结构示意图；
43.图9为本说明书实施例中主板的结构框图；
44.图10为本说明书实施例中检测方法的流程图。
45.附图标记：
46.1、壳体；
47.2、主板；201、mcu模块；202、dac模块；203、光源驱动模块；204、信号读取模块；205、adc模块；206、测温模块；207、接口模块；
48.3、光源模块；31、发光光源；310、第一发光芯片；311、第二发光芯片；312、第三发光芯片；313、第四发光芯片；32、基板；33、反光围坝；34、荧光粉；
49.4、探测器；410、探测器感光阵列；
50.5、出光通道；
51.6、导光通道；
52.7、光源镜头；
53.8、探测器镜头；
54.9、金属罩；
55.10、扩散膜；
56.11、第一光阑；
57.12、第二光阑；
58.13、线性渐变滤光片；
59.14、连接支架；
60.15、连接端子；
61.16、固定支架。
具体实施方式
62.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
63.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
64.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
65.如图1至图3所示，本说明书实施例提供一种多光谱融合经皮健康指标快速检测装置，包括设置于壳体1中的主板2、光源模块3和探测器4，其中，
66.光源模块3，用于在主板2的控制下发出单色光，单色光经过出光通道5后照射被检测物的表面；
67.探测器4，用于在接收被被检测物折射和散射的、并经过导光通道6扩散和特定角度调整的单色光后，生成相应的电信号；
68.主板2，用于对电信号进行计算，得到计算结果。
69.在一实施方式中，装置还包括光源镜头7和探测器镜头8，探测器镜头8套设于光源镜头7中，探测器镜头8和光源镜头7之间围构成出光通道5，探测器镜头8连通导光通道6。
70.在一实施方式中，光源镜头7和探测器镜头8之间还设置有用于实现光隔离的金属罩9。
71.其中，示范性的，金属罩9的形状与探测器镜头8的外壁形状一致，即，在探测器镜头8为圆柱形时，金属罩9也呈圆柱形，金属罩9将探测器镜头8包裹在其中,且为了节省空间，光源镜头7的内壁、金属罩9和探测器镜头8外壁之间时紧贴着的。示范性的，也可以是探测器镜头8内镶嵌有金属罩9，只要是金属罩9可以实现光源镜头7和探测器镜头之间的光隔离，即是本公开所指的金属罩9的结构形式。
72.另外，值得注意的是，导光通道6可以是光从探测器镜头8入口端到探测器4之间的整个通道，也可以是探测器镜头8入口端至探测器4之间的某段通道，在导光通道6位于探测器镜头8的出口端和探测器4之间时，由于为了减小金属罩9的体积，以使得本检测装置体积小巧，如图1至图2所示，将光源模块3设置于探测器镜头8和导光通道6之间，且光源模块3的光出射方向背对导光通道6，以使得光源模块3的出射光不污染导光通道6，同时也减少了金属罩9的体积，同时，这样一来光源模块3便远离了主板2，其在实际使用中需要防止光源模块3松动造成光出射角度改变的问题，因此，本公开示范性的提供一种光源模块3与主板2的连接方式，即图1所示的连接支架14和连接端子15，可以稳定光源模块3与主板2的连接，防止光源模块3松动，同时，为了防止导光通道6松动，还可以设置固定支架16，用于固定导光
通道6。
73.在一实施方式中，探测器镜头8中依次设置有使得单色光的入射方向变得分散和均匀的扩散膜10、用于选择单色光的特定角度通过的第一光阑11、以及用于选择单色光的特定角度通过的第二光阑12。
74.其中，作为补充的，探测器镜头8的光入射端应设置有一透镜，透镜用于收集单色光，将单色光汇聚至探测器镜头8中，作为示范性的，扩散膜10具体为可以使得光线在其表面会发生散射，将光线柔和均匀的散播出来的薄膜，单色光经过扩散膜10后，通过第一光阑11选择，进入到具有一定光学长度的导光通道6，从第二光阑12中出射，经过这个过程，以保证从第二光阑12出射的单色光满足特定的入射角。
75.在一实施方式中，第一光阑11位于导光通道6的入口端，第二光阑12位于导光通道6的出口端。
76.即，导光通道6从探测器镜头8的入口端延伸至探测器镜头8的出口端，以尽可能减小导光通道6的长度，便于选择特定角度的单色光，作为补充的，导光通道6的光学长度与第一光阑11、第二光/12的通光孔直径相匹配，经过这个过程，以保证从第二光阑12出射的单色光满足特定的入射角，从而消除杂散光对检测造成的干扰。
77.在一实施方式中，还包括有线性渐变滤光片13，线性渐变滤光片13设置于第二光阑12和探测器4之间，或设置于第一光阑11和第二光阑12之间，线性渐变滤光片13的视角场与第二光阑12的出射角相配合。
78.其中，设置的线性渐变滤光片13用于分光，使得经由第二光阑12或第二第一光阑11出射的满足一定角度的入射光沿线性渐变滤光片13的空间二维平面方向被再次分散成不同波长的单色光，以供后端的面阵探测器进行检测，面阵探测器的输出信号经由主板进行空间位置像素解码运算后最终获得需要的梳状光谱。
79.作为补充的，线性渐变滤光片13包括多个均匀分布的供不同波长的单色光通过的单色波长通道，探测器4的感光阵列与线性渐变滤光片13的单色波长通道相对应设置。
80.其中，示范性的，线性渐变滤光片13可以是采用磁控溅射工艺制作，在400-1000nm波长范围内均匀分布几十个单色波长通道的滤光片，如图4所示的线性渐变滤光片13，每一个矩形的间隔对应特定波长的光可以通过，而对此波长之外的光线具有od3以上的截止深度，在结构上，该滤光片与探测器4的感光面准确对准，相应的，探测器4的感光阵列被分成了同样数目的等间隔区域，每个区域分别对应特定的单色波长，这样，当一束复色光通过渐变滤光器后，在探测器4的不同像素区域就分别对应产生了不同的单色光信号。探测器4读出电路，把信号值转换成数字信号读出，然后通过相应的解调算法既可以得出一组光谱图，具体的，如图5所示的示范性的线性渐变滤光片13、探测器感光阵列410、光谱图的对应关系图。
81.在一实施方式中，光源模块3包括若干个发光光源31，发光光源31包括基板32、发光芯片、围绕着基板32边缘设置的反光围坝33，其中部分发光光源31中的发光芯片周边填充有荧光粉34，发光光源31与主板2电性连接，以使得若干个发光芯片在主板2的控制下发出单色光。
82.其中，示范性的，如图6至图8所示，发光光源31可以是采用基于氮化镓材料的uva紫外发光芯片，在350-395nm的光谱范围内发出半峰宽不大于10nm的单色光，示范性的可以
采用375
±
5nm的波长，发光芯片的数量可以是但不限于四个，图7中第一发光芯片310和第二发光芯片311为单色发光芯片，第三发光芯片312和第四发光芯片313为单色发光芯片且周边填充荧光粉34构成，如图8所示，增加了荧光粉34后的第三发光芯片312和第四发光芯片313可以发出400-850nm波长范围的复色光。发光芯片与荧光粉34固定在基板32上构成一个独立的光源器件，该光源器件通过焊接的方式与主板2连接，以便于发光芯片在主板2的控制下发出单色光。
83.以下，针对上述实施例，补充一下光源模块3的工作流程。
84.在一次示范性的检测过程中，主板2控制第一发光芯片310和第二发光芯片311、第三发光芯片312和第四发光芯片313交替发光，首先第一发光芯片310和第二发光芯片311同时打开，此时探测器4可以获得皮肤经过高强度uva单色光照射后激发的荧光光谱，值得注意的是，第一发光芯片310和第二发光芯片311也可以采用不同波长的uva发光芯片，主板2控制第一发光芯片310和第二发光芯片311在不同时间打开，可以分别获得在不同激发波长下的皮肤荧光光谱，从而得到更加丰富的光谱信息。
85.第三发光芯片312和第四发光芯片313打开后，探测器4将获得皮肤对复色光的散射和吸收光谱。同样的，通过调配不同的荧光粉34材料配比，可以获得不同光谱范围和波长分布的复色光，探测器4也将获得更加丰富的散射和吸收光谱。
86.在一实施方式中，如图9所示，主板2包括mcu模块201、dac模块202、光源驱动模块203、信号读取模块204、adc模块205、测温模块206、接口模块207，其中：
87.mcu模块201分别与dac模块202、adc模块205、接口模块207连接，dac模块202与光源驱动模块203连接，光源驱动模块203与光源模块3连接，adc模块205与测温模块206连接，信号读取模块204与探测器4连接，接口模块207与外部设备连接；
88.mcu模块201，用于发出触发信号经dac模块202数模转换后通过光源驱动模块203来驱动光源模块3工作，以及对信号读取模块204读取的电信号进行计算，和对测温模块206生成的温度数据计算，并将计算结果通过接口模块207输出至外部设备。
89.其中，具体的，mcu模块201发出的触发信号控制光源模块3的发光光源31发出光线，探测器4获得皮肤光照射后激发的荧光光谱数据，信号读取模块204将荧光光谱数据发送至mcu模块201，以及，在mcu模块201发出触发信号的同时，也读取由测温模块206检测到的温度数据，然后，mcu模块201分别对荧光光谱数据和温度数据进行计算，示范性的，计算的过程由预设在mcu模块201中固件程序进行，可以采用如光谱融合处理算法、温度转换算法，对荧光光谱数据和温度数据进行数据换算，得到当前皮肤的健康指标数据如组织血氧含量、心率、呼吸率、胆红素值、组织ages含量、皮肤胆固醇含量、皮肤水分油分含量、体温，该健康指标数据由荧光光谱数据和温度数据得到，即不同的健康指标数据由人体皮肤组织漫反射产生的吸收和荧光光谱决定。
90.由以上实施例得知，本公开提供的检测装置可以获取经由人体皮肤组织漫反射产生的吸收、散射和荧光光谱，并进行实时分析，得出人体多个健康指标，可以实现体积小巧、成本低廉，适合于应用在在便携式仪器设备和可穿戴设备的快速人体健康指标检测。
91.基于同样的思路，本公开的示例性实施方式还提供了一种多光谱融合经皮健康指标快速检测方法，如图10所示，所述方法包括如下步骤s1～s4：
92.步骤s1:将上述的壳体的检测端与被检测物的表面接触。
93.步骤s2:利用光源模块发射单色光经过出光通道后照射被检测物的表面。
94.步骤s3:利用探测器接收被所述被检测物折射和散射的、并经过导光通道扩散和特定角度调整的所述单色光，生成相应的电信号。
95.步骤s4:利用所述主板对所述电信号进行计算，得到计算结果。
96.以下示范性的对上述步骤s1～s4进行示范性解释，但本发明不仅限于此。
97.在步骤s2～s4中，主要对原始散射与荧光光谱的获取、预处理和融合，然后对融合光谱矩阵的特征波长提取和降维，最后建立回归模型进行相关参数计算。
98.其中，对原始散射与荧光光谱的获取、预处理和融合，主要包括：主板控制点亮发光芯片，如上述装置类实施例中的第一发光芯片310和第二发光芯片311，发出紫外单色光作用于人体组织后激发产生荧光。荧光通过阵列探测器后由读出电路读出，从而获得一组mxn的矩阵信号，其中m,n为阵列探测器cmos，在x和y方向的像素个数。由于线性渐变滤光片的方向为x方向，这里把y方向的信号进行取平均操作，获得m个元素的一维向量，记做记做向量s1，即为荧光光谱信号(其中包含了m个元素，m为阵列探测器x方向的像素个数)。
99.随后，对向量s1作出预处理，预处理示范性的包括如下步骤s201～s203：
100.步骤s201：主板读取flsah中保存的光谱信号值，并启动定时器。
101.步骤s202：对光谱信号值中的数据做窗口为11的中值滤波，得到m-10个精光滤波处理的数据。
102.步骤s203：用后一个数据减去前一个数据，得到m-11个数据，依次排布，记作向量s1’。
103.从上述预处理的方法步骤中，得到经过预处理后的荧光光谱s1’(包含m-11个元素)。
104.基于相同的原理，主板的mcu模块控制点亮发光芯片，如上述装置类实施例中的第三发光芯片312和第四发光芯片313，发出复色光作用于人体组织后产生散射和漫反射。漫反射光通过阵列探测器后由读出电路读出，从而获得一组mxn的矩阵信号，其中m,n为阵列探测器cmos，在x和y方向的像素个数。由于线性渐变滤光片的方向为x方向，这里把y方向的信号进行取平均操作，获得m个元素的一维向量，记做记做向量s2，即为反射光光谱信号(其中包含了m个元素，m为阵列探测器x方向的像素个数)。
105.对反射光光谱向量s2进行相同原理的预处理操作，得到经过预处理后的散射光光谱s2’(包含m-11个元素)。
106.其中，对融合光谱矩阵的特征波长提取和降维，主要包括如下：
107.针对特定的健康体征参数，进行特征波长的提取，即对融合光谱进行降维以达到提高运算效率的目的。具体的方法如下。
108.实验准备不同浓度水平的体征指标样本，(具体由临床样本获得，比如已知的不同皮肤胆红素含量值的婴儿)，样本数记做n.通过第一步对n个样本进行融合光谱向量的采集。n个融合光谱排布形成n行，m’列的矩阵s(n,m’)，对矩阵s的每一个列向量计算其标准偏差，得到m’个标准偏差δ(1-m’)，这里设定阈值β，逐一比较标准偏差δ与阈值β，删除δ《β对应的列向量，只保留δ》β的列向量。最终得到m”个列向量，得到降维后的融合光谱矩阵s”(n,m”)。
109.其中，建立回归模型进行相关参数计算，主要包括：
110.采用多元线性回归的方式建立融合光谱矩阵s”与目标检测结果(因变量)w之间的回归模型，并通过计算预测结果与真实值的相关系数和误差平方和来验证预测的精度。以皮肤胆红素为例，w为n行1列的列向量，每一个元素对应不同的皮肤胆红素值。
111.多元线性回归模型：
112.w＝sk+e
113.其中w为因变量矩阵，s为自变量矩阵，k为系数矩阵，e为误差矩阵
114.在已知w和s的情况下，通过一下的矩阵运算，得到k和e，从而获得胆红素预测模型。
115.k＝(s's)-1
s'w
116.e＝w-sk
117.其中s'为s的转置矩阵，(s's)-1
表示s's的逆矩阵。
118.上述方法的具体细节在装置部分实施方式中已经详细说明，未披露的细节内容可以参见装置部分的实施方式内容，因而不再赘述。
119.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。