基于云计算的中医数据采集诊断中间系统及其实现方法

专利名称：基于云计算的中医数据采集诊断中间系统及其实现方法
技术领域：
本发明涉及一种基于云计算的中医数据采集诊断中间系统及其实现方法，属于中医数字化诊断设备。
背景技术：
“四诊法”(望、闻、问、切)是中医诊病的基本方法。望诊，是用肉眼观察病人外部的神、色、形、态，以及各种排泄物(如痰、粪、脓、 血、尿、月经和血带等)，来推断疾病的方法。闻诊，是通过医生的听觉和嗅觉，收集病人说话的声音和呼吸咳嗽散发出来的气味等材料，作为判断病证的参考。问诊，是医生通过跟病人或知情人，了解病人的主观症状、疾病发生及演变过程、 治疗经历等情况，作为诊断依据的方法。切诊，主要是切脉，也包括对病人体表一定部位的触诊。中医切脉大多是用手指切按病人的桡动脉处(腕部的寸口)，根据病人体表动脉搏动显现的部位、频率、强度、节律和脉波形态等因素组成的综合征象，来了解病人所患病证的内在变化。中医数字化诊断技术是以中医理论为依据，将传统的望、闻、切、问四诊，运用现代的科学方法加以定量地分析/处理，以数据的形式表现出来，并对所患病、证给出概括性判断的一种技术方法。望诊数字化主要包括了望面部颜色、光泽、形态等方面的内容，主要使用面像识别技术，即通过对面部特征和它们之间的关系来进行识别。它通过一个标准的摄像头，摄取面部的图像，记录图像中的一些核心点(如眼睛/鼻子/嘴巴)以及它们之间的相对位置并生成图像编码，然后将此编码与系统中已经存在的正常情况下的图像编码进行比较，根据比较的结果，判断可能的病情，并提出解决方案。望诊中的“舌诊”，同样也可以应用图像分析技术，对舌质、舌苔颜色、性质进行定量分析识别，并通过与正常舌象的对比，进行分析和判断。闻诊的数字化，就是运用客观定量的方法，来延伸医者听觉、嗅觉的功能。数字闻诊技术实际上是一套生理声音诊断系统，它使用声音传感器将人体生理声音转换成电信号并输入到计算机系统，然后对声音的频率/振幅/持续时间等进行分析，从而为疾病诊断提供中医的参考依据。问诊的数字化，是模拟中医的问诊，根据一定的算法，从数据库中提取一系列的问题，询问病人有关疾病的情况，如病人的自觉症状，既往病史、生活习惯等，进而对病人的病情做出相应的判断。怎样从复杂的临床资料中获取信息，使之系统量化，是中医证候研究的重点内容之一。而人工神经网络具有大规模的并行处理和分布式的信息存储，以及自适应的学习功能和联想、纠错功能。通过一定的数学方法，对中医证候的特征值进行数据挖掘， 可以提高证候诊断的准确率。切诊的数字化，是使用带有脉象传感器的脉诊仪，通过对寸、关、尺三部脉象的诊
5察，获取脉象信号，并根据一定的数学算法对脉图特征进行分析，从而得出对病人疾病症候的判断。综上所述，中医数字化诊断技术实际上是一种拥有多信息融合的开放性诊断平台，而数字化的四诊合参，就是使用各种现代科学地诊断方法获取各种信息，并对数据进行综合处理、分析，从而得出一个较为准确地病人疾病症候的结论。云计算简介
狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源(硬件、平台、软件)。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。云计算是各种传统计算机技术和网络技术发展融合的产物。它旨在通过网络把多个成本相对较低的计算实体整合成一个具有强大计算能力的完美系统，并借助SaaS (软件即服务)、PaaS (平台即服务)、IaaS (基础设施即服务)等模式把这强大的计算能力分布到终端用户手中。云计算的一个核心理念就是通过不断提高“云”的处理能力，进而减少用户终端的处理负担，最终使用户终端简化成一个单纯的输入输出设备，并能按需享受“云”的强大计算处理能力。云计算的特点
(I)超大规模。“云”具有相当的规模，企业私有云一般拥有数百上千台服务器。“云” 能赋予用户前所未有的计算能力。(2)虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。(3)高可用性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可用性。(4)通用性。云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。(5)高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。(6)按需服务。“云”是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。(7)廉价。由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几百美元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。现有技术及其存在的缺点如下
(I)现有技术不能集成各种采集设备。目前各种采集设备不断开发出来，每种采集设备都有自己的优势，但同时也会存在缺陷。只使用一种设备，在采集某个方面的信息时可能会比较准确，但对于其它方面的信息，可能不够准确，这就会造成对病人病症的诊断不全面， 从而造成误诊。( 2 )现有技术不能收集大量的数据导致诊断不够准确。根据中医的五运六气学说， 人的身体与气候的相关性相当密切，四季脉是不一样的，春弦、夏洪、秋毛、冬实。早晨和晚上的脉不一样，今春的脉和去年春季的又不一样。而每一脏器在不同季节、不同地点的表现和功能也不同。所以不能把人的脉象都设想成可以是一样的并假定了一个健康样本。而且，人的脉象不是脉搏，不仅有四季的不同，而且老人与孩子不同、男人与女人不同，即使同一个人的脉在不同情况下也还有不同。所以，需要动态地根据时令/地域/人的不同，对健康样本进行动态地修正。而这一动态地修正，必须在大量的个体数据的基础上才能完成。现有的技术，由于不是基于云计算，无法获取最大样本数量的健康人的信息，所以对于不同时令、地域、人群的诊断，会产生较大的误差乃至误诊。(3)现有技术不能集成各种分析方法导致诊断不够准确。当前出现了多种对不同病症的分析方法，随着科学技术的发展，还会有更多地方法涌现出来。但每种分析方法可能会对某一方面的分析比较准确，而对其它方面的分析就不够准确了。(4)在大规模应用的情况下，病人端需要采购的设备较多，成本较高。(5)现有技术不能对多人信息进行记录。

发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于云计算的中医数据采集诊断中间系统及其实现方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案
技术方案一
一种基于云计算的中医数据采集诊断中间系统，其特征在于所述系统由病人端、自动诊断端和医生诊断端组成；所述病人端、自动诊断端和医生诊断端通过因特网相连接； 所述病人端由中心处理器、触摸屏、第一摄像头、第一音箱、第一话筒和病人信息采集设备组成；所述中心处理器包括嵌入式控制器U1、存储器、音频接口电路、视频接口电路、 触摸屏接口电路、多路串行接口和高速USB接口 ；所述触摸屏接口电路、存储器、音频接口电路、多路串行接口和高速USB接口分别与嵌入式控制器Ul双向连接；所述触摸屏与触摸屏接口电路双向连接；所述第一话筒和第一摄像头分别接音频接口电路和视频接口电路的输入端；所述音频接口电路的输出端接第一音箱；所述多路串行接口和高速USB接口分别接各种病人信息采集设备；所述视频接口电路的输出端接嵌入式控制器Ul的相应输入端； 嵌入式控制器Ul与因特网相连接；
所述自动诊断端由代理服务器、云控制服务器、2个以上的诊断节点服务器和网络存储器组成；所述代理服务器与因特网相连接，代理服务器通过云控制服务器分别与各诊断节点服务器相连接，各诊断节点服务器分别与网络存储器相连接；
所述代理服务器上部署HTTP代理模块，所述云管理服务器上安装有ubuntu服务器板， 在ubuntu服务器板上安装有云管理器，所述诊断节点服务器上安装有ubuntu服务器板，作为接受管理的节点，每台诊断节点服务器上安装有节点管理器和一个以上的KVM虚拟机， 所述节点管理器实现对KVM虚拟机的管理，KVM虚拟机上安装有诊断软件；所述医生诊断端由计算机、显示器、第二摄像头、第二音箱、第二话筒和脉像模拟设备组成；所述计算机与因特网相连接，所述计算机的输出端分别接显示器、第二音箱和脉像模拟设备的输入端；所述第二摄像头和第二话筒分别接计算机的相应输入端。
技术方案二
本发明的实现方法
(1)病人端的实现方法如下
所述病人端包括如下功能模块第一中心处理模块、第一配置管理模块、数据采集/处理模块、触摸屏处理模块、第一音频回放模块、第一音频采集模块、第一视频回放模块和第一视频采集模块；所述第一配置管理模块管理各种接入病人信息采集设备的类型以及采集 /处理模块；所述数据采集/处理模块采集各种病人信息采集设备输入的数据并传递到所述自动诊断端或医生诊断端；所述的触摸屏处理模块在触摸屏上显示诊断界面、采集病人的输入数据并传递到所述第一中心处理模块，同时，接收第一中心处理模块传递的信息并显示到触摸屏上；所述第一音频回放模块接收医生诊断端传递的音频数据并通过第一音箱播放；所述第一音频采集模块采集第一话筒的音频数据并传递到医生诊断端；所述第一视频回放模块接收医生诊断端传递的视频数据并显示在触摸屏上；所述第一视频采集模块采集第一摄像头的视频数据并传递到医生诊断端；所述第一中心处理模块启动/停止以上各模块，并且处理触摸屏处理模块传递的信息并传递到自动诊断端或医生诊断端，还接收自动诊断端或医生诊断端的信息并传递到触摸屏；
(2)自动诊断端的实现方法如下
所述自动诊断端包括如下功能模块在所述代理服务器上安装的HTTP代理模块、在所述云管理服务器上安装的云管理器、在所述诊断节点服务器上安装的节点管理器和2个以上的KVM虚拟机；
病人端的数据经由因特网提交到所述代理服务器上的HTTP代理模块，再由所述HTTP 代理模块提交到所述云管理服务器上的云管理器，所述云管理器将此请求分配到某诊断节点服务器上的KVM虚拟机中的诊断软件；
所述诊断节点服务器上的KVM虚拟机中安装有第二中心处理模块、第二配置管理模块、诊断模块和第二存储模块；所述第二中心处理模块接收病人端的数据或指令并传递给所述诊断模块，并且接收诊断模块返回的数据并传递给病人端；所述第二配置管理模块管理诊断模块；所述诊断模块接收所述第二中心处理模块传递的数据，根据诊断类型及设备类型调用诊断模块进行诊断，并将诊断结果返回所述第二中心处理模块；所述第二存储模块存储诊断模块的诊断结果；
(3)医生诊断端的实现方法如下
所述医生诊断端包括如下功能模块第三中心处理模块、第三配置管理模块、第二视频回放模块、第二视频采集模块、第二音频回放模块、第二音频采集模块、脉象处理模块、数据处理模块和第三存储模块；所述第三配置管理模块管理脉象处理模块；所述第二视频回放模块接收病人端传递的视频数据并显示到显示器上；所述第二视频采集模块采集第二摄像头的视频数据并发送到病人端；所述第二音频回放模块接收病人端传递的音频数据并通过第二音箱回放；所述第二音频采集模块采集第二话筒的音频数据并发送到病人端；所述脉象处理模块接收并处理病人端传递的脉象数据，并将脉象数据通过脉象模拟设备还原；所述数据处理模块接收第三中心处理模块传递的数据，并且将处理结果显示到显示器上，还将处理后的数据传递到第三存储模块；所述第三存储模块存储病人的的信息及医生的诊断结果；所述第三中心处理模块启动/停止以上各模块，还接收病人端的数据并传递到数据处理模块，以及将医生的诊断结果传递到第三存储模块。本发明的有益效果如下
(I)能够有效地集成各种采集设备，可以通过提取各种不同的采集设备采集到的信息， 进行比较、鉴别，更好地对病人的症状做出判断。并促进采集设备的发展。(2)能够动态地采集大量人群的数据，并根据各种算法进行分析计算，从而准确把握当前时令、地域的人群的整体的病症信息，做出对病人疾病症候的准确判断。在此基础之上，还可以对当前时令、地域将会出现的疾病做出有效预防。(3)能够有效集成各种分析方法，使得对病症的分析和判断更加准确。(4)能够降低病人端的设备成本，同时也降低了社会总成本，提升了资源利用率。(5)能够记录所有使用过的病人的个人信息，并为下次诊断提供重要的参考。


图I是本发明所述系统的网络拓扑图。图2是病人端的原理框图。图3-1是病人端中心处理器的存储器的电路原理图(NAND FLASH)c图3-2是病人端中心处理器的存储器的电路原理图(DDR内存)。图4是病人端中心处理器的音频接口电路的电路原理图。图5是病人端中心处理器的触摸屏接口电路的电路原理图。图6是病人端中心处理器的视频接口电路的电路原理图。图7是病人端软件部署图。图8是自动诊断端的KVM虚拟机软件部署图。图9是医生诊断端软件部署图。图10是自动诊断端诊断时的望诊处理流程示意图。
图11是自动诊断端诊断时的问诊处理流程示意图。图12是医生诊断端诊断时的望诊处理流程示意图。
具体实施例方式实施例I (所述系统的实施例，参见图I-图6):
本实施例由病人端I、自动诊断端2和医生诊断端3组成；所述病人端I、自动诊断端2 和医生诊断端3通过因特网相连接；
所述病人端I由中心处理器1-1、触摸屏1-2、第一摄像头1-3、第一音箱1-4、第一话筒1-5和病人信息采集设备1-6组成；所述中心处理器1-1包括嵌入式控制器U1、存储器、 音频接口电路、视频接口电路、触摸屏接口电路、多路串行接口和高速USB接口 ；所述触摸屏接口电路、存储器、音频接口电路、多路串行接口和高速USB接口分别与嵌入式控制器Ul 双向连接；所述触摸屏1-2与触摸屏接口电路双向连接；所述第一话筒1-5和第一摄像头
1-3分别接音频接口电路和视频接口电路的输入端；所述音频接口电路的输出端接第一音箱1-4 ;所述多路串行接口和高速USB接口分别接各种病人信息采集设备1-6 ;所述视频接口电路的输出端接嵌入式控制器Ul的相应输入端；嵌入式控制器Ul与因特网相连接；
所述自动诊断端2由代理服务器2-1、云控制服务器2-2、2个以上的诊断节点服务器
2-3和网络存储器2-4组成；所述代理服务器2-1与因特网相连接，代理服务器2-1通过云控制服务器2-2分别与各诊断节点服务器2-3相连接，各诊断节点服务器2-3分别与网络存储器2-4相连接；
所述代理服务器2-1上部署HTTP代理模块2-1-1，所述云管理服务器2-2上安装有 ubuntu服务器板，在ubuntu服务器板上安装有云管理器2_2_1，所述诊断节点服务器2_3 上安装有ubuntu服务器板，作为接受管理的节点，每台诊断节点服务器2-3上安装有节点管理器2-3-1和一个以上的KVM虚拟机2-3-2，所述节点管理器2_3_1实现对KVM虚拟机的管理，KVM虚拟机2-3-2上安装有诊断软件；
所述医生诊断端3由计算机3-1、显示器3-2、第二摄像头3-3、第二音箱3-4、第二话筒
3-5和脉像模拟设备3-6组成；所述计算机3-1与因特网相连接，所述计算机3-1的输出端分别接显示器3-2、第二音箱3-4和脉像模拟设备3-6的输入端；所述第二摄像头3-3和第二话筒3-5分别接计算机3-1的相应输入端。所述嵌入式控制器Ul的型号为S3C6410X。所述存储器由存储芯片U2-U4、电阻R1-R4组成；所述嵌入式控制器Ul分别通过扩展地地总线和数据总线以及控制信号线与存储芯片U2-U4相连接，所述电阻R1-R4的一端分别接VDDI0，它们的另一端分别接存储芯片U2的9脚、10脚、7脚、19脚。所述音频接口电路由音频芯片UlI、音频放大器U12、场效应管Q1、电阻R36-R48、 电容C23-C34、晶体UlO、话筒插座J6、音箱接口 PI、耳机插座J7、铁氧体磁珠FB1-FB3、驻极体M1C2组成；所述话筒插座J6的2脚经电容C23接音频芯片Ull的输入端21脚，话筒插座J6的I脚接地；所述驻极体M1C2的两端分别经电容C24和C25接音频芯片Ull的输入端29脚和22脚；所述耳机插座Jl的2脚和4脚分别经电容C26和C27接音频芯片Ull的输出端39脚和41脚；所述音频芯片Ull的输出端35脚依次经电容C28、电阻R45接音频放大器U12的输入端4脚，音频芯片Ull的输出端36脚依次经电容C29、电阻R45接音频放大器U12的输入端4脚；音频放大器U12的输出端5脚依次经铁氧体磁珠FB2、电容C33接音箱接口 Pl的I脚；音频放大器U12的输出端8脚依次经铁氧体磁珠FB3、电容C34接音箱接口 Pl的2脚，嵌入式控制器控制器Ul的D7脚、B5脚、D6脚、B4脚、A3脚、AE18脚分别依次与音频芯片Ull的6脚、11脚、10脚、8脚、5脚、45脚相连接；所述嵌入式控制器Ul的 W12脚经电阻R36接晶体UlO的I脚，晶体UlO的3脚经电阻R42接音频芯片Ull的2脚。所述触摸屏接口电路由触摸屏芯片J8、排阻R50-R53组成；所述嵌入式控制器Ul 的XYD0-XYD23分别接排阻R50-R52的相应管脚，所述嵌入式控制器Ul的AA25脚、W22脚、 AA24脚、V19脚分别接排阻R53的I脚、3脚、5脚、7脚；排阻R50-R52的VD0-VD23脚分别接触摸屏芯片J8的相应管脚；排阻R53的2脚、4脚、6脚、8脚分别接触摸屏芯片J8的30 脚、31脚、29脚、32脚。所述视频接口电路由解码芯片U13、电阻R54-R57、电容C38-C45、电感LI、晶体X6、 铁氧体磁珠FB4、视频电缆插座J9组成；所述视频电缆J9的I脚依次经电感LI、电容C42 接解码器芯片U13的输入端I脚，所述解码芯片U13的输出端11-18脚分别接嵌入式控制器Ul的97-90脚，解码芯片U13的9脚、24脚分别接嵌入式控制器Ul的100脚、102脚，解码芯片U13的25脚经电阻R54接嵌入式控制器Ul的99脚。所述病人信息采集设备1-6包括面像采集设备、舌像采集设备、声音采集设备、气味采集设备、脉诊采集设备；所述病人信息采集设备均为市售产品。实施例2 (本发明的方法实施例，参见图I-图12):
本发明的实现方法
(1)病人端的实现方法如下
所述病人端包括如下功能模块第一中心处理模块1-1-1、第一配置管理模块1-1-2、 数据采集/处理模块1-1-3、触摸屏处理模块1-1-4、第一音频回放模块1-1-5、第一音频采集模块1-1-6、第一视频回放模块1-1-7和第一视频采集模块1-1-8 ;所述第一配置管理模块1-1-2管理各种接入病人信息采集设备1-6的类型以及采集/处理模块1-1-3 ;所述数据采集/处理模块1-1-3采集各种病人信息采集设备1-6输入的数据并传递到所述自动诊断端2或医生诊断端3 ;所述的触摸屏处理模块1-1-4在触摸屏1-2上显示诊断界面、采集病人的输入数据并传递到所述第一中心处理模块1-1-1，同时，接收第一中心处理模块i-1-i 传递的信息并显示到触摸屏1-2上；所述第一音频回放模块1-1-5接收医生诊断端3传递的音频数据并通过第一音箱1-4播放；所述第一音频采集模块1-1-6采集第一话筒1-5的音频数据并传递到医生诊断端3 ;所述第一视频回放模块1-1-7接收医生诊断端3传递的视频数据并显示在触摸屏1-2上；所述第一视频采集模块1-1-8采集第一摄像头1-3的视频数据并传递到医生诊断端3 ;所述第一中心处理模块1-1-1启动/停止以上各模块，并且处理触摸屏处理模块1-1-4传递的信息并传递到自动诊断端2或医生诊断端3，还接收自动诊断端2或医生诊断端3的信息并传递到触摸屏1-2 ；
(2)自动诊断端的实现方法如下
所述自动诊断端包括如下功能模块在所述代理服务器2-1上安装的HTTP代理模块
2-1-1、在所述云管理服务器2-2上安装的云管理器(2-2-1、在所述诊断节点服务器2-3上安装的节点管理器2-3-1和2个以上的KVM虚拟机2-3-2 ；
病人端I的数据经由因特网提交到所述代理服务器2-1上的HTTP代理模块2-1-1，再由所述HTTP代理模块2-1-1提交到所述云管理服务器2-2上的云管理器2-2-1，所述云管理器2-2-1将此请求分配到某诊断节点服务器2-3上的KVM虚拟机2-3-2中的诊断软件； 所述诊断节点服务器2-3上的KVM虚拟机2-3-2中安装有第二中心处理模块2-3_2_1、 第二配置管理模块2_3_2_2、诊断模块2_3_2_3和第二存储模块2_3_2_4 ;所述第二中心处理模块2-3-2-1接收病人端I的数据或指令并传递给所述诊断模块2-3-2-3，并且接收诊断模块2-3-2-3返回的数据并传递给病人端I ;所述第二配置管理模块2-3-2-2管理诊断模块2-3-2-3 ;所述诊断模块2-3-2-3接收所述第二中心处理模块2_3_2_1传递的数据，根据诊断类型及设备类型调用诊断模块2-3-2-3进行诊断，并将诊断结果返回所述第二中心处理模块2-3-2-1 ;所述第二存储模块2-3-2-4存储诊断模块2_3_2_3的诊断结果；
(3)医生诊断端的实现方法如下
所述医生诊断端包括如下功能模块第三中心处理模块3-1-1、第三配置管理模块
3-1-2、第二视频回放模块3-1-3、第二视频采集模块3-1-4、第二音频回放模块3_1_5、第二音频采集模块3-1-6、脉象处理模块3-1-7、数据处理模块3-1-8和第三存储模块3_1_9 ;所述第三配置管理模块3-1-2管理脉象处理模块3-1-7 ;所述第二视频回放模块3-1-3接收病人端I传递的视频数据并显示到显示器3-2上；所述第二视频采集模块3-1-4采集第二摄像头3-3的视频数据并发送到病人端I ;所述第二音频回放模块3-1-5接收病人端I传递的音频数据并通过第二音箱3-4回放；所述第二音频采集模块3-1-6采集第二话筒3-5 的音频数据并发送到病人端I ;所述脉象处理模块3-1-7接收并处理病人端I传递的脉象数据，并将脉象数据通过脉象模拟设备3-6还原；所述数据处理模块3-1-8接收第三中心处理模块3-1-1传递的数据，并且将处理结果显示到显示器3-2上，还将处理后的数据传递到第三存储模块3-1-9 ;所述第三存储模块3-1-9存储病人的的信息及医生的诊断结果；所述第三中心处理模块3-1-1启动/停止以上各模块，还接收病人端I的数据并传递到数据处理模块3-1-8，以及将医生的诊断结果传递到第三存储模块3-1-9。在图I中，所示代理服务器2-1上部署HTTP代理模块2-1-1 ;云管理服务器2_2安装ubuntu服务器板，其上安装了云管理器2-2-1，诊断节点服务器2-3上同样安装ubuntu 服务器板，作为接受管理的节点，每台诊断节点服务器2-3上都安装了节点管理器2-3-1， 此管理器的主要功能是实现对KVM虚拟机的管理，包括(I)接收云管理器2-2-1的控制指令进行KVM虚拟机的部署、启停等操作；(2)监控本地KVM虚拟机的可用性，在本地KVM虚拟机出错不可用时，尝试启动另外一个相同的KVM虚拟机实例；(3)实时监控本地各个KVM 虚拟机资源的使用状况，并将KVM虚拟机的实时资源使用情况发送给云管理器；(4)根据指定的SLA策略和KVM虚拟机实时的资源使用情况自动执行KVM虚拟机的伸缩操作；(5)接收来自云管理器2-2-1的KVM虚拟机迁移指令，执行KVM虚拟机的自动化迁移。同时，每台诊断节点服务器2-3上都部署了一个或多个KVM虚拟机2-3-2，每个KVM虚拟机2_3_2中都部署了诊断软件。所有诊断节点服务器2-3共享同一个网络存储器2-4。每个诊断节点服务器2-3的本地存储只用来缓存每个KVM虚拟机的运行实例，而KVM虚拟机的镜像文件和实例状态都会被持久化到共享的网络存储2-4，这样能够更容易地支持高可用性和KVM虚拟机的迁移操作。病人在进行诊断时，首先通过触摸屏1-2选择自动诊断还是医生诊断。一、病人选择自动诊断方式
当选择自动诊断时，病人首先选择诊断方式，包括望诊、闻诊、问诊、切诊，当病人选择望诊、闻诊、切诊时，触摸屏处理模块1-1-4传递病人选择的诊断类型到第一中心处理模块
1-1-1，第一中心处理模块1-1-1调用数据采集/处理模块1-1-3，采集/处理模块1-1-3 根据第一配置管理模块1-1-2返回的结果，调用采集/处理模块1-1-3采集数据，并将数据传递到自动诊断端2的第二中心处理模块2-3-2-1，中心处理模块2-3-2-1调用诊断模块
2-3_2_3，诊断模块2_3_2_3进行处理并存储后，将诊断信息返回病人端I。当病人选择问诊时，第一中心处理模块1-1-1将问诊信息传递到自动诊断端2的第二中心处理模块2-3-2-1,第二中心处理模块2_3_2_1调用诊断模块2-3-2-3,诊断模块
2-3-2-3获取问诊问题，并将问题返回病人端I。病人端I的第一中心处理模块1-1-1调用触摸屏处理模块1-1-4，将问题显示到触摸屏1-2上，病人回答问题并传递到第一中心处理模1-1-1，此过程一直循环直至病人回答完所有问题。当病人选择获取诊断结果时，触摸屏处理模块1-1-4将病人的选择传递到第一中心处理模1-1-1，第一中心处理模块1-1-1传递数据到自动诊断端2的第二中心处理模2-3-2-1，第二中心处理模块2-3-2-1调用诊断模块2-3-2-3，并将获取的诊断结果返回。自动诊断时的望诊的处理流程如图10所示，自动诊断时的问诊的处理流程如图11所示。二、病人选择医生诊断方式
当选择医生诊断时，病人端I、医生诊断端3之间首先通过视频采集、视频回放、音频采集、音频回放模块建立音视频连接。连接建立后，病人和医生即可看到对方的图像、听到对方的声音。病人可以根据医生的指令选择诊断方式，包括望诊、闻诊、问诊、切诊。当选择望诊、闻诊时，触摸屏处理模块1-1-4传递病人选择的诊断类型到第一中心处理模块1-1-1， 第一中心处理模块1-1-1调用数据采集/处理模块1-1-3采集数据，并传递到医生诊断端3 的第三中心处理模块3-1-1，第三中心处理模块3-1-1调用数据处理模块3-1-8，数据处理模块3-1-8处理数据并显示图像、声音、波形、文字等信息。同时，调用第三存储模块3-1-9 存储病人的数据。当选择问诊时，病人和医生可以直接通过音视频设备进行交互，医生诊断端3通过第三中心处理模块3-1-1调用第三存储模块3-1-9存储医生所问的问题及用户的回答。当选择切诊时，触摸屏处理模块1-1-4传递病人选择的诊断类型到第一中心处理模块1-1-1，第一中心处理模块1-1-1调用数据采集/处理模块1-1-3采集切诊数据，并传递到医生诊断端3的第三中心处理模块3-1-1，第三中心处理模块3-1-1调用脉象模块
3-1-7，脉象处理模块3-1-7模拟病人的脉象，医生通过脉象模拟设备为病人远程把脉。医生诊断时的望诊的处理流程如图12所示。
权利要求
1.一种基于云计算的中医数据采集诊断中间系统，其特征在于所述系统由病人端(I)、自动诊断端(2)和医生诊断端(3)组成；所述病人端(I)、自动诊断端(2)和医生诊断端(3)通过因特网相连接；所述病人端(I)由中心处理器(1-1)、触摸屏(1-2)、第一摄像头(1-3)、第一音箱 (1-4)、第一话筒(1-5)和病人信息采集设备(1-6)组成；所述中心处理器(1-1)包括嵌入式控制器Ui、存储器、音频接口电路、视频接口电路、触摸屏接口电路、多路串行接口和高速 USB接口 ；所述触摸屏接口电路、存储器、音频接口电路、多路串行接口和高速USB接口分别与嵌入式控制器Ul双向连接；所述触摸屏(1-2)与触摸屏接口电路双向连接；所述第一话筒(1-5)和第一摄像头(1-3)分别接音频接口电路和视频接口电路的输入端；所述音频接口电路的输出端接第一音箱(1-4 );所述多路串行接口和高速USB接口分别接各种病人信息采集设备(1-6);所述视频接口电路的输出端接嵌入式控制器Ul的相应输入端；嵌入式控制器Ul与因特网相连接；所述自动诊断端(2)由代理服务器(2-1)、云控制服务器(2-2)、2个以上的诊断节点服务器(2-3)和网络存储器(2-4)组成；所述代理服务器(2-1)与因特网相连接，代理服务器 (2-1)通过云控制服务器(2-2)分别与各诊断节点服务器(2-3)相连接，各诊断节点服务器 (2-3)分别与网络存储器(2-4)相连接；所述代理服务器(2-1)上部署HTTP代理模块(2-1-1),所述云管理服务器(2-2)上安装有ubuntu服务器板，在ubuntu服务器板上安装有云管理器(2_2_1)，所述诊断节点服务器(2-3)上安装有ubuntu服务器板，作为接受管理的节点，每台诊断节点服务器(2-3)上安装有节点管理器(2-3-1)和一个以上的KVM虚拟机(2-3-2)，所述节点管理器(2-3-1)实现对KVM虚拟机的管理，KVM虚拟机(2-3-2)上安装有诊断软件；所述医生诊断端(3)由计算机(3-1)、显示器(3-2)、第二摄像头(3-3)、第二音箱 (3-4)、第二话筒(3-5)和脉像模拟设备(3-6)组成；所述计算机(3-1)与因特网相连接，所述计算机(3-1)的输出端分别接显示器(3-2)、第二音箱(3-4)和脉像模拟设备(3-6)的输入端；所述第二摄像头(3-3)和第二话筒(3-5)分别接计算机(3-1)的相应输入端。
2.根据权利要求I所述的基于云计算的中医数据采集诊断中间系统，其特征在于所述嵌入式控制器Ul的型号为S3C6410X。
3.根据权利要求2所述的基于云计算的中医数据采集诊断中间系统，其特征在于所述存储器由存储芯片U2-U4、电阻R1-R4组成；所述嵌入式控制器Ul分别通过扩展地地总线和数据总线以及控制信号线与存储芯片U2-U4相连接，所述电阻R1-R4的一端分别接 VDDI0，它们的另一端分别接存储芯片U2的9脚、10脚、7脚、19脚。
4.根据权利要求3所述的基于云计算的中医数据采集诊断中间系统，其特征在于所述音频接口电路由音频芯片UlI、音频放大器U12、场效应管Q1、电阻R36-R48、电容C23-C34、 晶体U10、话筒插座J6、音箱接口 P1、耳机插座J7、铁氧体磁珠FB1-FB3、驻极体M1C2组成； 所述话筒插座J6的2脚经电容C23接音频芯片Ull的输入端21脚，话筒插座J6的I脚接地；所述驻极体M1C2的两端分别经电容C24和C25接音频芯片Ull的输入端29脚和22 脚；所述耳机插座Jl的2脚和4脚分别经电容C26和C27接音频芯片Ull的输出端39脚和41脚；所述音频芯片Ull的输出端35脚依次经电容C28、电阻R45接音频放大器U12的输入端4脚，音频芯片Ull的输出端36脚依次经电容C29、电阻R45接音频放大器U12的输入端4脚；音频放大器U12的输出端5脚依次经铁氧体磁珠FB2、电容C33接音箱接口 Pl 的I脚；音频放大器U12的输出端8脚依次经铁氧体磁珠FB3、电容C34接音箱接口 Pl的2 脚，嵌入式控制器控制器Ul的D7脚、B5脚、D6脚、B4脚、A3脚、AE18脚分别依次与音频芯片Ull的6脚、11脚、10脚、8脚、5脚、45脚相连接；所述嵌入式控制器Ul的W12脚经电阻 R36接晶体UlO的I脚，晶体UlO的3脚经电阻R42接音频芯片Ull的2脚。
5.根据权利要求4所述的基于云计算的中医数据采集诊断中间系统，其特征在于所述触摸屏接口电路由触摸屏芯片J8、排阻R50-R53组成；所述嵌入式控制器Ul的XYD0-XYD23 分别接排阻R50-R52的相应管脚，所述嵌入式控制器Ul的AA25脚、W22脚、AA24脚、V19脚分别接排阻R53的I脚、3脚、5脚、7脚；排阻R50-R52的VD0-VD23脚分别接触摸屏芯片J8 的相应管脚；排阻R53的2脚、4脚、6脚、8脚分别接触摸屏芯片J8的30脚、31脚、29脚、 32脚。
6.根据权利要求5所述的基于云计算的中医数据采集诊断中间系统，其特征在于所述视频接口电路由解码芯片U13、电阻R54-R57、电容C38-C45、电感LI、晶体X6、铁氧体磁珠 FB4、视频电缆插座J9组成；所述视频电缆J9的I脚依次经电感LI、电容C42接解码器芯片 U13的输入端I脚，所述解码芯片U13的输出端11-18脚分别接嵌入式控制器Ul的97-90 脚，解码芯片U13的9脚、24脚分别接嵌入式控制器Ul的100脚、102脚，解码芯片U13的 25脚经电阻R54接嵌入式控制器Ul的99脚。
7.根据权利要求6所述的基于云计算的中医数据采集诊断中间系统，其特征在于所述病人信息采集设备(1-6)包括面像采集设备、舌像采集设备、声音采集设备、气味采集设备、 脉诊采集设备。
8.根据权利要求I或7所述的中间系统的实现方法，其特征在于(1)病人端的实现方法如下所述病人端包括如下功能模块第一中心处理模块(1-1-1)、第一配置管理模块 (1-1-2)、数据采集/处理模块(1-1-3)、触摸屏处理模块(1-1-4)、第一音频回放模块 (1-1-5)、第一音频采集模块(1-1-6)、第一视频回放模块(1-1-7)和第一视频采集模块 (1-1-8);所述第一配置管理模块(1-1-2)管理各种接入病人信息采集设备(1-6)的类型以及采集/处理模块(1-1-3);所述数据采集/处理模块(1-1-3)采集各种病人信息采集设备 (1-6)输入的数据并传递到所述自动诊断端(2)或医生诊断端(3);所述的触摸屏处理模块 (1-1-4)在触摸屏(1-2)上显示诊断界面、采集病人的输入数据并传递到所述第一中心处理模块(1-1-1)，同时，接收第一中心处理模块(1-1-1)传递的信息并显示到触摸屏(1-2) 上；所述第一音频回放模块(1-1-5)接收医生诊断端(3)传递的音频数据并通过第一音箱 (1-4)播放；所述第一音频采集模块(1-1-6)采集第一话筒(1-5)的音频数据并传递到医生诊断端(3);所述第一视频回放模块(1-1-7)接收医生诊断端(3)传递的视频数据并显示在触摸屏(1-2)上；所述第一视频采集模块(1-1-8)采集第一摄像头(1-3)的视频数据并传递到医生诊断端(3);所述第一中心处理模块(1-1-1)启动/停止以上各模块，并且处理触摸屏处理模块(1-1-4)传递的信息并传递到自动诊断端(2)或医生诊断端(3)，还接收自动诊断端(2)或医生诊断端(3)的信息并传递到触摸屏(1-2)；(2)自动诊断端的实现方法如下所述自动诊断端包括如下功能模块在所述代理服务器(2-1)上安装的HTTP代理模块(2-1-1)、在所述云管理服务器(2-2)上安装的云管理器(2-2-1)、在所述诊断节点服务器 (2-3)上安装的节点管理器(2-3-1)和2个以上的KVM虚拟机(2-3-2)；病人端(I)的数据经由因特网提交到所述代理服务器(2-1)上的HTTP代理模块 (2-1-1)，再由所述HTTP代理模块(2-1-1)提交到所述云管理服务器(2-2)上的云管理器 (2-2-1 )，所述云管理器(2-2-1)将此请求分配到某诊断节点服务器(2-3)上的KVM虚拟机 (2-3-2)中的诊断软件；所述诊断节点服务器(2-3)上的KVM虚拟机(2-3-2)中安装有第二中心处理模块 (2-3-2-1)、第二配置管理模块(2-3-2-2 )、诊断模块(2-3-2-3 )和第二存储模块(2-3-2-4 )； 所述第二中心处理模块(2-3-2-1)接收病人端(I)的数据或指令并传递给所述诊断模块 (2-3-2-3)，并且接收诊断模块(2-3-2-3)返回的数据并传递给病人端(I);所述第二配置管理模块(2-3-2-2)管理诊断模块(2-3-2-3);所述诊断模块(2-3-2-3)接收所述第二中心处理模块(2-3-2-1)传递的数据，根据诊断类型及设备类型调用诊断模块(2-3-2-3)进行诊断，并将诊断结果返回所述第二中心处理模块(2-3-2-1);所述第二存储模块(2-3-2-4)存储诊断模块(2-3-2-3)的诊断结果；(3)医生诊断端的实现方法如下所述医生诊断端包括如下功能模块第三中心处理模块(3-1-1)、第三配置管理模块(3-1-2)、第二视频回放模块(3-1-3)、第二视频采集模块(3-1-4)、第二音频回放模块 (3-1-5)、第二音频采集模块(3-1-6)、脉象处理模块(3-1-7)、数据处理模块(3-1-8)和第三存储模块(3-1-9);所述第三配置管理模块(3-1-2)管理脉象处理模块(3-1-7);所述第二视频回放模块(3-1-3)接收病人端(I)传递的视频数据并显示到显示器(3-2)上；所述第二视频采集模块(3-1-4)采集第二摄像头(3-3)的视频数据并发送到病人端(I);所述第二音频回放模块(3-1-5)接收病人端(I)传递的音频数据并通过第二音箱(3-4)回放；所述第二音频采集模块(3-1-6 )采集第二话筒(3-5 )的音频数据并发送到病人端(I);所述脉象处理模块(3-1-7)接收并处理病人端(I)传递的脉象数据，并将脉象数据通过脉象模拟设备(3-6)还原；所述数据处理模块(3-1-8)接收第三中心处理模块(3-1-1)传递的数据， 并且将处理结果显示到显示器(3-2)上，还将处理后的数据传递到第三存储模块(3-1-9)； 所述第三存储模块(3-1-9)存储病人的的信息及医生的诊断结果；所述第三中心处理模块 (3-1-1)启动/停止以上各模块，还接收病人端(I)的数据并传递到数据处理模块(3-1-8)， 以及将医生的诊断结果传递到第三存储模块(3-1-9)。
全文摘要
本发明涉及一种基于云计算的中医数据采集诊断中间系统及其实现方法，其技术要点如下所述系统由病人端、自动诊断端和医生诊断端组成；所述病人端、自动诊断端和医生诊断端通过因特网相连接；所述病人端由中心处理器、触摸屏、第一摄像头、第一音箱、第一话筒和病人信息采集设备组成；所述自动诊断端由代理服务器、云控制服务器、2个以上的诊断节点服务器和网络存储器组成；所述医生诊断端由计算机、显示器、第二摄像头、第二音箱、第二话筒和脉像模拟设备组成。本发明的优点是能够有效集成各种分析方法，使得对病症的分析和判断更加准确。并且能够降低病人端的设备成本，同时也降低了社会总成本，提升了资源利用率。
文档编号A61B19/00GK102592061SQ20121006492
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月13日 优先权日2012年3月13日
发明者卢继临, 徐宪清, 李炳志, 田亮, 赵书良, 郭瑞强 申请人:河北师范大学