本发明涉及医疗辅助器械领域，特别涉及一种人体脊柱侧弯测量仪。
背景技术：
脊柱侧弯是一类以脊柱侧方弯曲并伴有椎体旋转的复杂脊柱锥形，脊柱侧弯的严重程度多通过对侧向弯曲角度的测量进行评估。脊柱侧弯在青少年中发病率极高，脊柱侧弯不会引起严重的病理状态，但是会影响心肺发育、腰背疼痛，伸至导致躯干失去平衡。因此，脊柱侧弯的测量的准确性，直接关系到进一步的预防和治疗。目前，市场上的脊柱侧弯测量仪，未校准直接采集数据，降低数据测量的准确性，提高数据处理的复杂性。
技术实现要素：
为解决现有技术中人体脊柱侧弯测量仪测量的准确性的问题，本发明提出一种人体脊柱侧弯测量仪。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种人体脊柱侧弯测量仪，包括：便携测量壳体、中央处理模块、无线传输模块、加速度传感器、液晶显示模块、充电管理模块和充电电源模块，便携测量壳体的底部设置有紧挨脊柱的半球槽体，前侧设置有放置液晶显示模块的长形开口，且液晶显示模块与设置在便携测量壳体内的中央处理模块电连接；无线传输模块、加速度传感器、充电管理模块和充电电源模块均设置在便携测量壳体内，并分别与中央处理模块电连接，
所述中央处理模块的两个模拟信号输入端分别连接一个电压检测电路和一个充电检测电路，一个控制输入端连接一个液晶电源控制电路；
加速度传感器可采集水平校准数据作为基准值，加速度传感器以预设的频率从脊柱第一节起始部位到腰椎第五节末端部位根据时间持续采集侧弯数据，将采集的所有侧弯数据按照1.85:1的数据比例分别进行处理。
优选的是，所述中央处理模块内设置环形缓存区，该环形缓存区申请多个与加速度传感器的n位符号数一致的n位符号数存储区，并申明一个指针变量指向该存储区的第一个数据；加速度传感器采集到的第一个水平校准数据存储到存储区的第一个数据，指针变量加一，重复将加速度传感器采集到的侧弯数据依次保存到环形缓存区的多个存储区，直至多个存储区存满；然后，指针变量再次指向存储区的第一个数据，如此在环形缓存区循环存储。
优选的是，所述加速度传感器采集到的数据经过滤波处理后传输至中央处理模块，该滤波处理的方式为先采用中值滤波法再采用滑动平均滤波法，将环形缓存区的每采集到若干个数据利用中值滤波法处理一次并保留有效数据，再将环形缓存区一次存满的所有组数据利用算术平均滤波法处理，处理后存储在中央处理模块中；利用中值滤波法处理一次若干个数据的时间小于等于环形缓存区保存所有数据需要的时间除以所有组数据的时间。
优选的是，所述中央处理模块处理其接收到的加速度传感器采集的数据时，通过无线传输模块辅助远程计算机同时处理；在远程计算机上设置有用数据表格式c程序文件表示的角度正弦函数值和数据变化量，将中央处理模块接收到的加速度传感器采集的数据按照1.85:1的数据比例分别进行三角函数运算，并通过匹配远程计算机上的数据表格式c程序文件查找对应的三角函数值和对应角度。
优选的是，所述中央处理模块处理得到的角度以箭头图标实时显示在标有角度刻度的屏幕显示模块中，箭头图标随着角度的变化在角度刻度上来回移动。
优选的是，所述充电电源模块启动30s内，所述加速度传感器采集水平校准数据作为基准值。
优选的是，还包括测距滚轮、传动机构和编码器，测距滚轮设置在便携测量壳体上，并与设置在便携测量壳体内的传动机构连接，传动机构和设置在便携测量壳体内的编码器连接，编码器与所述中央处理模块连接；测距滚轮转动时，经传动机构带动编码器转动，编码器将转动角度的信息转换为脉冲电信号传输到中央处理模块，根据编码器输出的脉冲个数计算出测距滚轮的滚动距离；
加速度传感器根据测距滚轮滚动的距离采集从脊柱第一节起始部位到腰椎第五节末端部位的侧弯数据，将采集的所有侧弯数据精确分配至每一段脊柱骨骼上。
优选的是，还包括蜂鸣器和usb接口电路，所述蜂鸣器设置在便携测量壳体的边侧，并通过一个三极管电路与所述中央处理模块的通讯引脚电连接；所述usb接口电路设置在便携测量壳体内，并与所述中央处理模块的数据引脚电连接。
优选的是，所述无线传输模块为蓝牙传输模块。
优选的是，所述液晶电源控制电路包括另一个三极管电路和一个场效应管电路，一个场效应管电路的输入端与另一个三极管电路的输出端电连接。
本发明的有益效果为：本发明的人体脊柱侧弯测量仪，整体结构设计紧凑，提高使用的便利性，可准确快速的评估人体脊柱的健康状况，也可在日后康复过程中对康复的效果以及过程进行记录，避免频繁采用医学x光的方式来判断脊柱形态，降低对人体的损害。加速度传感器采集水平校准数据作为基准值，再以预设的频率从脊柱第一节起始部位到腰椎第五节末端部位采集侧弯数据，将采集的所有侧弯数据按照1.85:1的数据比例分别进行处理，提高数据采集的准确性的数据处理的精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种人体脊柱侧弯测量仪的结构示意图；
图2为本发明一种人体脊柱侧弯测量仪的电路框架图；
图3为本发明一种人体脊柱侧弯测量仪的部分电路原理图。
图中：
1、便携测量壳体；2、液晶显示模块；3、蜂鸣器；11、半球槽体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。
实施例：如图1所示的一种人体脊柱侧弯测量仪，包括：便携测量壳体1，便携测量壳体1的底部设置有紧挨脊柱的半球槽体11，前侧设置有放置液晶显示模块2的长形开口；蜂鸣器和usb接口电路设置在便携测量壳体的边侧；中央处理模块、无线传输模块、加速度传感器、液晶显示模块、充电管理模块和充电电源模块设置在便携测量壳体的内部。
如图2所示的人体脊柱侧弯测量仪的电路结构，包括：中央处理模块、无线传输模块、加速度传感器、液晶显示模块、充电管理模块、充电电源模块、蜂鸣器和usb接口电路，无线传输模块、加速度传感器、液晶显示模块、充电管理模块、充电电源模块、蜂鸣器和usb接口电路分别与中央处理模块电连接。
如图3所示的电路原理图，蜂鸣器通过一个三极管电路t2与中央处理模块的通讯引脚pa6电连接，用于发出操作指示声音；中央处理模块的两个模拟信号输入端ain1和ain2分别连接一个电压检测电路和一个充电检测电路，一个控制输入端fif_on连接一个液晶电源控制电路，液晶电源控制电路包括另一个三极管电路t1和一个场效应管q1电路，一个场效应管电路的输入端与另一个三极管电路的输出端电连接。液晶电源控制电路控制控制液晶显示模块节约用电，降低能耗。usb接口电路与中央处理模块的数据引脚电连接。无线传输模块为蓝牙传输模块。
中央处理模块的处理方式为：中央处理模块内设置环形缓存区，该环形缓存区申请200个与加速度传感器的16位符号数一致的16位符号数存储区，并申明一个指针变量指向该存储区的第一个数据；加速度传感器采集到的第一个水平校准数据存储到存储区的第一个数据，指针变量加一，重复将加速度传感器采集到的侧弯数据依次保存到环形缓存区的200个存储区，直至200个存储区存满；然后，指针变量再次指向存储区的第一个数据，如此在环形缓存区循环存储。中央处理模块处理其接收到的加速度传感器采集的数据时，通过无线传输模块辅助远程计算机同时处理；在远程计算机上设置有用数据表格式c程序文件表示的角度正弦函数值和数据变化量，将中央处理模块接收到的加速度传感器采集的数据按照1.85:1的数据比例分别进行三角函数运算，并通过匹配远程计算机上的数据表格式c程序文件查找对应的三角函数值和对应角度；减小中央处理模块的占用空间，提高中央处理模块的处理速度。中央处理模块处理得到的角度以箭头图标实时显示在标有角度刻度的屏幕显示模块中，箭头图标随着角度的变化在角度刻度上来回移动。
加速度传感器采集数据的方式为：充电电源模块启动30s内，加速度传感器可采集水平校准数据作为基准值，根据用户的选择决定是否需要采集。加速度传感器以1k频率从脊柱第一节起始部位到腰椎第五节末端部位采集侧弯数据，将采集的所有侧弯数据按照1.85:1的数据比例分别进行处理，准确的处理胸椎和腰椎的侧弯角度。加速度传感器采集到的数据经过滤波处理后传输至中央处理模块，该滤波处理的方式为先采用中值滤波法再采用滑动平均滤波法，将环形缓存区的每采集到200个数据利用中值滤波法处理一次并保留有效数据，再将环形缓存区一次存满的10组数据利用算术平均滤波法处理，处理后存储在中央处理模块中；环形缓存区保存所有数据需要的时间200ms，利用中值滤波法处理一次若干个数据的时间为20ms。这种滤波方法保证环形缓存区内数据始终都是最新数据，而且不需要数据搬移，能够快速保存。
该环形缓存区申请多个与加速度传感器的n位符号数一致的n位符号数存储区，n通过加速度传感器的性能决定，环形缓存区的多个存储区可调整。环形缓存区的每采集到若干个数据利用中值滤波法处理一次并保留有效数据，若干个数据可根据环形缓存区的多个存储区调整。
本发明的人体脊柱侧弯测量仪，还包括测距滚轮、传动机构和编码器，测距滚轮设置在便携测量壳体上，并与设置在便携测量壳体内的传动机构连接，传动机构和设置在便携测量壳体内的编码器连接，编码器与所述中央处理模块连接；测距滚轮转动时，经传动机构带动编码器转动，编码器将转动角度的信息转换为脉冲电信号传输到中央处理模块，根据编码器输出的脉冲个数计算出测距滚轮的滚动距离；加速度传感器根据测距滚轮滚动的距离采集从脊柱第一节起始部位到腰椎第五节末端部位的侧弯数据，将采集的所有侧弯数据精确分配至每一段脊柱骨骼上，使测量数据和脊柱骨骼精确对应，提升测量数据的准确性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。