TWI603081B - 生理參數檢測系統及試紙的辨識及判讀方法 - Google Patents

Description

生理參數檢測系統及試紙的辨識及判讀方法

本發明是有關於一種檢測系統及辨識與判讀方法，且特別是有關於一種生理參數檢測系統及試紙的辨識與判讀方法。

近幾年，隨著物質生活的提升，人們對於健康問題的意識也漸漸地抬頭。由於大多數民眾對於自己的身體狀態或是環境狀態經常後知後覺，而忽略身體所發出的警訊。為了讓一般民眾能夠就近觀察自身的生理狀況，坊間也陸續出現各式各樣的量測器材。如此一來，一般民眾便能夠經由各種量測器材來監視自己體內的生理變化，而能夠即時查覺自身的健康狀況是否已亮起紅燈，進而注意自己的體能以及作適當的調整。因此，利用資訊技術，蒐集各種生理訊號並且分析個案生理機能健康狀態，是醫療與資訊領域所共同合作研究的研究課題。

疾病之癥兆大多會在生理器官運作與律動的變異性上呈現些微的差異，而針對生理訊號的監控與分析雖然已有許多國際廠商與醫療研究人員提供與提出評估的流程與做法，然而，目前市面上的各種生理訊號的監控與檢測的儀器及其配件十分繁雜而不好攜帶。並且，對於後續的分析及應用，亦需要額外安裝有至少一測試程式的計算裝置。因此，現存的儀器通常是大型、難以操作且昂貴的。大體而言，每一個這些儀器是經訂製以用於特定測試或用於單一目的之測試，對使用者來說仍舊是相當的不便。

本發明提供一種生理參數檢測系統，其適於與可攜式電子裝置整合，以利用可攜式電子裝置進行光學及影像分析及運算而得到檢測結果。

本發明提供一種試紙的辨識與判讀方法，其可透過光學及影像分析對試紙進行辨識與判讀。

本發明的生理參數檢測系統包括一殼體以及一試紙托盤。殼體包括一承載槽，其設置於殼體的一上表面並包括一透光窗。承載槽用以承載具有一影像擷取元件的一可攜式電子裝置。影像擷取元件對應透光窗。試紙托盤可移動地設置於殼體內並位於承載槽下方。試紙托盤用以承載至少一試紙。影像擷取元件適於透過透光窗而拍攝試紙的一檢測反應。

本發明的試紙的辨識及判讀方法包括下列步驟。提供多個試紙，其中試紙分別用以檢測多個生理參數，且試紙分別具有多個顏色特性，以分別對應生理參數。對試紙分別進行對應的生理參數的檢測，以得到多個檢測反應。拍攝試紙的一影像畫面。依據影像畫面得到試紙的顏色特性及檢測反應。依據顏色特性得到試紙所分別檢測的生理參數。將試紙所檢測的生理參數分別對應至檢測反應，以得到一生理參數檢測結果。

基於上述，本發明的生理參數檢測系統適於與可攜式電子裝置整合，利用可攜式電子裝置的影像擷取元件(例如是攝錄影機鏡頭)來拍攝試紙的檢測反應，並可透過可攜式電子裝置進行判讀及運算，以得出並顯示試紙所檢測的生理參數的檢測結果。因此，本發明確實可提升生理參數檢測系統的使用彈性及便利性。

除此之外，本發明更據此提出一種試紙的辨識及判讀方法，其可透過拍攝試紙的影像而得到試紙的顏色及檢測反應，並依據試紙的顏色辨識出試紙的檢測項目（檢測的生理參數），再將試紙所檢測的生理參數對應至試紙的檢測反應，而得到此生理參數的檢測結果。因此，本發明的方法可使試紙的辨識及判讀自動化，進而提升生理參數檢測的效率。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

請參考圖1至圖3，在本實施例中，生理參數檢測系統100可包括一蓋體110a、一殼體110以及一試紙托盤120。蓋體110a設置於殼體110上，以罩覆殼體110的一上表面114。須說明的是，圖2及圖3皆省略繪示蓋體110a的結構，以更清楚呈現生理參數檢測系統100的內部構造。在本實施例中，殼體110包括一承載槽112，其設置於殼體110的上表面114，且承載槽112包括一透光窗112a。承載槽112可用以承載如圖3所示的一可攜式電子裝置200，其具有一影像擷取元件210，且影像擷取元件210的設置位置對應於承載槽112的透光窗112a。本實施例可例如為一攝錄影機鏡頭，以下將以攝錄影機鏡頭來做說明，但本發明並不以此為限。在本實施例中，可攜式電子裝置200可例如為具有照相功能的智慧型手機。當然，本發明並不以此為限，在其他實施例中，可攜式電子裝置200亦可為一平板電腦或是其他具有影像擷取元件的可攜式電子裝置，其中上述之各種可攜式電子裝置皆具有網路連結之功能，可與任一特定目的地進行資料傳輸。因此，可攜式電子裝置200亦可具有一無線傳輸模組，以透過無線網路與上述的特定目的地進行資料傳輸。

在本實施例中，試紙托盤120可移動地設置於殼體110內，並位於承載槽112的下方。舉例而言，試紙托盤120可為一抽屜結構，其可例如沿一滑軌而移動於如圖1所示的收納位置與如圖2所示的展開位置之間。試紙托盤120用以承載至少一試紙300。當試紙托盤120位於展開位置時，至少部分的試紙托盤120暴露於外，讓使用者可將試紙300置入試紙托盤120內，或是將試紙300自試紙托盤120內取出。當試紙托盤120位於收納位置時，試紙托盤120位於殼體110內，並與殼體110共同形成一密閉空間，影像擷取元件210的一拍攝視角（如圖3的虛線所示）對應於試紙托盤120的位置。影像擷取元件210適於透過透光窗112a而拍攝設置於試紙托盤120上的試紙300的檢測反應之影像。

進一步而言，試紙托盤120的一內壁可為一吸光面，以防止試紙托盤120的內壁反光而影響影像擷取元件210的拍攝效果。具體來說，試紙托盤120的內壁可為一黑色表面，或是試紙托盤120的內壁覆蓋吸光塗層。並且，當試紙托盤120位於收納位置時，試紙托盤120與殼體110形成密閉空間，以防止外界的光線進入，因而可提升影像擷取元件210所拍攝的畫面影像的品質。

在這樣的結構配置下，本實施例的生理參數檢測系統100可與可攜式電子裝置200整合，利用可攜式電子裝置200的影像擷取元件210所拍攝試紙300的檢測反應之影像，並可透過可攜式電子裝置200的處理器進行判讀及運算，以得出並顯示試紙300所檢測的生理參數的一初步檢測結果。若有進一步分析之必要，更可利用可攜式電子裝置200將此檢測結果藉由網路傳輸至一特定之目的地，例如雲端系統、資料儲存及分析系統或是醫院、醫療檢視或研究單位、健康檢查中心等單位的資料庫等等，以藉此得到一進階檢測結果與建議。再者，當生理參數檢測系統100與可攜式電子裝置200電性連接時，生理參數檢測系統100亦可與可攜式電子裝置200進行資料傳輸，以獲得初步檢測結果或進階檢測結果。

詳細而言，在本實施例中，試紙300的數量可為多個，其分別用以檢測多個不同的生理參數。舉例來說，試紙300可包括各種血液檢測試紙、尿液檢測試紙、呼吸檢測試紙、血糖檢測試紙等。並且，用以檢測不同的生理參數的試紙300的顏色可各不相同，以區分其不同的檢測用途。可攜式電子裝置200的影像擷取元件210拍攝檢測後的試紙300的影像畫面後，可藉由預先載入於可攜式電子裝置200內之演算法(例如是影像分析辨識軟體)來分析此影像畫面而判讀出試紙300的顏色，以對應得到此試紙300的檢測項目（例如各種血液、尿液、呼吸及/或血糖檢測等），並判讀出試紙300的檢測反應（例如陽性反應或陰性反應等），並綜合上述結果進行運算而得到試紙300所檢測的生理參數的初步檢測結果。

請參考圖4，在本實施例中，試紙托盤120可包括多個定位槽122，其分別用以容置並定位上述的多個試紙300。具體而言，定位槽122可包括多個第一定位槽122a及一第二定位槽122b，第一定位槽122a彼此平行，第二定位槽122b與各個第一定位槽122a交叉。在本實施例中，第一定位槽122a彼此平行設置，而第二定位槽122b則與各個第一定位槽122a垂直交叉設置，第一定位槽122a適於容置各種不同的血液檢測試紙，而第二定位槽122b則適於容置尿液檢測試紙。當然，本實施例的配置方式僅用以舉例說明，本發明並不侷限於此。

請參考圖5及圖6，在本實施例中，殼體110更可如圖5所示包括一連接槽116，其設置於殼體110的上表面114，並且，連接槽116包括一電連接器116a。如此，可攜式電子裝置200的一底部可如圖6所示之以直立形式插設於連接槽116內，以與電連接器116a電性連接，以透過電連接器116a進行充電，並可透過電連接器116a與生理參數檢測系統100進行資料傳輸。在本實施例中，連接槽116位於殼體110的承載槽112內。也就是說，連接槽116與承載槽112的設置位置可彼此重疊。當然，本實施例僅用以舉例說明，本發明並不侷限連接槽116的設置位置。

除此之外，本實施例的生理參數檢測系統100更可如圖2所示包括多個儀器托盤130（如圖2所示之儀器托盤130a、130b及130c），並且，各個儀器托盤130可包括多個容置槽132，以容置多個生理參數偵測器400，以方便使用者進行各種不同的生理參數的檢測。生理參數偵測器400可包括相機模組、鏡頭、試紙組、心電感測器、血壓感測器、體溫感測器或其任意組合。

舉例而言，儀器托盤130a、130b及130c的其中之一（例如為圖2中向左延伸的儀器托盤130a）可容置多組試紙組，以分別供各種血液檢測、尿液檢測、呼吸檢測、血糖檢測之用。檢測過後的試紙300再置入試紙托盤120中，以透過可攜式電子裝置200拍攝其檢測反應。儀器托盤130a、130b及130c的其中之另一（例如為圖2中向下延伸的儀器托盤130b）可容置用以偵測心電圖（electrocardiography）、血氧飽和度及/或體溫的生理參數偵測器以及血壓儀、耳溫槍等輔助裝置，在本實施例中，血壓儀及耳溫槍可用以提供使用者的真實血壓及體溫等數據，以作為生理參數偵測器的數據校正之用。儀器托盤130a、130b及130c的其中之另一（例如為圖2中向右延伸的儀器托盤130c）可容置一相機模組、一第一鏡頭及一第二鏡頭，其中，第一鏡頭可組裝於相機模組上而組成類似皮表透光顯微鏡（dermoscopy）的裝置，以檢測例如黑色素瘤等皮膚病變之用。第二鏡頭亦可組裝於相機模組上而組成類似耳鏡的裝置，以檢測例如中耳炎等耳朵疾病之用。當然，上述的配置僅作為舉例說明之用，本發明並不侷限儀器托盤130的數量及其可容置的生理參數偵測器的種類及數量。

請參考圖7及圖8，在本實施例中，上述的容置槽132的至少其中之一可如圖7所示包括一電連接器132a，以與容置於其內的生理參數偵測器400電性連接，使生理參數偵測器400可透過電連接器132a進行充電，並可透過電連接器132a與生理參數檢測系統100進行資料傳輸。此外，容置槽132亦可用以容置生理參數偵測器400的備用電池，並可在備用電池設置於容置槽132內時透過電連接器132a對其進行充電。在本實施例中，生理參數檢測系統100更可包括如圖8所示之插座連接器140（socket connector）及延伸線路150。插座連接器140可與連接槽116的電連接器116a及容置槽132的電連接器132a電性連接，以使生理參數檢測系統100可透過電連接器116a及132a而分別與可攜式電子裝置200及生理參數偵測器400形成電性連接及/或進行資料的傳輸。此外，生理參數檢測系統100可透過延伸線路150而連接至一電源，以進行充電。或者，生理參數檢測系統100可透過延伸線路150而連接至一外接電子元件，以與此外接電子元件進行資料傳輸。

請參考圖2、圖3及圖9，本發明亦可衍生出一種試紙的辨識及判讀方法，其可適用於上述的生理參數檢測系統100。本實施例的試紙的辨識及判讀方法包括下列步驟。首先，執行步驟S110，提供多個試紙300，其中，上述的多個試紙300可例如設置於生理參數檢測系統100的試紙托盤120上，其分別用以檢測多個不同的生理參數，且上述的多個試紙300分別具有多個不同的顏色特性，以分別對應至上述多個不同的生理參數。也就是說，上述的多個試紙300試透過其顏色特性來區分其不同的檢測用途（例如各種血液檢測、尿液檢測、呼吸檢測、血糖檢測等）。接著，執行步驟S120，對試紙300分別進行其對應的生理參數的檢測，以得到多個檢測反應。接著，執行步驟S130，拍攝試紙300的一影像畫面。在本實施例中，生理參數檢測系統100的一承載槽112可用以承載並設置可攜式電子裝置200，並利用可攜式電子裝置200來拍攝檢測後的試紙300的影像畫面。接著，執行步驟S140，依據上述的影像畫面得到試紙300的顏色特性及檢測反應。在本實施例中，可攜式電子裝置200可依據預先載入之演算法(例如是影像辨識及分析軟體)來判讀其所拍攝的試紙300的影像畫面而得到試紙300的顏色特性及檢測反應（例如陽性反應或陰性反應等）。接著，執行步驟S150，依據試紙300的顏色特性得到試紙300所分別檢測的生理參數。在本實施例中，由於各試紙300所對應檢測的生理參數是以其顏色作區分，故可攜式電子裝置200可依據試紙300的顏色特性而得到試紙300所檢測的生理參數。之後，執行步驟S160，將試紙300所檢測的生理參數分別對應至其檢測反應，以得到一生理參數檢測結果。在本實施例中，可攜式電子裝置200可將試紙300所檢測的生理參數及試紙300的檢測反應配對，以綜合運算出試紙300所檢測的生理參數的檢測結果。如此，生理參數檢測系統100便可透過可攜式電子裝置200而依據試紙300的顏色辨識試紙300的檢測項目（檢測的生理參數），並將其對應至試紙300的檢測反應，而得到此生理參數的檢測結果。須說明的是，本實施例的試紙的辨識及判讀方法並不限制其適用的硬體裝置，其可適用於任何具有攝錄影功能及運算能力的電子裝置。

綜上所述，本發明的生理參數檢測系統適於與可攜式電子裝置整合，利用可攜式電子裝置的影像擷取元件拍攝試紙的檢測反應，並可透過可攜式電子裝置進行判讀及運算，以得出並顯示試紙所檢測的生理參數的檢測結果。因此，一般使用者在家便可即時了解到其身體狀況，本發明確實可提升生理參數檢測系統的使用彈性及便利性。

此外，本發明更提出一種試紙的辨識及判讀方法，其可透過拍攝試紙的影像而得到試紙的顏色及檢測反應，並依據試紙的顏色辨識出試紙的檢測項目（檢測的生理參數），再將試紙所檢測的生理參數對應至試紙的檢測反應，而得到此生理參數的檢測結果。因此，本發明的方法可使試紙的辨識及判讀自動化，進而提升生理參數檢測的效率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧生理參數檢測系統
110‧‧‧殼體
110a‧‧‧蓋體
112‧‧‧承載槽
112a‧‧‧透光窗
114‧‧‧上表面
116‧‧‧連接槽
116a‧‧‧電連接器
120‧‧‧試紙托盤
122‧‧‧定位槽
122a‧‧‧第一定位槽
122b‧‧‧第二定位槽
130、130a、130b、130c‧‧‧儀器托盤
132‧‧‧容置槽
132a‧‧‧電連接器
140‧‧‧插座連接器
150‧‧‧延伸線路
200‧‧‧可攜式電子裝置
210‧‧‧影像擷取元件
300‧‧‧試紙
400‧‧‧生理參數偵測器
S110~S160‧‧‧步驟

圖1是依照本發明的一實施例的一種生理參數檢測系統的示意圖。 圖2是圖1的生理參數檢測系統的內部構件示意圖。 圖3是圖1的生理參數檢測系統的剖面示意圖。 圖4是圖2的生理參數檢測系統的試紙托盤示意圖。 圖5是圖2的生理參數檢測系統的承載槽及連接槽的示意圖。 圖6是圖3的生理參數檢測系統的連接槽插設可攜式電子裝置的示意圖。 圖7是圖2的生理參數檢測系統的容置槽的示意圖。 圖8是圖1的生理參數檢測系統的另一剖面示意圖。 圖9是依照本發明的一實施例的一種試紙的辨識及判讀方法的流程示意圖。

100‧‧‧生理參數檢測系統

110‧‧‧殼體

112‧‧‧承載槽

112a‧‧‧透光窗

114‧‧‧上表面

116‧‧‧連接槽

116a‧‧‧電連接器

120‧‧‧試紙托盤

130a、130b、130c‧‧‧儀器托盤

132‧‧‧容置槽

300‧‧‧試紙

400‧‧‧生理參數偵測器

Claims (16)

1. 一種生理參數檢測系統，包括：一殼體，包括一承載槽，該承載槽設置於該殼體的一上表面並包括一透光窗，該承載槽用以承載具有一影像擷取元件的一可攜式電子裝置，該影像擷取元件對應該透光窗；以及一試紙托盤，可移動地設置於該殼體內並位於該承載槽下方，該試紙托盤用以承載至少一試紙，該影像擷取元件適於透過該透光窗而拍攝該試紙的一檢測反應，該殼體的該承載槽與該試紙托盤間隔一固定距離。
2. 如申請專利範圍第1項所述的生理參數檢測系統，其中該試紙托盤的一內壁為一黑色表面或覆蓋一吸光塗層。
3. 如申請專利範圍第1項所述的生理參數檢測系統，其中該試紙托盤及該殼體共同形成一密閉空間。
4. 如申請專利範圍第1項所述的生理參數檢測系統，其中該至少一試紙的數量為多個，分別用以檢測多個不同的生理參數。
5. 如申請專利範圍第4項所述的生理參數檢測系統，其中該些試紙的顏色各不相同。
6. 如申請專利範圍第4項所述的生理參數檢測系統，其中該試紙托盤包括多個定位槽，分別用以容置並定位該些試紙。
7. 如申請專利範圍第6項所述的生理參數檢測系統，其中該些定位槽包括多個第一定位槽及一第二定位槽，該些第一定位槽彼此平行，該第二定位槽與該些第一定位槽交叉。
8. 如申請專利範圍第1項所述的生理參數檢測系統，其中該殼體更包括一連接槽，設置於該上表面並包括一電連接器，該可攜式電子裝置的一底部適於插設於該連接槽內，並與該電連接器電性連接。
9. 如申請專利範圍第8項所述的生理參數檢測系統，其中該連接槽位於該承載槽內。
10. 如申請專利範圍第1項所述的生理參數檢測系統，更包括多個儀器托盤，各該儀器托盤包括多個容置槽，用以容置多個生理參數偵測器。
11. 如申請專利範圍第10項所述的生理參數檢測系統，其中該些生理參數偵測器包括一相機模組、一鏡頭、一試紙組、一心電感測器、一血壓感測器、一體溫感測器或其任意組合。
12. 如申請專利範圍第10項所述的生理參數檢測系統，其中該些容置槽的其中之一包括一電連接器，以與對應的生理參數偵測器電性連接。
13. 如申請專利範圍第8項所述的生理參數檢測系統，其中當該可攜式電子裝置與該生理參數檢測系統電性連接時，該可攜式電子裝置適於與該生理參數檢測系統進行資料傳輸。
14. 一種試紙的辨識及判讀方法，包括：提供多個試紙，其中該些試紙分別用以檢測多個生理參數，且該些試紙分別具有多個顏色特性，以分別對應該些生理參數；對該些試紙分別進行對應的生理參數的檢測，以得到多個檢 測反應；放置該些試紙至一試紙托盤，並藉由與該試紙托盤間隔一固定距離的一可攜式電子裝置的一影像擷取元件來拍攝該些試紙的一影像畫面；依據該影像畫面得到該些試紙的該些顏色特性及該些檢測反應；依據該些顏色特性得到該些試紙所分別檢測的該些生理參數；以及將該些試紙所檢測的該些生理參數分別對應至該些檢測反應，以得到對應的多個生理參數檢測結果。
15. 如申請專利範圍第14項所述的試紙的辨識及判讀方法，更包括：在對該些試紙分別進行對應的生理參數的檢測之後，將該些試紙設置於一生理參數檢測系統內的一試紙托盤上。
16. 如申請專利範圍第15項所述的試紙的辨識及判讀方法，其中拍攝該些試紙的該影像畫面的步驟更包括：利用設置於該生理參數檢測系統上的一可攜式電子裝置拍攝該試紙托盤上的該些試紙的該影像畫面。