一种婴儿头围体重测量设备

摘要

本发明提供了一种婴儿头围体重测量设备，包括机械单元、电路单元以及婴儿弹力帽，其中机械单元至少包括底座、顶盖、十字支撑架、托盘以及摄像头；电路单元包括电源接口、电路板以及串口，其中电路板固定安装于底座中，电源接口与串口均固定在底座的一侧上，底座中还设有与电路板连接的压力传感器，顶盖覆盖在底座上，顶盖上与压力传感器对应的部位设有开口，压力传感器由开口处露出；本发明提供的婴儿头围体重测量设备能够同时测量婴儿的体重和头围的测量设备，该设备测量精度高，且能够智能化测量。

说明书

技术领域

本发明提供了一种能够同时检测婴儿的头围以及体重的设备，属于医疗电子检测设 备领域。

背景技术

随着生活水平的提高，婴儿健康发育受到更加广泛的重视。婴儿体重和头围参数作 为婴儿健康发育的重要指标，测量体重和头围的设备成为婴儿医疗保健的重要医疗检测 设备。但是在医院对于婴儿头围和体重的测量尤其是头围的测量还处于手动测量的阶 段，而婴儿属于特殊群体给医护人员的检测工作带来不便，而且测量精度不高。

发明内容

本发明解决了背景技术中的不足，提供了一种能够同时测量婴儿的体重和头围的测 量设备，该设备测量精度高，且能够智能化测量。

实现本发明上述目的所采用的技术方案为：

一种婴儿头围体重测量设备，包括机械单元、电路单元以及婴儿弹力帽，其中机 械单元至少包括底座、顶盖、十字支撑架、托盘以及摄像头；电路单元包括电源接口、 电路板以及串口，其中电路板固定安装于底座中，电源接口与串口均固定在底座的一侧 上，底座中还设有与电路板连接的压力传感器，顶盖覆盖在底座上，顶盖上与压力传感 器对应的部位设有开口，压力传感器由开口处露出；十字支撑架安装固定于顶盖上，托 盘放置于十字支撑架上，托盘的四周均设有朝上的挡板，十字支撑架的一端向前延伸， 且该端的端部上设有摄像头支撑架，摄像头固定安装于摄像头支撑架上且摄像头对准托 盘，摄像头通过数据线与电路板连接；所述的婴儿弹力帽套在婴儿的头上。

所述的挡板包括前挡板、后挡板以及两侧板，前挡板上设有用于放置婴儿头部的凹 槽。

所述的摄像头为120万像素的尤佳USB摄像头。

所述的婴儿弹力帽为红色，其材质为棉料。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：本发明提供的装置在使用时与计算机配合 使用，串口通过数据线与计算机连接，计算机中安装有专门设计的软件，在使用时，只 需将婴儿平放在托盘上，将婴儿弹力帽套在婴儿的头部，并将婴儿的头部放置在前挡板 上的凹槽中即可，此时点击软件中的测量按钮，摄像头与压力传感器收集到的数据及照 片通过数据线传输至计算机，计算机中专门设有的软件会对该数据及照片进行分析。运 用Matlab中的图像处理工具箱，运用二值化算法、高阶滤波算法、腐蚀操作和边缘跟 踪算法多种图像处理算法相结合，处理摄像头采集的婴儿头围图像，经过多次试验分析 测量不同不规则的图片周长与测量出的周长的关系，最终实现婴儿头围测量。对于婴儿 体重测量，硬件上采用高精度AD芯片，软件上结合均值滤波算法经过多次试验得到婴 儿体重数据。因此，采用本发明提供的装置能够提高婴儿头围体重的测量精度和测量范 围，在本发明中：婴儿体重参数：测量范围0～30kg，精度10g；婴儿头围参数20cm～ 90cm，精度1mm。

附图说明

图1为本发明提供的婴儿头围体重测量设备的整体结构示意图；

图2为本实施例中所采用的STC89C51最小系统原理图；

图3为本实施例中所使用的AD采集电路的电路图。

图中：1-底座，2-十字支撑架，3-托盘，4-摄像头，5-摄像头支撑架，6-压力传感 器，7-前挡板，8-后挡板。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做详细具体的说明。

本实施例中所提供的婴儿头围体重测量设备，包括机械单元、电路单元以及婴儿 弹力帽，其中机械单元至少包括底座1、顶盖、十字支撑架2、托盘3以及摄像头4；电 路单元包括电源接口、电路板以及串口，其中电路板固定安装于底座1中，电源接口与 串口均固定在底座的一侧上，底座1中还设有与电路板连接的压力传感器6，顶盖覆盖 在底座1上，顶盖上与压力传感器对应的部位设有开口，压力传感器6由开口处露出； 十字支撑架2安装固定于顶盖上，托盘3放置于十字支撑架2上，托盘3的四周均设有 朝上的挡板，十字支撑架2的一端向前延伸，且该端的端部上设有摄像头支撑架5，摄 像头4固定安装于摄像头支撑架5上且摄像头对准托盘，摄像头通过数据线与电路板连 接。

所述的挡板包括前挡板、后挡板以及两侧板，前挡板上设有用于放置婴儿头部的凹 槽。

所述的摄像头4为120万像素的尤佳USB摄像头。

所述的婴儿弹力帽套在婴儿的头上，婴儿弹力帽为红色，其材质为棉料。红色弹力 帽能够使得捕捉到的图像对比度更强，因此测试得到的数据也更加准确。

本实施例中所述的电路是基于STC89C51的最小系统，如图2所示，外围扩展高精 度的AD采集电路和串口电路，AD采集电路如图3所示，AD芯片使用24位高精度HX711 芯片，PC机要带有串口接口或使用USB转串口的连接线。

本发明提供的装置在使用时与计算机配合使用，串口通过数据线与计算机连接，计 算机中安装有专门设计的软件。计算机软件工作环境是安装有Microsoft Visual C++ 6.0简体中文企业版软件和Matlab7.0软件，设置好环境变量才可运行系统配套软件， 配套软件运用Matlab与VC混合编程，通过Matlab调用摄像头驱动程序采集头围图像 分析处理后得到头围数据传递给VC的API接口，同时利用基于微处理器STC89C51设计 的高精度AD采集系统进行婴儿体重的测量，通过VC控件MSCOMM与微处理器STC89C51 进行串口通讯，直接得到婴儿头围周长和体重的数据。

在使用时，只需将婴儿平放在托盘上，将婴儿弹力帽套在婴儿的头部，并将婴儿的 头部放置在前挡板上的凹槽中即可，此时点击软件中的测量按钮，摄像头与压力传感器 收集到的数据及照片通过数据线将传输至计算机，计算机中专门设有的软件会对该数据 及照片进行分析。运用Matlab中的图像处理工具箱，运用二值化算法、高阶滤波算法、 腐蚀操作和边缘跟踪算法多种图像处理算法相结合，处理摄像头采集的婴儿头围图像， 经过多次试验分析测量不同不规则的图片周长与测量出的周长的关系，最终实现婴儿头 围测量。对于婴儿体重测量，硬件上采用高精度AD芯片，软件上结合均值滤波算法经 过多次试验得到婴儿体重数据。因此，采用本发明提供的装置能够提高婴儿头围体重的 测量精度和测量范围，在本发明中：婴儿体重参数：测量范围0～30kg，精度10g；婴 儿头围参数20cm～90cm，精度1mm。