科技创新基金项目申请书.doc

山东大学大学生科技创新基金项目申请书学 院： 控制科学与工程学院 项目名称： 智能体温监控系统 申请负责人： 郭立村 指导教师： 刘常春 山东大学 2010 年 5 月 4 日项目名称智能体温监控系统起止时间2010 年 6月至 2011 年 6 月负责人姓名年级所在院系、专业联系电话E-mail郭立村2008控制学院 生物医学工项目组成员孙启永2008控制学院 生物医学工程156152442441010585249周宏2008控制学院 生物医学工程15154100882271213423龙玉涛2008控制学院 生物医学工张小亮2008控制学院 生物医学工程15063377640649099761导 师姓名刘常春职务/职称教授博导电-一、申请理由（包括自身具备的知识条件：自己的特长、兴趣等）项目申请背景：1.当前，我国经济快速发展，生活节奏越来越快，人们照顾子女和父母的压力越来越大，社会急需一种代替人对子女和父母身体状况进行监护的系统，其中又以体温的监护最为重要、普遍和易行。2.多种高传染性流行病（SARS，甲型H1N1流感）都伴有发热症状，在机场、车站等地进行体温的智能化监控可以有效地控制疾病的传播，又不对正常活动造成影响。3长期隐性低烧可诱发、或预示患有严重脏器疾病，如肾炎、心肌内膜炎等，定期自动、低负荷（即对人正常工作和生活无干扰）的监测体温可及时发现体温的异常变化。为此，我们团队想从体温的智能监控方面入手，以期实现对工作人群、老人及孩子体温进行实时、低负荷动态测量，同时进行适当的处理，实现紧急报警求助功能。或发现体温异常人员后进行报警。数据一律存入数据库中，进行统计分析。团队介绍：我们组的成员都为控制科学与工程学院生物医学工程的学生，随着电路、数电、等专业课的开设，越来越感觉到实践的重要性，想把学到的东西运用到实践中，在实践中发展自我，我们的学习成绩也都在专业的前50%，对电子设计比较感兴趣，因而在学有余力的情况下申请创新课题来开阔视野。本团队队员均系统地学习过C语言程序设计、数字电子技术以及模拟电子技术基础、80C51与AVR单片机等方面的知识，部分队员选修或自学了Visual c+程序设计、数据库、MATLAB等内容。所有队员对科技创新特别是电子类的，均有浓厚的兴趣爱好。本团队中郭立村、孙启永等人在单片机学习初期曾组队参加过“RoboElc”杯单片机入门应用设计大赛，并获得一等奖；郭立村、孙启永现正组队参加2010年山东大学大学生科技创新大赛，郭立村大一期间申请有一项实用新型专利。因此，本团队具有较强的自学的能力，动手能力，硬件以及软件设计能力，以及很强的团队合作能力。二、项目方案我们的项目拟实现的目标为：实时动态检测多目标体温参数，并实现一定时间的跟踪定位。以期获得较准确连续的体温信息；我们还加入了及时报警功能，如果体温异常，将会启动报警功能，提醒家人或提醒有关工作人员。此系统无需佩戴任何装置，无任何不舒适感，并对人无害。具体实施方案如下：1、 体温测量模块利用红外热像仪进行实时连续测温，并根据大量数据统计规律，根据外部环境进行温度修正，以减小误差，取较准确位置的温度作为真实温度。 2、 人脸识别模块通过摄像头对人脸信息进行采集，并传回中央处理器，与数据库中的数据进行比对，进行身份识别，或建立新的数据KnowU系统的实现方式：1.视频捕捉模块：主要是基于DirectShow技术编写，用于通过摄像头捕捉视频成图像，以用于后续处理上。2.人脸、人眼检测校正模块：首先对动态图像进行捕捉，然后采用Adaboost人脸检测算法对人脸区域进行划定；人眼定位用的模板匹配的算法。3.人脸跟踪模块：主要采用的方法是Mean Shift的跟踪算法。4.人脸预处理模块：对人脸数据做消除光照、归一化等预处理。5.人脸特征提取模块：主要采用(2D)2PCA算法对人脸进行特征提取。6.数据库管理模块：主要采用ADO+ACCESS技术对获取的人脸及其相关数据进行管理操作。 3、跟踪定位模块中央处理器根据人脸识别模块采集回来的数据判断人的移动方向，并控制电动机，对对摄像头方向进行调整，以实现一定时间的跟踪，获取连续的体温数据信息，提高信息的参考价值。4、 无线传输模块我们打算用DTD433工业级无线数传模组进行数据的无线传输，DTD433广泛应用于无线数传领域，典型应用包括遥控、遥感、遥测系统中的数据采集、检测、报警、过程控制等环节。DTD433 工业级无线数传模组提供高稳定、高可靠、低成本的数据传输，它提供了丰富的外围接口，具有安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、大范围覆盖等特点，适合于点多而分散、地理环境复杂等应用场合，、采集数据的实时传送，满足客户对于数据实时性、准确性的要求。 5、基于VC+的远程体温监测和数据库系统数据库中存有人脸数据信息，可以进行人脸识别，将每个人的体温数据存储到上位机的数据库中，以便后续的查找和比对。为因体温异常引起的慢性疾病诊断提供依据。难点和创新点：1， 现如今的红外热像仪精度不高，需要用一定的算法温度修正；2， 人脸识别有诸多难点；3， 对体温信息的挖掘没有经验，现在利用很少。 三、预期成果 本项目最终成果是一个集数据采集、处理、自动数据库实时动态存储、人脸识别、目标跟踪于一体的高智能化体温监控系统，图形操作界面友好；温度测量高速准确，误差在行业标准允许的范围内，目标跟踪实现智能化、准确化；研发的系统达到可用于家庭、敬老院的体温监护以及机场、车站的