CN113303793A - 一种组织成分无创检测方法、装置、***及可穿戴设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种组织成分无创检测方法、装置、***及可穿戴设备，该方法包括：针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在每个源探距离下的第一光强值；根据待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值，从与预设波长对应的各第一光强值中确定第一光强测量值和/或第一光强参考值，将与第一光强测量值对应的源探距离作为测量距离，将与第一光强参考值对应的源探距离作为参考距离，第一光强测量值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最大的第一光强值，第一光强参考值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最小的第一光强值。本发明实施例实现了准确确定测量距离和/或参考距离。在此基础上，提高了检测精度。

Description

一种组织成分无创检测方法、装置、***及可穿戴设备
技术领域
本发明涉及光谱检测技术领域，尤其涉及一种组织成分无创检测方法、装置、***及可穿戴设备。
背景技术
近红外光谱检测方法具有快速、无创伤和信息多维化等特点，因此，通常采用近红外光谱检测方法进行组成成分检测，其中，组织成分包括血糖、脂肪和白细胞等。但是，由于待测组织成分本身吸收较弱，被测对象自身的待测组织成分浓度的变化幅度也不大，因此，待测的有效信号较弱。并且，其极易受到人体背景以及测量环境变化的干扰，上述干扰甚至会掩盖待测组织成分的信息，进而使得在大的背景噪声干扰下，微弱信号的提取难以实现。
为了解决上述问题，提出了基于浮动基准理论的参考测量方法。即针对待测组织成分而言，存在某一源探距离，由于吸收作用和散射作用对漫散射光强的影响程度相同而方向相反，因此，导致与该源探距离对应的出射位置所出射的漫散射光强值对待测组织成分浓度变化的灵敏度为零。可将具有上述特点的出射位置称为参考位置(或称基准位置)，相应的源探距离为参考距离。同样的，针对待测组织成分而言，也存在某一源探距离，在与该源探距离对应的出射位置所出射的漫散射光强值对待测组织成分浓度变化的灵敏度最大。可将具有上述特点的出射位置称为测量位置，相应的源探距离为测量距离。由于与参考距离对应的漫散射光强值反映了检测过程中除待测组织成分的浓度变化以外，由其它干扰所引起的响应，而与测量距离对应的漫散射光强值反映了待测组织成分的响应，以及，除待测组织成分外的其它干扰的响应，因此，上述要求准确确定参考位置和/或测量位置。
现有技术，通常采用中心入射，距入射光束的中心的有限个源探距离处设置感光面的方式来接收从被测部位的表面所出射的漫反射光强值。其中，上述有限个源探距离是根据大多数被测对象的平均参数确定的。在此基础上，进一步确定将哪个源探距离处作为参考距离，以及，将哪个源探距离作为测量距离。
然而，发明人发现现有技术至少存在如下问题：由于参考距离和测量距离因波长而异，因被测对象而异，以及，因被测部位而异，因此，上述无法针对被测对象的被测部位，准确确定与每个预设波长对应的参考距离和测量距离，进而降低了检测精度。
发明内容
本发明实施例提供了一种组织成分无创检测中距离确定方法、检测方法、装置、***及可穿戴设备，以提高对待测组织成分浓度的检测精度。
第一方面，本发明实施例提供了一种组织成分无创检测中距离确定方法，该方法包括：
第一获取步骤，针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在每个源探距离下的第一光强值，所述源探距离的数量为至少两个，所述预设波长的数量为至少一个；
第一确定步骤，根据待测组织成分浓度引起的光强变化量的绝对值，从与所述预设波长对应的各所述第一光强值中确定第一光强测量值和/或第一光强参考值，将与所述第一光强测量值对应的源探距离作为测量距离，将与所述第一光强参考值对应的源探距离作为参考距离，所述第一光强测量值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最大的第一光强值，所述第一光强参考值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最小的第一光强值，所述待测组织成分浓度变化引起的光强变化量为所述第一光强值与对应的预设的光强预设值之间的变化量。
进一步的，所述第一获取步骤，包括：
第一形成子步骤，针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的至少两束目标圆环光束，不同所述目标圆环光束的源探距离不同，每个所述源探距离为所述目标圆环光束的内半径或外半径，不同所述目标圆环光束具有同一几何中心；
第一获取子步骤，基于对应于所述几何中心的感光面，获取各所述目标圆环光束通过所述被测部位后，从所述被测部位的表面所出射的第一光强值。
进一步的，每束所述目标圆环光束由点状光斑扫描形成或由光束投影形成。
进一步的，所述感光面与所述被测部位的表面接触或非接触。
进一步的，通过如下方式实现所述感光面与所述被测部位的表面非接触：
所述感光面设置于导光部的第一端，所述导光部的第二端与所述被测部位的表面接触或非接触，所述导光部的第二端与所述导光部的第一端为相对的端面。
进一步的，所述感光面与所述被测部位的表面非接触；
所述第一获取子步骤之前，还包括：
屏蔽干扰光。
第二方面，本发明实施例还提供了一种组织成分无创检测中距离确定方法，该方法包括：
第二获取步骤，针对被测对象的被测部位，获取在每个预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，所述预设波长的数量为至少一个；
第二确定子步骤，基于光在散射介质中的传输理论，根据各所述预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，确定各测量距离和/或各参考距离。
第三方面，本发明实施例还提供了一种组织成分无创检测方法，该方法包括：
第三获取步骤，针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在测量距离下的第二光强测量值，和/或，在参考距离下的第二光强参考值，每个所述测量距离和每个所述参考距离根据本发明实施例第一方面所述的方法或本发明实施例第二方面所述的方法所确定，所述预设波长的数量为至少一个；
第三确定步骤，根据各所述预设波长下的所述第二光强测量值和/或所述第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度。
进一步的，所述第三获取步骤，包括：
第二形成子步骤，针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的一束测量圆环光束和/或一束参考圆环光束，每束所述测量圆环光束的内半径或外半径为对应的测量距离，每束所述参考圆环光束的内半径或外半径为对应的参考距离，每束所述测量圆环光束和每束所述参考圆环光束具有同一几何中心；
第二获取子步骤，基于对应于所述几何中心的感光面，获取每束所述测量圆环光束通过所述被测部位后，从所述被测部位的表面所出射的第二光强测量值，和/或，每束所述参考圆环光束通过所述被测部位后，从所述被测部位的表面所出射的第二光强参考值。
进一步的，每束所述测量圆环光束由点状光斑扫描形成或由光束投影形成，以及，每束所述参考圆环光束由点状光斑扫描形成或由光束投影形成。
进一步的，所述第三确定步骤，包括：
差分子步骤，针对每个所述预设波长，将所述预设波长下的所述第二光强测量值和所述第二光强参考值进行差分运算，得到光强差分值；
确定子步骤，根据各所述预设波长下的所述光强差分值，确定待测组织成分的浓度。
进一步的，所述感光面与所述被测部位的表面接触或非接触。
进一步的，通过如下方式实现所述感光面与所述被测部位的表面非接触：
所述感光面设置于导光部的第一端，所述导光部的第二端与所述被测部位的表面接触或非接触，所述导光部的第二端与所述导光部的第一端为相对的端面。
进一步的，所述感光面与所述被测部位的表面非接触；
所述第二获取子步骤之前，还包括：
屏蔽干扰光。
第四方面，本发明实施例还提供了一种组织成分无创检测中距离确定装置，该装置包括：
第一获取模块，用于针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在每个源探距离下的第一光强值，所述源探距离的数量为至少两个，所述预设波长的数量为至少一个；
第一确定模块，用于根据待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值，从与所述预设波长对应的各所述第一光强值中确定第一光强测量值和/或第一光强参考值，将与所述第一光强测量值对应的源探距离作为测量距离，将与所述第一光强参考值对应的源探距离作为参考距离，所述第一光强测量值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最大的第一光强值，所述第一光强参考值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最小的第一光强值，所述待测组织成分浓度变化引起的光强变化量为所述第一光强值与对应的预设的光强预设值之间的变化量。
进一步的，所述第一获取模块，包括：
第一形成子模块，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的至少两束目标圆环光束，不同所述目标圆环光束的源探距离不同，每个所述源探距离为所述目标圆环光束的内半径或外半径，不同所述目标圆环光束具有同一几何中心；
第一获取子模块，用于基于对应于所述几何中心的感光面，获取各所述目标圆环光束通过所述被测部位后，从所述被测部位的表面所出射的第一光强值。
进一步的，所述第一形成子模块包括光源发射单元、光束调节单元和控制单元；所述控制单元分别与所述光源发射单元和所述光束调节单元通信连接；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元和所述光束调节单元配合形成与每个预设波长对应的至少两束目标圆环光束。
进一步的，所述光束调节单元包括MEMS扫描镜；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述MEMS扫描镜，以及，根据对应的所述工作状态指令控制所述MEMS扫描镜将各所述入射光束转换为对应的目标圆环光束，并将各所述目标圆环光束投射至被测部位。
进一步的，所述光束调节单元包括扫描振镜组件；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述扫描振镜组件，以及，根据对应的所述工作状态指令控制所述扫描振镜组件将各所述入射光束转换为对应的目标圆环光束，并将各所述目标圆环光束投射至被测部位。
进一步的，所述扫描振镜组件包括第一双轴扫描振镜和第二双轴扫描振镜；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述第一双轴扫描振镜；
所述控制单元，用于根据对应的所述工作状态指令控制所述第一双轴扫描振镜沿X轴偏转第一预设角度，实现各所述入射光束沿X轴方向偏转所述第一预设角度，并将偏转后的各所述入射光束投射至所述第二双轴扫描振镜；
所述控制单元，用于根据所述工作状态指令控制所述第二双轴扫描振镜沿Y轴方向偏转第二预设角度，形成各目标圆环光束，并将各所述目标圆环光束投射至被测部位。
进一步的，所述光束调节单元包括旋转反射镜和第一电压调焦透镜；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述旋转反射镜；
所述控制单元，用于根据对应的所述工作状态指令控制所述旋转反射镜以不同角度旋转，以将各所述入射光束转换为对应的原始圆环光束，并将各所述原始圆环光束投射至所述第一电压调焦透镜；
所述控制单元，用于根据对应的所述工作状态指令控制所述第一电压调焦透镜将各所述原始圆环光束的内半径或外半径调节至对应的源探距离，得到各目标圆环光束，并将各所述目标圆环光束投射至被测部位。
进一步的，每个所述工作状态指令由所述控制单元根据第一状态关系表生成，所述第一状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个所述预设波长对应的各所述目标圆环光束与所述第一电压调焦透镜的工作电压之间的对应关系。
进一步的，所述光束调节单元包括微镜片阵列和成像透镜；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述微镜片阵列，以及，根据对应的所述工作状态指令控制所述微镜片阵列将各所述入射光束转换为对应的目标圆环光束，并通过所述成像透镜将各所述目标圆环光束投射至被测部位。
进一步的，所述光束调节单元还包括扩束透镜组；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述扩束透镜组；
所述扩束透镜组，用于对各所述入射光束进行扩束，并将扩束后的各所述入射光束投射至所述微镜片阵列，以使各所述入射光束在所述微镜片阵列的投射覆盖所述微镜片阵列；
所述控制单元，用于根据对应的所述工作状态指令控制所述微镜片阵列将各所述入射光束转换为对应的目标圆环光束，并通过所述成像透镜将各所述目标圆环光束投射至被测部位。
进一步的，每个所述工作状态指令由所述控制单元根据第二状态关系表生成，所述第二状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个所述预设波长对应的各所述目标圆环光束与所述微镜片阵列中处于开状态的微镜片之间的对应关系。
进一步的，所述光束调节单元包括锥透镜和第二电压调焦透镜；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述锥透镜；
所述锥透镜，用于将各所述入射光束转换为各锥形光束，并将各所述锥形光束投射至所述第二电压调焦透镜，以在所述第二电压调焦透镜成像前显示为各原始圆环光束；
所述控制单元，用于根据对应的所述工作状态指令控制所述第二电压调焦透镜将各所述原始圆环光束的内半径或外半径调节至对应的源探距离，得到各目标圆环光束，并将各所述目标圆环光束投射至被测部位。
进一步的，每个所述工作状态指令由所述控制单元根据第三状态关系表生成，所述第三状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个所述预设波长对应的各所述目标圆环光束与所述第二电压调焦透镜的工作电压之间的对应关系。
进一步的，所述感光面与所述被测部位的表面接触或非接触。
进一步的，还包括导光部；
所述感光面设置于所述导光部的第一端，所述导光部的第二端与所述被测部位的表面接触或非接触，所述导光部的第二端与所述导光部的第一端为相对的端面。
进一步的，所述感光面与所述被测部位的表面非接触；还包括第一挡光部；
所述第一挡光部设置于所述感光面与所述被测部位的表面之间的间隙区域，且，所述第一挡光部与所述被测部位的表面接触；所述感光面设置于所述第一挡光部的内部；所述第一挡光部与所述感光面一体或所述第一挡光部与所述感光面分立。
进一步的，所述导光部的第二端与所述被测部位的表面非接触；还包括第二挡光部；
所述第二挡光部设置于所述导光部与所述被测部位的表面之间的间隙区域，所述第二挡光部的第一端与所述导光部的第二端接触，所述第二挡光部的第二端与所述被测部位的表面接触，所述第二挡光部的第二端与所述第二挡光部的第一端为相对的端面。
第五方面，本发明实施例还提供了一种组织成分无创检测中距离确定装置，该装置包括：
第二获取模块，用于针对被测对象的被测部位，获取在每个预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，所述预设波长的数量为至少一个；
第二确定模块，用于基于光在散射介质中的传输理论，根据各所述预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，确定各测量距离和/或各参考距离。
第六方面，本发明实施例还提供了一种组织成分无创检测装置，该装置包括：
第三获取模块，用于针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在测量距离下的第二光强测量值，和/或，在参考距离下的第二光强参考值，每个所述测量距离和每个所述参考距离根据本发明实施例第四方面所述的装置或本发明实施例第五方面所述的装置所确定，所述预设波长的数量为至少一个；
第三确定模块，用于根据各所述预设波长下的所述第二光强测量值和/或所述第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度。
进一步的，所述第三获取模块，包括：
第二形成子模块，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的一束测量圆环光束和/或一束参考圆环光束，每束所述测量圆环光束的内半径或外半径为对应的测量距离，每束所述参考圆环光束的内半径或外半径为对应的参考距离，每束所述测量圆环光束和每束所述参考圆环光束同几何中心；
第二获取子模块，用于基于对应于所述几何中心的感光面，获取每束所述测量圆环光束通过所述被测部位后，从所述被测部位的表面所出射的第二光强测量值，和/或，每束所述参考圆环光束通过所述被测部位后，从所述被测部位的表面所出射的第二光强参考值。
进一步的，所述第二形成子模块包括光源发射单元、光束调节单元和控制单元；所述控制单元分别与所述光源发射单元和所述光束调节单元通信连接；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元和所述光束调节单元配合形成与每个预设波长对应的一束测量圆环光束和/或一束参考圆环光束。
进一步的，所述光束调节单元包括MEMS扫描镜；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述MEMS扫描镜，以及，根据对应的所述工作状态指令控制所述MEMS扫描镜将各所述入射光束转换为对应的测量圆环光束和/或参考圆环光束，并将各所述测量圆环光束和/或各所述参考圆环光束投射至被测部位。
进一步的，所述光束调节单元包括扫描振镜组件；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长下对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述扫描振镜组件，以及，根据对应的所述工作状态指令控制所述扫描振镜组件将各所述入射光束转换为对应的测量圆环光束和/或参考圆环光束，并将各所述测量圆环光束和/或各所述参考圆环光束投射至被测部位。
进一步的，所述扫描振镜组件包括第一双轴扫描振镜和第二双轴扫描振镜；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述第一双轴扫描振镜；
所述控制单元，用于根据对应的所述工作状态指令控制所述第一双轴扫描振镜沿X轴偏转第一预设角度，实现各所述入射光束沿X轴方向偏转所述第一预设角度，并将偏转后的各所述入射光束投射至所述第二双轴扫描振镜；
所述控制单元，用于根据对应的所述工作状态指令控制所述第二双轴扫描振镜沿Y轴方向偏转第二预设角度，实现偏转后的各所述入射光束沿Y轴方向偏转所述第二预设角度，形成各测量圆环光束和/或各参考圆环光束，并将各所述测量圆环光束和/或各所述参考圆环光束投射至被测部位。
进一步的，所述光束调节单元包括旋转反射镜和第一电压调焦透镜；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述旋转反射镜；
所述控制单元，用于根据对应的所述工作状态指令控制所述旋转反射镜以不同角度旋转，以将各所述入射光束转换为对应的原始圆环光束，并将各所述原始圆环光束投射至所述第一电压调焦透镜；
所述控制单元，用于根据对应的所述工作状态指令控制所述第一电压调焦透镜将各所述原始圆环光束的内半径或外半径调节至对应的测量距离，得到各测量圆环光束，和/或，将各所述原始圆环光束的内半径或外半径调节至对应的参考距离，得到各参考圆环光束，并将各所述测量圆环光束和/或各所述参考圆环光束投射至被测部位。
进一步的，每个所述工作状态指令由所述控制单元根据第四状态关系表生成，所述第四状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个所述预设波长对应的各所述测量圆环光束与所述第一电压调焦透镜的工作电压之间的对应关系，和/或，各所述参考圆环光束与所述第一电压调焦透镜的工作电压之间的对应关系。
进一步的，所述光束调节单元包括微镜片阵列和成像透镜；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述微镜片阵列，以及，根据对应的所述工作状态指令控制所述微镜片阵列将各所述入射光束转换为对应的测量圆环光束和/或参考圆环光束，并通过所述成像透镜将各所述测量圆环光束和/或各所述参考圆环光束投射至被测部位。
进一步的，所述光束调节单元还包括扩束透镜组；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述扩束透镜组；
所述扩束透镜组，用于对各所述入射光束进行扩束，并将扩束后的各所述入射光束投射至所述微镜片阵列，以使各所述入射光束在所述微镜片阵列的投射覆盖所述微镜片阵列；
所述控制单元，用于根据对应的所述工作状态指令控制所述微镜片阵列将各所述入射光束转换为对应的测量圆环光束和/或参考圆环光束，并通过所述成像透镜将各所述测量圆环光束和/或各所述参考圆环光束投射至被测部位。
进一步的，每个所述工作状态指令由所述控制单元根据第五状态关系表生成，所述第五状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个所述预设波长对应的各所述测量圆环光束与所述微镜片阵列中处于开状态的微镜片之间的对应关系，和/或，各所述参考圆环光束与所述微镜片阵列中处于开状态的微镜片之间的对应关系。
进一步的，所述光束调节单元包括锥透镜和第二电压调焦透镜；
所述控制单元，用于针对被测对象的被测部位，在所述被测部位，根据对应的工作状态指令控制所述光源发射单元发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各所述入射光束投射至所述锥透镜；
所述锥透镜，用于将各所述入射光束转换为各锥形光束，并将各所述锥形光束投射至所述第二电压调焦透镜，以在所述第二电压调焦透镜成像前显示为各原始圆环光束；
所述控制单元，用于根据对应的所述工作状态指令控制所述第二电压调焦透镜将各所述原始圆环光束的内半径或外半径调节至对应的测量距离，得到各测量圆环光束，和/或，将各所述原始圆环光束的内半径或外半径调节至对应的参考距离，得到各参考圆环光束，并将各所述测量圆环光束和/或各所述参考圆环光束投射至被测部位。
进一步的，每个所述工作状态指令由所述控制单元根据第六状态关系表生成，所述第六状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个所述预设波长对应的各所述测量圆环光束与所述第二电压调焦透镜的工作电压之间的对应关系，和/或，所述参考圆环光束与各所述第二电压调焦透镜的工作电压之间的对应关系。
进一步的，所述第三确定模块，包括：
差分子模块，用于针对每个所述预设波长，将所述预设波长下的所述第二光强测量值和所述第二光强参考值进行差分运算，得到光强差分值；
确定子模块，用于根据各所述预设波长下的所述光强差分值，确定待测组织成分的浓度。
进一步的，所述感光面与所述被测部位的表面接触或非接触。
进一步的，还包括导光部；
所述感光面设置于所述导光部的第一端，所述导光部的第二端与所述被测部位的表面接触或非接触，所述导光部的第一端与所述导光部的第二端为相对的端面。
进一步的，所述感光面与所述被测部位的表面非接触；还包括第一挡光部；
所述第一挡光部设置于所述感光面与所述被测部位的表面之间的间隙区域，且，所述第一挡光部与所述被测部位的表面接触；所述感光面设置于所述第一挡光部的内部；所述第一挡光部与所述感光面一体或所述第一挡光部与所述感光面分立。
进一步的，所述导光部的第二端与所述被测部位的表面非接触；还包括第二挡光部；
所述第二挡光部设置于所述导光部与所述被测部位的表面之间的间隙区域，所述第二挡光部的第一端与所述导光部的第二端接触，所述第二挡光部的第二端与所述被测部位的表面接触，所述第二挡光部的第二端与所述第二挡光部的第一端为相对的端面。
第七方面，本发明实施例还提供了一种可穿戴设备，该设备包括：本体和本发明实施例第六方面所述的组织成分无创检测装置；所述组织成分无创检测装置设置于所述本体上；
所述可穿戴设备佩戴于被测部位。
第八方面，本发明实施例还提供了一种组织成分无创检测***，该***包括本发明实施例第七方面所述的可穿戴设备和终端；所述第三确定模块分别与所述第三获取模块和所述终端通信连接；
所述可穿戴设备佩戴于被测部位；
所述第三获取模块，用于针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在测量距离下的第二光强测量值，和/或，在参考距离下的第二光强测量值，每个所述测量距离和每个所述参考距离根据本发明实施例第四方面所述的装置或本发明实施例第五方面所述的装置所确定，所述预设波长的数量为至少一个；
所述第三确定模块，用于对各所述预设波长下的各所述第二光强测量值和/或各所述第二光强参考值进行处理，得到处理后的各所述预设波长下的各所述第二光强测量值和/或各所述第二光强参考值，并将处理后的各所述预设波长下的各所述第二光强测量值和/或各所述光强参考值发送至所述终端；
所述终端，用于根据处理后的各所述预设波长下的各所述第二光强测量值和/或各所述第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度。
本发明实施例，由于针对被测对象的被测部位，可获取与每个预设波长对应的各源探距离下的第一光强值，因此，实现了准确确定第一光强测量值和/或第一光强参考值，进而实现了测量距离和/或参考距离的准确确定。在此基础上，根据准确确定的测量距离和/或参考距离，并结合形成测量圆环光束和/或参考圆环光束的方式，实现了第二光强测量值和/或第二光强参考值的准确确定。由于根据准确确定的第二光强测量值和/或第二光强参考值，确定待测组织成分浓度，因此，提高了检测精度。通过差分运算，消除了第二光强参考值和第二光强测量值中的共模干扰，进而进一步提高了检测精度。此外，目标圆环光束和感光面的发射和接收方式大大降低了对光电检测器的要求，进而降低了制作成本，也易于实现。同时，实现了连续检测。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种组织成分无创检测中距离确定方法的流程图；
图2是本发明实施例中的一种形成在被测部位的表面的目标圆环光束的示意图；
图3是本发明实施例中的一种基于感光面获取第一光强值的示意图；
图4是本发明实施例中的一种由点状光斑扫描形成目标圆环光束的示意图；
图5是本发明实施例中的一种由光束投影形成目标圆环光束的示意图；
图6是本发明实施例中的另一种基于感光面获取第一光强值的示意图图；
图7是本发明实施例中的再一种基于感光面获取第一光强值的示意图；
图8是本发明实施例中的又一种基于感光面获取第一光强值的示意图；
图9是本发明实施例中的一种屏蔽干扰光的示意图；
图10是本发明实施例中的另一种屏蔽干扰光的示意图；
图11是本发明实施例中的另一种组织成分无创检测中距离确定方法的流程图；
图12是本发明实施例中的再一种组织成分无创检测中距离确定方法的流程图；
图13是本发明实施例提供的一种组织成分无创检测方法的流程图；
图14是本发明实施例中的一种形成在被测部位的表面的测量圆环光束和参考圆环光束的示意图；
图15是本发明实施例中的一种基于感光面获取第二光强测量值和第二光强参考值的示意图；
图16是本发明实施例中的另一种基于感光面获取第二光强测量值和第二光强参考值的示意图；
图17是本发明实施例中的再一种屏蔽干扰光的示意图；
图18是本发明实施例中的另一种组织成分无创检测方法的流程图；
图19是本发明实施例中的再一种组织成分无创检测方法的流程图；
图20是本发明实施例中的一种组织成分无创检测中距离确定装置的结构示意图；
图21是本发明实施例中的一种第一获取模块的结构示意图；
图22是本发明实施例中的一种第一形成子模块的结构示意图；
图23是本发明实施例中的另一种组织成分无创检测中距离确定装置的结构示意图；
图24是本发明实施例中的再一种组织成分无创检测中距离确定装置的结构示意图；
图25是本发明实施例中的又一种组织成分无创检测中距离确定装置的结构示意图；
图26是本发明实施例中的还一种组织成分无创检测中距离确定装置的结构示意图；
图27是本发明实施例中的还一种组织成分无创检测中距离确定装置的结构示意图；
图28是本发明实施例中的再一种感光面与被测部位的表面非接触的示意图；
图29是本发明实施例中的又一种感光面与被测部位的表面非接触的示意图；
图30是本发明实施例中的又一种屏蔽干扰光的示意图；
图31是本发明实施例中的还一种屏蔽干扰光的示意图；
图32是本发明实施例中的一种组织成分无创检测装置的结构示意图；
图33是本发明实施例中的一种第三获取模块的结构示意图；
图34是本发明实施例中的一种第二形成子模块的结构示意图；
图35是本发明实施例中的还一种屏蔽干扰光的示意图；
图36是本发明实施例中的一种可穿戴设备的结构示意图；
图37是本发明实施例中的一种组织成分无创检测***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定，实施例中记载的各个特征可进行组合，形成多个可选方案。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
为了提高检测精度，需要准确确定参考距离和/或测量距离。而导致现有技术无法针对被测对象的被测部位，确定与每个预设波长对应的参考距离和测量距离的原因在于：由于参考距离和测量距离因波长而异，因被测对象而异，以及，因被测部位而异，因此，如果针对被测对象的被测部位，确定与每个预设波长对应的参考距离和测量距离，则需要在距入射光束的中心的各个源探距离处设置感光面。上述对光电检测器的制作水平提出了很高的要求。换句话说，上述依赖于光电检测器的制作水平。而受限于当前光电检测器的制作水平，无法实现在距入射光束的中心的各个源探距离处设置感光面，只能根据大多数被测对象的平均参数，在有限个源探距离处设置感光面。
基于上述，为了解决上述问题，可改变光源和感光面的设置方式，下面将结合具体实施例进行说明。
图1为本发明实施例提供的一种组织成分无创检测中距离确定方法的流程图，本实施例可适用于提高待测组织成分浓度的检测精度的情况。如图1所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤110、针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在每个源探距离下的第一光强值，源探距离的数量为至少两个，预设波长的数量为至少一个。
在本发明的实施例中，源探距离可表示光源与出射位置之间的距离，这里所述的光源可理解为形成在被测部位的表面的光束，出射位置可以指出射光强值的位置，光强值为光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的光强值。需要说明的是，本发明实施例所述的光强值均指漫反射光强值，并且，本发明实施例中用于确定测量距离和参考距离的光强值为第一光强值。还需要说明的是，上述如果与出射位置对应设置有感光面，则源探距离可表示光源与感光面之间的距离。其中，这里所述的感光面可与被测部位接触，也可与被测部位非接触，可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。感光面可用于接收从被测部位的表面所出射的光强值。
针对被测对象的被测部位，可获取每个预设波长在每个源探距离下的至少一个第一光强值，即在被测对象的被测部位确定的情况下，针对每个预设波长，获取该预设波长在每个源探距离下的至少一个第一光强值。这里所述的每个第一光强值可为通过在体实验获得的第一光强值、通过蒙特卡罗模拟得到的第一光强值或通过离体实验得到的第一光强值。同一预设波长在同一源探距离下的不同第一光强值所对应的待测组织成分的浓度不同，即获得同一预设波长在同一源探距离下的至少一个第一光强值，不同第一光强值对应的待测组织成分的浓度不同。
如果每个第一光强值为通过在体实验获得的第一光强值或通过离体实验得到的第一光强值，则针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在每个源探距离下的第一光强值，可作如下理解：针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的至少两束目标圆环光束，不同目标圆环光束的源探距离不同，每个源探距离为目标圆环光束的内半径或外半径，不同目标圆环光束同几何中心。基于对应于几何中心的感光面，获取各目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的至少一个第一光强值。需要说明的是，如果所述待测组织成分为血糖，则上述所述的在体实验可包括OGTT(Oral Glucose Tolerance Test，口服葡萄糖耐量实验)。
如果每个第一光强值为通过蒙特卡罗模拟得到的第一光强值，则针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在每个源探距离下的第一光强值，可作如下理解：针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在三层皮肤组织模型下的组织光学参数和皮肤结构参数。基于蒙特卡罗模拟，根据各组织光学参数、各皮肤组织结构参数、待测组织成分浓度变化所引起的组织光学参数变化关系、预设的至少两个源探距离和预设的入射光子数，确定每个预设波长在每个源探距离下的第一光强值。其中，蒙特卡罗模拟能够实现生物组织中随机散射的光学传播路径模拟，可以得到漫散射光强值的空间分布及被吸收的光子部分在组织内的分布情况。三层皮肤组织模型可理解为包括表皮层、真皮层和皮下组织。组织光学参数可包括各皮肤层的吸收系数、散射系数、各向异性因子和平均折射率等。皮肤组织结构参数可理解为各层皮肤组织的厚度，即上文所述的表皮层的厚度、真皮层的厚度和皮下组织的厚度。待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系可包括待测组织成分浓度变化引起的吸收系数变化关系和待测组织成分浓度变化引起的约化散射系数变化关系。待测组织成分可包括血糖、脂肪和白细胞等。
步骤120、根据待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值，从与预设波长对应的各第一光强值中确定第一光强测量值和/或第一光强参考值，将与第一光强测量值对应的源探距离作为测量距离，将与第一光强参考值对应的源探距离作为参考距离，第一光强测量值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最大的第一光强值，第一光强参考值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最小的第一光强值，待测组织成分浓度变化引起的光强变化量为第一光强值与对应的预设的光强预设值之间的变化量。
在本发明的实施例中，由于测量距离为源探距离对应的出射位置所出射的漫散射光强值对待测组织成分浓度变化的灵敏度最大的源探距离，参考距离为源探距离对应的出射位置所出射的漫散射光强值对待测组织成分浓度变化的灵敏度为零的源探距离，其中，漫散射光强值对待测组织成分浓度变化的灵敏度为光强变化量与待测组织成分浓度变化量的比值，因此，当待测组织成分浓度变化量确定时，测量距离为源探距离对应的出射位置所出射的光强变化量的绝对值最大的源探距离，参考距离为源探距离对应的出射位置所出射的光强变化量的绝对值最小的源探距离。上述所述的漫反射光强值为第一光强值。基于上述，可根据待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值，从与预设波长对应的各第一光强值中确定第一光强测量值和/或第一光强参考值，将与第一光强测量值对应的源探距离作为测量距离，将与第一光强参考值对应的源探距离作为参考距离，其中，第一光强测量值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最大的第一光强值，第一光强参考值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最小的第一光强值，待测组织成分浓度变化引起的光强变化量为第一光强值与对应的预设的光强预设值之间的变化量。每个光强预设值可理解为待测组织成分的浓度为预设浓度时，从被测部位的表面所出射的光强值。其中，如果每个第一光强值可为通过在体实验获得的第一光强值，则每个光强预设值可为被测对象在空腹状态下获得的光强值。如果每个第一光强值为通过蒙特卡罗模拟得到的第一光强值或通过离体实验得到的第一光强值，则每个光强预设值可为预设浓度为零时，从被测部位的表面所出射的光强值。
需要说明的是，根据待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值，从与预设波长对应的各第一光强值中确定第一光强测量值，和/或，第一光强参考值，可作如下理解：针对每个预设波长，可从与该预设波长对应的各第一光强值中确定第一光强测量值。或者，可从与该预设波长对应的各第一光强值中确定第一光强测量值和第一光强参考值。或者，可从与该预设波长对应的各第一光强值中确定第一光强参考值。可以理解到，针对全部预设波长，存在如下情况：情况一、仅确定出与每个预设波长对应的第一光强测量值；情况二、确定出与每个波长对应的第一光强测量值和第一光强参考值；情况三、确定出与一部分预设波长对应的第一光强测量值，以及，确定出与另一部分预设波长对应的第一光强参考值；情况四、确定出与一部分预设波长对应的第一光强测量值和第一光强参考值，以及，确定出与另一部分预设波长对应的第一光强参考值；情况五、确定出与一部分预设波长对应的第一光强测量值和第一光强参考值，以及，确定出与另一部分预设波长对应的第一光强测量值。在此基础上，从测量距离和参考距离角度来说，针对全部预设波长，存在如下情况：情况一、仅确定出与每个预设波长对应的测量距离；情况二、确定出与每个波长对应的测量距离和参考距离；情况三、确定出与一部分预设波长对应的测量距离，以及，确定出与另一部分预设波长对应的参考距离；情况四、确定出与一部分预设波长对应的测量距离和参考距离，以及，确定出与另一部分预设波长对应的参考距离；情况五、确定出与一部分预设波长对应的测量距离和参考距离，以及，确定出与另一部分预设波长对应的测量距离。针对每个预设波长，确定与该预设波长对应的测量距离和/或参考距离可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。
示例性的，如λi可表示预设波长，i∈[1，M]，M可表示预设波长的数量，M≥1。ρj可表示源探距离，j∈[2，N]，N可表示源探距离的数量，N≥2。Tk可表示待测组织成分的浓度，k∈[1，P]，P可表示待测组织成分的浓度的数量，P≥1。可用每个光强预设值所对应的预设浓度T0表示。
当待测组织成分的浓度为Tk时，针对被测对象的被测部位，可获取每个预设波长λi在每个源探距离ρj下的一个第一光强值
Figure BDA0002393008950000141
可以理解到，针对每个预设波长λi，可获取每个待测组织浓度Tk下的N个第一光强值
Figure BDA0002393008950000142
相应的，针对每个预设波长λi，可获取P个第一光强值集合，每个第一光强值集合包括N个第一光强值
Figure BDA0002393008950000143
针对每个预设波长λi，针对每个第一光强值集合，可将该第一光强值集合中的每个第一光强值
Figure BDA0002393008950000144
与光强预设值进行运算，确定N个由待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值。从N个由待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值中，确定待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值的最大值，以及，待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值的最小值。其中，待测组织成分浓度变化可用Tk-T0表示。将与待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最大对应的第一光强值作为第一光强测量值，将与待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最小对应的第一光强值作为第一光强参考值。可以理解到，针对每个预设波长λi，可获得与每个待测成分的浓度Tk对应的一个第一光强测量值和一个第一光强参考值。但针对每个预设波长λi来说，不同待测组织成分的浓度Tk下的第一光强测量值所对应的源探距离相同，不同待测组织成分的浓度Tk下的第一光强参考值对应的源探距离也相同。上述可将第一光强测量值对应的源探距离作为测量距离，将与第一光强参考值对应的源探距离作为参考距离。
本实施例的技术方案，由于针对被测对象的被测部位，可获取与每个预设波长对应的各源探距离下的第一光强值，因此，实现了准确确定第一光强测量值和/或第一光强参考值，进而实现了测量距离和/或参考距离的准确确定。在此基础上，通过测量距离和/或参考距离的准确确定，为待测组织成分浓度提供了基础，进而提高了检测精度。
可选的，在上述技术方案的基础上，步骤110，可包括：针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的至少两束目标圆环光束，不同目标圆环光束的源探距离不同，每个源探距离为目标圆环光束的内半径或外半径，不同目标圆环光束具有同一几何中心。基于对应于几何中心的感光面，获取各目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第一光强值。
在本发明的实施例中，为了准确确定测量距离和参考距离，可采用动态的和可变尺寸的目标圆环光束入射，在与目标圆环光束的中心对应位置处设置感光面的方式，不同目标圆环光束可同几何中心。这是由于不同目标圆环光束的尺寸不同，尺寸包括内半径和外半径，而感光面均设置在与每束目标圆环光束的中心对应的位置，因此，感光面接收到的每个第一光强值将是由对应的目标圆环光束入射，经过对应的传输路径后产生的。感光面与每个尺寸的目标圆环光束也将对应一个源探距离。需要说明的是，由于测量距离和参考距离因波长而异、因被测对象和因被测部位而异，因此，针对每个被测对象的被测部位，均可采用上述方式获取与每个预设波长对应的各第一光强值，进而可针对被测对象的被测部位，准确确定与每个预设波长对应的参考距离和/或测量距离。还需要说明的是，上述目标圆环光束和感光面的发射和接收方式大大降低了对光电检测器的要求，进而降低了制作成本，也易于实现。同时，实现了连续检测。所谓连续检测可理解为源探距离的连续。
基于上述，具体实现方式如下：针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的不同尺寸的目标圆环光束，将感光面设置在与每束目标圆环光束的中心对应的位置，基于感光面，接收每束目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的至少一个第一光强值。其中，各目标圆环光束可同几何中心形成在被测部位的表面。需要说明的是，不同目标圆环光束的内半径和外半径均不同。内半径和外半径均指的是半径。每束目标圆环光束的尺寸可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。同一预设波长在同一目标圆环光束下的不同第一光强值所对应的待测组织成分的浓度不同，即获得同一预设波长在同一目标圆环光束下的至少一个第一光强值，不同第一光强值对应的待测组织成分的浓度不同。此外，不同目标圆环光束的环宽可相同，也可不同，具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。其中，每束目标圆环光束的环宽可理解为每束目标圆环光束的外半径与每束目标圆环光束的内半径之差。另需要说明的是，每束目标圆环光束可由点状光斑形成或者由光束投影形成。还需要说明的是，不同预设波长对应的各目标圆环光束可相同，也可不同，具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。
示例性的，如图2所示，给出了一种形成在被测部位的表面的目标圆环光束的示意图。针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的由内至外的S束目标圆环光束，S≥2。每束目标圆环光束的环宽可为0.1mm。相邻两束目标圆环光束的间隔可为0.1mm。不同目标圆环光束具有同一几何中心。在与几何中心对应的位置，设置感光面，该感光面可接收每束目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第一光强值。上述可基于感光面，分别接收到S束不同的目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的至少S个第一光强值。如图3所示，给出了一种基于感光面获取第一光强值的示意图。
此外，为了获得与每个预设波长对应的第一光强值，可采用如下两种方式：方式一、按预设波长。即针对每个预设波长，在被测部位的表面，形成各目标圆环光束，每形成一束目标圆环光束，则在该目标圆环光束的中心，基于感光面，获取该目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第一光强值。由此可获得该预设波长下，与每束目标圆环光束对应的第一光强值。采用同样方式，可获得每个预设波长下，与每束目标圆环光束对应的第一光强值；方式二、按目标圆环光束。即不同预设波长，在被测部位的表面，依次形成同一尺寸的目标圆环光束。当每个预设波长形成同一尺寸的目标圆环光束，便在上述目标圆环光束的中心，基于感光面，获取上述同一尺寸的目标圆环光束分别通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第一光强值。由此可获得各预设波长下，分别与上述同一尺寸的目标圆环光束对应的第一光强值。采用同样方式，可获得在各预设波长下，分别与不同尺寸的目标圆环光束对应的第一光强值。
上述由于可通过调节目标圆环光束的尺寸，获取与每个预设波长对应的各源探距离下的第一光强值，因此，实现了准确确定第一光强测量值和第一光强参考值，进而实现了测量距离和参考距离的准确确定。此外，目标圆环光束和感光面的发射和接收方式大大降低了对光电检测器的要求，进而降低了制作成本，也易于实现。同时，实现了连续检测。
可选的，在上述技术方案的基础上，每束目标圆环光束由点状光斑扫描形成或由光束投影形成。
在本发明的实施例中，每束目标圆环光束可通过如下两种方式形成：方式一、点状光斑扫描形成；方式二、光束投影形成。其中，针对方式一，可参见图4。如图4所示，给出了一种由点状光斑扫描形成目标圆环光束的示意图。针对方式二，可参见图5。如图5所示，给出了一种由光束投影形成目标圆环光束的示意图。
可选的，如图3，以及，图6-图8所示，在上述技术方案的基础上，感光面与被测部位的表面接触或非接触。
在本发明的实施例中，组织成分无创检测的形式可包括接触式检测和非接触式检测。其中，接触式检测可避免干扰光被感光面接收到，进而可实现进一步提高检测精度。非接触式检测可避免温度和压力等干扰因素对光强值变化的影响，进而可实现进一步提高检测精度。
如果设置感光面与被测部位的表面接触，则可认为组织成分无创检测的形式为接触式检测。可以理解到，上述可避免干扰光被感光面接收到，进而可实现进一步提高检测精度。
如果设置感光面与被测部位的表面非接触，则可根据感光面是否通过导光部获取第一光强值，以及，如果通过导光部获取第一光强值，则导光部是否与被测部位的表面接触，确定组织成分无创检测的形式。其中，导光部包括导光部的第一端和导光部的第二端。导光部的第一端距被测部位的表面的距离大于导光部的第二端距被测部位的表面的距离。导光部的第一端和导光部的第二端为相对的两个端面。导光部的第二端与被测部位的表面接触或接触。导光部的第二端为光束的入口，即目标圆环光束通过被测部位的表面后所出射的光束将通过导光部的第二端进入导光部并传输至导光部的第一端。可以理解到，如果感光面与被测部位的表面非接触，且，感光面未通过导光部获取第一光强值，则可认为组织成分无创检测的形式为非接触式检测。如果感光面通过导光部获取第一光强值，则为了实现感光面与被测部位的表面非接触，便需要将感光面设置于导光部的第一端。在此基础上，根据导光部的第二端是否与被测部位的表面接触，确定组织成分无创检测的形式。具体的：如果导光部的第二端与被测部位的表面接触，则可认为组织成分无创检测的形式为接触式检测。如果导光部的第二端与被测部位的表面非接触，则可认为组织成分无创检测的形式为非接触式检测。
综上，接触式检测可包括如下两种方式：方式一、感光面与被测部位的表面接触。如图6所示，给出了另一种基于感光面获取第一光强值的示意图。图6中感光面阵列与被测部位的表面接触；方式二、感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面接触。如图7所示，给出了再一种基于感光面获取第一光强值的示意图。图7中导光部的第二端与被测部位的表面接触。
非接触式检测可包括如下两种方式：方式一、感光面与被测部位的表面非接触，且，感光面未通过导光部获取第一光强值。可参见图3。图3中感光面未通过导光部获取第一光强值；方式二、感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面非接触。如图8所示，给出了又一种基于感光面获取第一光强值的示意图。图8中导光部的第二端与被测部位的表面非接触。
可选的，如图7和图8所示，在上述技术方案的基础上，可通过如下方式实现感光面与被测部位的表面非接触：感光面设置于导光部的第一端，导光部的第二端与被测部位的表面接触或非接触，导光部的第一端与导光部的第二端为相对的端面。
在本发明的实施例中，为了实现感光面与被测部位的表面非接触，则可将感光面设置于导光部的第一端上。其中，导光部的第一端与被测部位的表面非接触，即可在导光部与被测部位的表面非接触的第一端面上设置感光面。与导光部的第一端相对的导光部的第二端可与被测部位的表面接触，也可与被测部位的表面非接触，具体可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。如果感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面接触，则可认为组织成分无创检测的形式为接触式检测。可参见图7。如果感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面非接触，则可认为组织成分无创检测的形式为非接触式检测。可参见图8。
可选的，在上述技术方案的基础上，感光面与被测部位的表面非接触。基于对应于几何中心的感光面，获取各目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第一光强值之前，还可包括：屏蔽干扰光。
在本发明的实施例中，目标圆环光束传输至被测部位后，部分目标圆环光束将在被测部位的表面直接反射形成表面反射光，部分目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的漫散射光(即第一光强值)。其中，由于表面反射光没有与组织发生作用，将不携带有效信息，有效信息可理解为检测过程中由待测组织成分的浓度变化所引起的响应称为有效信息，因此，可将表面反射光作为干扰光。而由于漫散射光与皮肤组织发生了作用，携带有有效信息，因此，可将漫散射光作为有效光。
如果感光面与被测部位的表面非接触，则可能产生表面反射光，基于此，为了进一步提高检测精度，可在基于对应于几何中心的感光面，获取各目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第一光强值之前，采用屏蔽干扰光的方式，使得基于感光面，获取各目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第一光强值。可采用如下两种方式屏蔽干扰光：
方式一、如果感光面与被测部位的表面非接触，且，感光面未通过导光部获取第一光强值，则可在感光面与被测部位的表面之间的间隙区域设置第一挡光部，且，第一挡光部与被测部位的表面接触。感光面设置于第一挡光部的内部。第一挡光部与感光面一体或第一挡光部与感光面分立。如图9所示，给出了一种屏蔽干扰光的示意图；
方式二、如果感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面非接触，则可在导光部与被测部位的表面之间的间隙区域设置第二挡光部，第二挡光部的第一端与导光部的第二端接触，第二挡光部的第二端与被测部位的表面接触，第二挡光部的第二端与第二挡光部的第一端为相对的端面。第二挡光部的第一端距被测部位的表面的距离大于第二挡光部的第二端距被测部位的表面的距离。如图10所示，给出了另一种屏蔽干扰光的示意图。
上述通过在获取各目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第一光强值之前，屏蔽干扰光，从而使得获取到的仅为漫散射光。由于漫散射光携带有有效信息，因此，进一步提高了检测精度。
图11为本发明实施例提供的另一种组织成分无创检测中距离确定方法的流程图，本实施例可适用于提高待测组织成分浓度的检测精度的情况。如图11所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤210、针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的至少两束目标圆环光束。
在本发明的实施例中，不同目标圆环光束的源探距离不同，每个源探距离为目标圆环光束的内半径或外半径，不同目标圆环光束同几何中心，预设波长的数量为至少一个。每束目标圆环光束由点状光斑扫描形成或由光束投影形成。
步骤220、基于对应于几何中心的感光面，获取各目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第一光强值。
在本发明的实施例中，感光面与被测部位的表面接触或非接触。可通过如下方式实现感光面与被测部位的表面非接触：感光面设置于导光部的第一端，导光部的第二端与被测部位的表面接触或非接触，导光部的第一端与导光部的第二端为相对的端面。如果感光面与被测部位的表面非接触，则在步骤220之前，还可包括：屏蔽干扰光。
步骤230、根据待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值，从与预设波长对应的各第一光强值中确定第一光强测量值和/或第一光强参考值，将与第一光强测量值对应的源探距离作为测量距离，将与第一光强参考值对应的源探距离作为参考距离。
在本发明的实施例中，第一光强测量值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最大的第一光强值，第一光强参考值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最小的第一光强值，待测组织成分浓度变化引起的光强变化量为第一光强值与对应的预设的光强预设值之间的变化量。
本实施例的技术方案，由于可通过调节目标圆环光束的尺寸，获取与每个预设波长对应的各源探距离下的第一光强值，因此，实现了准确确定第一光强测量值和/或第一光强参考值，进而实现了测量距离和参考距离的准确确定。在此基础上，通过测量距离和参考距离的准确确定，为待测组织成分浓度提供了基础，进而提高了检测精度。此外，目标圆环光束和感光面的发射和接收方式大大降低了对光电检测器的要求，进而降低了制作成本，也易于实现。同时，实现了连续检测。
图12为本发明实施例提供的再一种组织成分无创检测中距离确定方法的流程图，本实施例可适用于提高待测组织成分浓度的检测精度的情况。如图12所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤310、针对被测对象的被测部位，获取在每个预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，预设波长的数量为至少一个。
步骤320、根据各预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，确定各测量距离和/或各参考距离。
在本发明的实施例中，由于对人体而言，人体组织可以简化为由散射体和散射背景构成的复杂介质，当入射光束进入组织后会发生吸收作用和散射作用，吸收作用会直接导致光能量衰减，散射作用则会通过改变光子传输的方向来影响光能量分布，在被测部位的表面出射的漫散射光强值是两者共同作用的结果，其中，吸收作用和散射作用由组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化体现，而根据上文所述可知，测量距离和参考距离是由吸收作用和散射作用在不同情况下所确定，因此，针对被测对象的被测部位，为了获取与每个预设波长对应的测量距离和参考距离，可获取与每个预设波长对应的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系。上述所述的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系可参见上文说明。
在获得与每个预设波长对应的组织光学参数后，可根据各预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，确定与各预设波长对应的测量距离和/或参考距离。即针对每个预设波长，根据与该预设波长对应的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，确定与该预设波长对应的测量距离和/或参考距离。上述可基于浮动基准理论，根据各预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，确定与各预设波长对应的测量距离和/或参考距离。需要说明的是，上述前提均是在被测对象的被测部位确定的情况下。换句话说，上述与各预设波长对应的测量距离和参考距离是对应被测对象的被测部位。
上述可通过组织光学参数和待测成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，确定出对应的测量距离和/或参考距离。
图13为本发明实施例提供的一种组织成分无创检测方法的流程图，本实施例可适用于提高待测组织成分浓度的检测精度的情况。如图13所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤410、针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在测量距离下的第二光强测量值，和/或，在参考距离下的第二光强参考值，每个测量距离和每个参考距离根据本发明实施例所述的方法所确定，预设波长的数量为至少一个。
在本发明的实施例中，为了确定待测组织成分的浓度，针对被测对象的被测部位，可获取与每个预设波长对应的第二光强测量值和/或第二光强参考值。其中，第二光强测量值可为每个预设波长在测量距离下的第二光强值。第二光强参考值可为每个预设波长在参考距离下的第二光强值。需要说明的是，不同预设波长的测量距离可能相同，也可能不同。不同预设波长的参考距离可能相同，也可能不同。每个测量距离和每个参考距离可根据本发明实施例所述的方法确定，具体可采用如下两种方式：
方式一、针对被测对象的被测部位，每个测量距离和每个参考距离可由预先针对每个预设波长，对获得的与每个源探距离对应的至少一个第一光强值进行分析所确定。即针对每个预设波长，获得与每个源探距离对应的至少一个第一光强值，对各第一光强值进行分析，以确定该预设波长下的一个测量距离和/或一个参考距离。具体的：针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在每个源探距离下的至少一个第一光强值。根据待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值，从与预设波长对应的各第一光强值中确定第一光强测量值和/或第一光强参考值，将与第一光强测量值对应的源探距离作为测量距离，将与第一光强参考值对应的源探距离作为参考距离。上述所述的针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在每个源探距离下的至少一个第一光强值，可作如下理解：方式一、针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的至少两束目标圆环光束，不同目标圆环光束的源探距离不同，每个源探距离为目标圆环光束的内半径或外半径，不同目标圆环光束具有同一几何中心。基于对应于几何中心的感光面，获取各目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的至少一个第一光强值；方式二、针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在三层皮肤组织模型下的组织光学参数和皮肤结构参数。基于蒙特卡罗模拟，根据各组织光学参数、各皮肤组织结构参数、待测组织成分浓度变化所引起的组织光学参数变化关系、预设的至少两个源探距离和预设的入射光子数，确定每个预设波长在每个源探距离下的第一光强值。
方式二、针对被测对象的被测部位，获取在每个预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度引起的组织光学参数变化关系。根据各预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度引起的组织光学参数变化关系，确定各测量距离和/或各参考距离。
需要说明的是，针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在测量距离下的第二光强测量值，和/或，在参考距离下的第二光强参考值，可作如下理解：针对每个预设波长，可获取与该预设波长在测量距离下的第二光强测量值。或者，可获取与该预设波长在参考距离下的第二光强参考值。或者，可获取与该预设波长在测量距离下的第二光强测量值，以及，在参考距离下的第二光强参考值。可以理解到，针对全部预设波长，存在如下情况：情况一、仅获取到与每个预设波长对应的第二光强测量值；情况二、获取到与每个波长对应的第二光强测量值和第二光强参考值；情况三、获取到与一部分预设波长对应的第二光强测量值，以及，获取到与另一部分预设波长对应的第二光强参考值；情况四、获取到与一部分预设波长对应的第二光强测量值和第二光强参考值，以及，获取到与另一部分预设波长对应的第二光强参考值；情况五、获取到与一部分预设波长对应的第二光强测量值和第二光强参考值，以及，获取到与另一部分预设波长对应的第二光强测量值。针对每个预设波长，获取与该预设波长对应的第二光强测量值和/或第二光强参考值可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。还需要说明的是，由于第二光强测量值和/或第二光强参考值均可实现准确确定，因此，根据准确确定的第二光强测量值和/或第二光强参考值，确定待测组织成分浓度，均可实现提高检测精度。
步骤420、根据各预设波长下的第二光强测量值和/或第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度。
在本发明的实施例中，在获得各预设波长下的各光强值后，可根据各预设波长下的第二光强测量值和/或第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度，具体的：针对全部预设波长，存在如下情况：
情况一、仅获取到与每个预设波长对应的第二光强测量值。在此情况下，可根据各预设波长下的第二光强测量值，确定待测组织成分的浓度。
情况二、获取到与每个波长对应的第二光强测量值和第二光强参考值。在此情况下，可采用差分运算，确定待测组织成分的浓度。即针对每个预设波长，将预设波长下的第二光强测量值和第二光强参考值进行差分运算，得到光强差分值。根据各预设波长下的光强差分值，确定待测组织成分的浓度。上述执行差分运算的原因在于：由于与参考距离对应的第二光强测量值反映了检测过程中除待测组织成分的浓度变化以外，由其它干扰所引起的响应，而与测量距离对应的第二光强测量值反映了待测组织成分的响应，以及，除待测组织成分外的其它干扰的响应，因此，可采用参考测量，即可采用参考距离对应的第二光强参考值对与测量距离对应的第二光强测量值进行修正，以实现最大程度的消除共模干扰，进而进一步提高检测精度。
情况三、获取到与一部分预设波长对应的第二光强测量值，以及，获取到与另一部分预设波长对应的第二光强参考值。在此情况下，可根据各预设波长下的第二光强测量值和第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度。
情况四、获取到与一部分预设波长对应的第二光强测量值和第二光强参考值，以及，获取到与另一部分预设波长对应的第二光强参考值。在此情况下，可采用差分运算，确定待测组织成分的浓度。即针对获取到第二光强测量值和第二光强参考值的预设波长来说，将该预设波长下的第二光强测量值和第二光强参考值进行差分运算，得到光强差分值。根据一部分预设波长下的光强差分值和另一部预设波长下的第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度。上述采用参考测量，即可采用参考距离对应的第二光强参考值对与测量距离对应的第二光强测量值进行修正，以实现最大程度的消除共模干扰，进而进一步提高检测精度。
情况五、获取到与一部分预设波长对应的第二光强测量值和第二光强参考值，以及，获取到与另一部分预设波长对应的第二光强测量值。在此情况下，可采用差分运算，确定待测组织成分的浓度。即针对获取到第二光强测量值和第二光强参考值的预设波长来说，将该预设波长下的第二光强测量值和第二光强参考值进行差分运算，得到光强差分值。根据一部分预设波长下的光强差分值和另一部预设波长下的第二光强测量值，确定待测组织成分的浓度。上述采用参考测量，即可采用参考距离对应的第二光强参考值对与测量距离对应的第二光强测量值进行修正，以实现最大程度的消除共模干扰，进而进一步提高检测精度。
本实施例的技术方案，由于针对被测对象的被测部位，可准确获取与每个预设波长对应测量距离和/或参考距离，因此，根据准确确定的测量距离和/或参考距离，实现了第二光强测量值和/或第二光强参考值的准确确定。由于根据准确确定的第二光强测量值和/或第二光强参考值，确定待测组织成分浓度，因此，提高了检测精度。
可选的，在上述技术方案的基础上，步骤410，可包括：针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的一束测量圆环光束和/或一束参考圆环光束，每束测量圆环光束的内半径或外半径为对应的测量距离，每束参考圆环光束的内半径或外半径为对应的参考距离，每束测量圆环光束和每束参考圆环光束具有同一几何中心。基于对应于几何中心的感光面，获取每束测量圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强测量值，和/或，每束参考圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强参考值。
在本发明的实施例中，为了获取第二光强测量值和/或第二光强参考值，可采用如下方式：针对被测对象的被测部位，在该被测部位的表面，可形成与每个预设波长对应的一束测量圆环光束和/或一束参考圆环光束，即在被测对象的被测部位确定的情况下，每个预设波长对应形成一束测量圆环光束和/或一束参考圆环光束。其中，每束测量圆环光束的内半径或外半径为对应的测量距离，即每束测量圆环光束可为距出射位置的源探距离为对应的测量距离的光束。每束参考圆环光束的内半径或外半径为对应的参考距离，即每束参考圆环光束可为距出射位置的源探距离为对应的参考距离的光束。由于与出射位置对应设置有感光面，因此，每束测量圆环光束可为距感光面的源探距离为对应的测量距离的光束，每束参考圆环光束可为距感光面的源探距离为对应的参考距离的光束。可以理解到，测量圆环光束与测量距离对应，参考圆环光束与参考距离对应。需要说明的是，每束测量圆环光束和每束参考圆环光束可由点状光斑扫描形成或由光束投影形成。
示例性的，如图14所示，给出了一种形成在被测部位的表面的测量圆环光束和参考圆环光束的示意图。针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的一束测量圆环光束和一束参考圆环光束，测量圆环光束和参考圆环光束具有同一几何中心。在与几何中心对应的位置，设置感光面，该感光面可接收每束测量圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强测量值，以及，每束参考圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强参考值。如图15所示，给出了一种基于感光面获取第二光强测量值和第二光强参考值的示意图。
上述由于测量距离和/或参考距离的准确确定，因此，根据准确确定的测量距离和/或参考距离，并结合形成测量圆环光束和/或参考圆环光束的方式，实现了第二光强测量值和/或第二光强参考值的准确确定。由于根据准确确定的第二光强测量值和/或第二光强参考值，确定待测组织成分浓度，因此，提高了检测精度。
可选的，在上述技术方案的基础上，每束测量圆环光束由点状光斑扫描形成或由光束投影形成，以及，每束参考圆环光束由点状光斑扫描形成或由光束投影形成。
在本发明的实施例中，每束测量圆环光束和每束参考圆环光束均可通过如下两种方式形成：方式一、点状光斑扫描形成；方式二、光束投影形成。其中，针对方式一，可参见图4。针对方式二，可参见图5。
可选的，在上述技术方案的基础上，步骤420，可包括：针对每个预设波长，将预设波长下的第二光强测量值和第二光强参考值进行差分运算，得到光强差分值。根据各预设波长下的光强差分值，确定待测组织成分的浓度。
在本发明的实施例中，为了进一步提高检测精度，可采用针对每个预设波长，将该预设波长下的第二光强测量值和第二光强参考值进行差分运算，得到该预设波长下的光强差分值。基于此，可获得各预设波长下的光强差分值，根据各预设波长下的光强差分值，确定待测组织成分浓度的方式。上述所述的根据各预设波长下的光强差分值，确定待测组织成分的浓度，可作如下理解：可将各预设波长下的光强差分值输入预先训练生成的组织成分预测模型中，得到预测结果，该预测结果即是待测组织成分的浓度。具体计算过程详见公开号为CN1699973A，公开日为2005年11月23日的专利文件，在此不再具体赘述。
上述由于与参考距离对应的第二光强参考值反映了检测过程中除待测组织成分的浓度变化以外，由其它干扰所引起的响应，而与测量距离对应的第二光强测量值反映了待测组织成分的响应，以及，除待测组织成分外的其它干扰的响应，因此，采用参考测量，即采用参考距离对应的第二光强参考值对与测量距离对应的第二光强测量值进行修正，实现了最大程度的消除共模干扰，进而进一步提高了检测精度。
可选的，如图7和图8，以及，图15和图16所示，在上述技术方案的基础上，感光面与被测部位的表面接触或非接触。
在本发明的实施例中，组织成分无创检测的形式可包括接触式检测和非接触式检测。接触式检测可包括如下两种方式：方式一、感光面与被测部位的表面接触。如图16所示，给出了另一种基于感光面获取第二光强测量值和第二光强参考值的示意图。图16中感光面与被测部位的表面接触；方式二、感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面接触。可参见图7。非接触式检测可包括如下两种方式：方式一、感光面与被测部位的表面非接触，且，感光面未通过导光部获取第一光强值。可参见图15；方式二、感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面非接触。可参见图8。需要说明的是，对接触式检测和非接触式检测的说明可参见上文对应部分，在此不再具体赘述。
可选的，如图7和图8所示，在上述技术方案的基础上，可通过如下方式实现感光面与被测部位的表面非接触：感光面设置于导光部的第一端，导光部的第二端与被测部位的表面接触或非接触，导光部的第一端与导光部的第二端为相对的端面。
在本发明的实施例中，为了实现感光面与被测部位的表面非接触，则可将感光面设置于导光部的第一端上。需要说明的是，对将感光面设置于导光部的第一端上的说明可参见上文对应部分，在此不再具体赘述。
可选的，在上述技术方案的基础上，感光面与被测部位的表面非接触。基于对应于几何中心的感光面，获取每束测量圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强测量值，和/或，每束参考圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强参考值之前，还可包括：屏蔽干扰光。
在本发明的实施例中，测量圆环光束和/或参考圆环光束传输至被测部位后，部分测量圆环光束和参考圆环光束将在被测部位的表面直接反射形成表面反射光，部分测量圆环光束和参考圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的漫散射光(即第二光强测量值和第二光强参考值)。其中，由于表面反射光没有与组织发生作用，将不携带有效信息，有效信息可理解为检测过程中由待测组织成分的浓度变化所引起的响应称为有效信息，因此，可将表面反射光作为干扰光。而由于漫散射光与皮肤组织发生了作用，携带有有效信息，因此，可将漫散射光作为有效光。
如果感光面与被测部位的表面非接触，则可能产生表面反射光，基于此，为了进一步提高检测精度，可在基于对应于几何中心的感光面，获取每束测量圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强测量值，和/或，每束参考圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强参考值之前，采用屏蔽干扰光的方式，使得基于感光面，获取每束测量光束和/或每束参考圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强测量值和/或第二光强参考值。可采用如下两种方式屏蔽干扰光：
方式一、如果感光面与被测部位的表面非接触，且，感光面未通过导光部获取第二光强测量值和第二光强参考值，则可在感光面与被测部位的表面之间的间隙区域设置第一挡光部，且，第一挡光部与被测部位的表面接触。感光面设置于第一挡光部的内部。第一挡光部与感光面一体或第一挡光部与感光面分立。如图17所示，给出了再一种屏蔽干扰光的示意图；
方式二、如果感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面非接触，则可在导光部与被测部位的表面之间的间隙区域设置第二挡光部，第二挡光部的第一端与导光部的第二端接触，第二挡光部的第二端与被测部位的表面接触，第二挡光部的第二端与第二挡光部的第一端为相对的端面。第二挡光部的第一端距被测部位的表面的距离大于第二挡光部的第二端距被测部位的表面的距离。可参见图10。
上述通过在获取每束测量圆环光束和/或每束参考圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强测量值和第二光强参考值之前，屏蔽干扰光，从而使得感光面获取到的仅为漫散射光。由于漫散射光携带有有效信息，因此，进一步提高了检测精度。
图18为本发明实施例提供的另一种组织成分无创检测方法的流程图，本实施例可适用于提高待测组织成分浓度的检测精度的情况。如图18所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤510、针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的至少两束目标圆环光束。
在本发明的实施例中，不同目标圆环光束的源探距离不同，每个源探距离为目标圆环光束的内半径或外半径，不同目标圆环光束同几何中心，预设波长的数量为至少一个。每束目标圆环光束由点状光斑扫描形成或由光束投影形成。
步骤520、基于对应于几何中心的感光面，获取各目标圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第一光强值。
步骤530、根据待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值，从与预设波长对应的各第一光强值中确定第一光强测量值和第一光强参考值，将与第一光强测量值对应的源探距离作为测量距离，将与第一光强参考值对应的源探距离作为参考距离。
在本发明的实施例中，第一光强测量值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最大的第一光强值，第一光强参考值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最小的第一光强值，待测组织成分浓度变化引起的光强变化量为第一光强值与对应的预设的光强预设值之间的变化量。
步骤540、针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的一束测量圆环光束和一束参考圆环光束。
在本发明的实施例中，每束测量圆环光束的内半径或外半径为对应的测量距离，每束参考圆环光束的内半径或外半径为对应的参考距离，每束测量圆环光束和每束参考圆环光束同几何中心。每束测量圆环光束由点状光斑扫描形成或由光束投影形成，以及，每束参考圆环光束由点状光斑扫描形成或由光束投影形成。
步骤550、基于对应于几何中心的感光面，获取每束测量圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强测量值，以及，每束参考圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强参考值。
步骤560、针对每个预设波长，将预设波长下的第二光强测量值和第二光强参考值进行差分运算，得到光强差分值。
步骤570、根据各预设波长下的光强差分值，确定待测组织成分的浓度。
在本发明的实施例中，感光面与被测部位的表面接触或非接触。可通过如下方式实现感光面与被测部位的表面非接触：感光面设置于导光部的第一端，导光部的第二端与被测部位的表面接触或非接触，导光部的第一端与导光部的第二端为相对的端面。如果感光面与被测部位的表面非接触，则在步骤520之前，还可包括：屏蔽干扰光。以及，在步骤550之前，还可包括：屏蔽干扰光。
本实施例的技术方案，由于针对被测对象的被测部位，通过调节目标圆环光束的尺寸，可获取与每个预设波长对应的各源探距离下的第一光强值，因此，实现了第一光强测量值和/或第一光强参考值的准确确定，进而实现了测量距离和/或参考距离的准确确定。在此基础上，根据准确确定的测量距离和/或参考距离，并结合形成测量圆环光束和/或参考圆环光束的方式，实现了第二光强测量值和/或第二光强参考值的准确确定。由于根据准确确定的第二光强测量值和/或第二光强参考值，确定待测组织成分浓度，因此，提高了检测精度。通过差分运算，消除了第二光强参考值和第二光强测量值中的共模干扰，进而进一步提高了检测精度。此外，目标圆环光束和感光面的发射和接收方式大大降低了对光电检测器的要求，进而降低了制作成本，也易于实现。同时，实现了连续检测。
图19为本发明实施例提供的再一种组织成分无创检测方法的流程图，本实施例可适用于提高待测组织成分浓度的检测精度的情况。如图19所示，该方法具体包括如下步骤：
步骤610、针对被测对象的被测部位，获取在每个预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度引起的组织光学参数变化关系，预设波长的数量为至少一个。
步骤620、根据各预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，确定各测量距离和各参考距离。
步骤630、针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的一束测量圆环光束和一束参考圆环光束。
在本发明的实施例中，每束测量圆环光束的内半径或外半径为对应的测量距离，每束参考圆环光束的内半径或外半径为对应的参考距离，每束测量圆环光束和每束参考圆环光束同几何中心。每束测量圆环光束由点状光斑扫描形成或由光束投影形成，以及，每束参考圆环光束由点状光斑扫描形成或由光束投影形成。感光面与被测部位的表面接触或非接触。可通过如下方式实现感光面与被测部位的表面非接触：感光面设置于导光部的第一端，导光部的第二端与被测部位的表面接触或非接触，导光部的第一端与导光部的第二端为相对的端面。
步骤640、基于对应于几何中心的感光面，获取每束测量圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强测量值，以及，每束参考圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强参考值。
步骤650、针对每个预设波长，将预设波长下的第二光强测量值和第二光强参考值进行差分运算，得到光强差分值。
步骤660、根据各预设波长下的光强差分值，确定待测组织成分的浓度。
在本发明的实施例中，如果感光面与被测部位的表面非接触，则在步骤640之前，还可包括：屏蔽干扰光。
本发明实施例所述的组织成分无创检测中距离确定方法可由组织成分无创检测中距离确定装置来执行，组织成分无法检测方法可由组织成分无创检测装置来执行，组织成分无创检测中距离确定装置和组织成分无创检测装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，组织成分无创检测装置可以配置于可穿戴设备中，如智能手表。
图20为本发明实施例提供的一种组织成分无创检测中距离确定装置的结构示意图，本实施例可适用于提高待测组织成分浓度的检测精度的情况。如图20所示，该组织成分无创检测中距离确定装置1可包括第一获取模块10和第一确定模块11。下面将结合附图对其结构和工作原理进行说明。
第一获取模块10，可用于针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在每个源探距离下的第一光强值，源探距离的数量为至少两个，预设波长的数量为至少一个。
第一确定模块11，可用于根据待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值，从与预设波长对应的各第一光强值中确定第一光强测量值和/或第一光强参考值，将与第一光强测量值对应的源探距离作为测量距离，将与第一光强参考值对应的源探距离作为参考距离，第一光强测量值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最大的第一光强值，第一光强参考值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最小的第一光强值，待测组织成分浓度引起的光强变化量为第一光强值与对应的预设的光强预设值之间的变化量。
在本发明的实施例中，第一获取模块10和第一确定模块11的具体处理过程，可参见上文针对组织成分无创检测中距离确定方法相应部分的说明，在此不再具体赘述。
可选的，如图21所示，在上述技术方案的基础上，第一获取模块10，可包括：
第一形成子模块100，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的至少两束目标圆环光束，不同目标圆环光束的源探距离不同，每个源探距离为目标圆环光束的内半径或外半径，不同目标圆环光束同几何中心。
第一获取子模块101，可用于基于对应于几何中心的感光面，获取各目标圆环光束通过所述被测部位后，从所述被测部位的表面所出射的第一光强值。
在本发明的实施例中，第一形成子模块100和第一获取子模块101的具体处理过程，可参见上文针对组织成分无创检测中距离确定方法相应部分的说明，在此不再具体赘述。
可选的，如图22所示，在上述技术方案的基础上，第一形成子模块100可包括光源发射单元1000、光束调节单元1001和控制单元1002。控制单元1002可分别与光源发射单元1000和光束调节单元1001通信连接。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000和光束调节单元1001配合形成与每个预设波长对应的至少两束目标圆环光束。
在本发明的实施例中，工作状态指令可为控制光源发射单元1000和光束调节单元1001的工作状态的指令。针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，控制单元1002可根据对应的工作状态指令使光源发射单元1000和光束调节单元1001共同配合，形成与每个预设波长对应的至少两束目标圆环光束。可以理解到，上述控制单元1002根据对应的工作状态指令，使光源发射单元1000和光束调节单元1001共同配合，形成的是：各预设波长下的各目标圆环光束。
可选的，如图23所示，在上述技术方案的基础上，光束调节单元1001可包括MEMS(Microelectromechanical Systems，微机电***)扫描镜10010。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至MEMS扫描镜10010，以及，根据对应的工作状态指令控制MEMS扫描镜10010将各入射光束转换为对应的目标圆环光束，并将各目标圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，光源发射单元1000和MEMS扫描镜10010可在控制单元1002的控制下，配合形成各目标圆环光束。其中，MEMS扫描镜10010可为二维MEMS扫描镜。具体的：控制单元1002同步控制光源发射单元1000和MEMS扫描镜10010，采用逐行扫描的方式，实现由预设像素点组成的二维扫描图像，如果预设像素点形成的轨迹为目标圆环，则该二维扫描图像即为目标圆环图像。上述扫描方式使得目标圆环图像中预设像素点的显示时间与空间坐标得以确定。其中，目标圆环图像中预设像素点的空间坐标由MEMS扫描镜10010的偏角确定。目标圆环图像中预设像素点的显示时间由光源发射单元1000确定。即可通过控制单元1002同步控制光源发射单元1000和MEMS扫描镜10010，实现预设像素点的显示时间与空间坐标的对应。当预设像素点不同时，将形成尺寸不同的目标圆环图像。将尺寸不同的目标圆环图像投影至被测部位，即形成尺寸不同的目标圆环形光束。需要说明的是，上述预设像素点的空间坐标和显示时间可体现在工作状态指令中。
可选的，如图24所示，在上述技术方案的基础上，光束调节单元1001可包括扫描振镜组件10011。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至扫描振镜组件10011，以及，根据对应的工作状态指令控制扫描振镜组件10011将各入射光束转换为对应的目标圆环光束，并将各目标圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，光源发射单元1000和扫描振镜组件10011可在控制单元1002的控制下，配合形成各目标圆环光束。即由控制单元1002根据工作状态指令，控制光源发射单元1000发出的与每个预设波长对应的入射光束，通过由控制单元1002根据工作状态指令控制的扫描振镜组件10011将各入射光束投射到扫描位置，入射光束在扫描位置为点状光斑，通过对点状光斑的360°环形扫描，且扫描形成的目标圆环光束的尺寸可变，即形成尺寸不同的目标圆环光束。
可选的，如图24所示，在上述技术方案的基础上，扫描振镜组件10011可包括第一双轴扫描振镜100110和第二双轴扫描振镜100111。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至第一双轴扫描振镜100110。
控制单元1002，可用于根据对应的工作状态指令控制第一双轴扫描振镜100110沿X轴偏转第一预设角度，实现各入射光束沿X轴方向偏转第一预设角度，并将偏转后的各入射光束投射至第二双轴扫描振镜100111。
控制单元1002，可用于根据工作状态指令控制第二双轴扫描振镜100111沿Y轴方向偏转第二预设角度，形成各目标圆环光束，并将各目标圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，扫描振镜组件10011可包括第一双轴扫描振镜100110和第二双轴扫描振镜100111，控制单元1002可控制第一双轴扫描振镜100110和第二双轴扫描振镜100111的偏转方向的改变，以实现对入射光束的360°旋转，即实现环形扫描。并且，控制单元1002可控制第一双轴扫描振镜100110和第二双轴扫描振镜100111的偏转角度的改变，以实现扫描形成尺寸可变的目标圆环光束，即形成不同尺寸的目标圆环光束。其中，控制单元1002可控制第一双轴扫描振镜100110沿X轴偏转第一预设角度，实现各入射光束随第一双轴扫描振镜100110沿X轴方向偏转第一预设角度，并将偏转后的各入射光束投射至第二双轴扫描振镜100111。控制单元1002可控制第二双轴扫描振镜100111沿Y轴偏转第二预设角度，实现偏转后的各入射光束随第二双轴扫描振镜100111沿Y轴方向偏转第二预设角度，形成各目标圆环光束。上述所述的第一预设角度与第二预设角度可用于确定入射光束投射到扫描位置，入射光束在扫描位置为点状光斑。控制单元1002可控制第一双轴扫描振镜100110和第二双轴扫描振镜100111的偏转角度和偏转方向，实现点状光斑在被测部位的表面的360°旋转，即实现环形扫描。并且，实现扫描形成尺寸可变的目标圆环光束，即形成不同尺寸的目标圆环光束。
需要说明的是，控制单元1002可根据不同的工作状态指令，控制第一双轴扫描振镜100110和第二双轴扫描振镜100111偏转不同的偏转角度和偏转方向，实现形成尺寸不同的目标圆环光束。
另需要说明的是，第一双轴扫描振镜100110的尺寸可小于第二双轴扫描振镜100111的尺寸。通常入射光束先投射的振镜的尺寸可以很小，只需比入射光束的尺寸大即可。其中，入射光束先投射的振镜可称为第一个双轴扫描振镜。相应的，后投射的振镜可称为第二个双轴扫描振镜。由于X轴扫描速度快，而质量小的振镜惯性小，因此，第一个双轴扫描振镜可用于X轴扫描。由于第二个双轴扫描振镜要接收第一个双轴扫描振镜扫描的全部范围，因此，第二个双轴扫描振镜的尺寸需要比第一个双轴扫描振镜的尺寸大，可用于Y轴扫描。在本发明实施例中，第一双轴扫描振镜100110可作为第一个双轴扫描振镜使用。第二双轴扫描振镜100111可作为第二个双轴扫描振镜使用。基于上述，第一双轴扫描振镜100110可用于X轴扫描。第二双轴扫描振镜100111可用于Y轴扫描。
可选的，如图25所示，在上述技术方案的基础上，光束调节单元1001可包括旋转反射镜10012和第一电压调焦透镜10013。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至旋转反射镜10012。
控制单元1002，可用于根据对应的工作状态指令控制旋转反射镜10012以不同角度旋转，以将各入射光束转换为对应的原始圆环光束，并将各原始圆环光束投射至第一电压调焦透镜10013。
控制单元1002，可用于根据对应的工作状态指令控制第一电压调焦透镜10013将各原始圆环光束的内半径或外半径调节至对应的源探距离，得到各目标圆环光束，并将各目标圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，光源发射单元1000、旋转反射镜10012和第一电压调焦透镜10013可在控制单元1002的控制下，配合形成各目标圆环光束。具体的：如图25所示，光源发射单元1000可用于发出各预设波长下的各入射光束，各入射光束通过旋转反射镜10012转换为对应的原始圆环光束继续传输，即控制单元1002可控制旋转反射镜10012实现对各入射光束的360°旋转扫描形成原始圆环光束。各原始圆环光束通过第一电压调焦透镜10013后形成对应的目标圆环光束。上述通过控制第一电压调焦透镜10013的焦距，调节原始圆环光束的尺寸，以实现形成尺寸不同的目标圆环光束。
可选的，在上述技术方案的基础上，每个工作状态指令由控制单元1000根据第一状态关系表生成，第一状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个预设波长对应的各目标圆环光束与第一电压调焦透镜10013的工作电压之间的对应关系。
在本发明的实施例中，由于不同预设波长的目标圆环形光束的色散不同，因此，使得不同预设波长下的同一原始圆环光束，通过同一工作电压的第一电压调焦透镜10013后，形成的目标圆环光束的尺寸是不同的。为了实现不同预设波长下的同一原始圆环光束，通过第一电压调焦透镜10013后，形成尺寸相同的目标圆环光束，需要根据预设波长，调节第一电压调焦透镜10013的工作电压，即第一电压调焦透镜10013的工作电压与每个预设波长对应的各目标圆环光束具有对应关系。
基于上述，可预先构建第一状态关系表，第一状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个预设波长对应的各目标圆环光束与第一电压调焦透镜10013的工作电压之间的对应关系。控制单元1002可根据第一状态关系表，生成工作状态指令，进而根据工作状态指令，控制旋转反射镜10012、第一电压调焦透镜10013和光源发射单元1000的工作状态。
需要说明的是，上述光束调节单元1001可包括MEMS扫描镜10010。或者，光束调节单元1001可包括扫描振镜组件10011。或者，光束调节单元1001可包括旋转反射镜10012和第一电压调焦透镜10013。在控制单元1002的控制下，上述分别与光源发射单元1000配合，实现通过点状光斑扫描的方式形成目标圆环光束。
可选的，如图26所示，在上述技术方案的基础上，光束调节单元1001可包括微镜片阵列10014和成像透镜10015。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至微镜片阵列10014，以及，根据对应的工作状态指令控制微镜片阵列10014将各入射光束转换为对应的目标圆环光束，并通过成像透镜10015将各目标圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，光源发射单元1000和微镜片阵列10014可在控制单元1002的控制下，配合形成各目标圆环光束。具体的：由控制单元1002根据工作状态指令，控制光源发射单元1000发出的与每个预设波长对应的入射光束，通过由控制单元1002根据工作状态指令控制微镜片阵列10014上形成与各目标圆环光束所对应的微镜片处于开状态，处于开状态的微镜片将各入射光束反射出去，形成对应的各目标圆环光束。通过成像透镜10015将各目标圆环光束投射至被测部位。上述通过控制微镜片阵列10014上处于开状态的微镜片，实现形成尺寸不同的目标圆环光束。
可选的，如图26所示，光束调节单元1001还可包括扩束透镜组10016。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至扩束透镜组10016。
扩束透镜组10016，可用于对各入射光束进行扩束，并将扩束后的各入射光束投射至微镜片阵列10014，以使各入射光束在微镜片阵列10014的投射覆盖微镜片阵列10014。
控制单元1002，可用于根据对应的工作状态指令控制微镜片阵列10014将各入射光束转换为对应的目标圆环光束，并通过成像透镜10015将各目标圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，为了实现入射光束在微镜片阵列10014上的投射可覆盖微镜片阵列10014，可将设置扩束透镜组10016，通过扩束透镜组10016对入射光束进行扩束实现。
可选的，在上述技术方案的基础上，每个工作状态指令由控制单元1002根据第二状态关系表生成，第二状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个预设波长对应的各目标圆环光束与微镜片阵列10014中处于开状态的微镜片之间的对应关系。
在本发明的实施例中，由于不同预设波长的目标圆环形光束的色散不同，因此，使得不同预设波长下的尺寸相同的目标圆环形光束，通过成像透镜10015后，尺寸变得不同，即在被测部位的表面，原本尺寸相同的目标圆环光束，由于成像透镜10015，尺寸变得不同。为了实现在被测部位的表面，不同预设波长均可形成同一目标圆环光束，需要根据预设波长，调节微镜片阵列10014上处于开状态的微镜片，即微镜片阵列10014上处于开状态的微镜片与每个预设波长对应的各目标圆环光束具有对应关系。
基于上述，可预先构建第二状态关系表，第二状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个预设波长对应的各目标圆环光束与微镜片阵列10014中处于开状态的微镜片之间的对应关系。控制单元1002可根据第二状态关系表，生成工作状态指令，进而根据工作状态指令，控制微镜片阵列10014和光源发射单元1000的工作状态。
可选的，如图27所示，在上述技术方案的基础上，光束调节单元1001可包括锥透镜10017和第二电压调焦透镜10018。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至锥透镜10017。
锥透镜10017，可用于将各入射光束转换为各锥形光束，并将各锥形光束投射至第二电压调焦透镜10018，以在第二电压调焦透镜10018成像前显示为各原始圆环光束。
控制单元1002，可用于根据对应的工作状态指令控制第二电压调焦透镜10018将各原始圆环光束的内半径或外半径调节至对应的源探距离，得到各目标圆环光束，并将各目标圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，光源发射单元1000和第二电压调焦透镜10018可在控制单元1002的控制下，配合形成各目标圆环光束。具体的：如图27所示，光源发射单元1000可用于发出各预设波长下的入射光束，各入射光束通过锥透镜10017后转换为对应的锥形光束继续传输，各锥形光束在接收面上投射为对应的原始圆环光束。各原始圆环光束通过第二电压调焦透镜10018后形成对应的目标圆环光束。上述通过控制第二电压调焦透镜10018的焦距，实现形成尺寸不同的目标圆环光束。
需要说明的是，目标圆环光束的环宽可由入射光束的光斑大小确定。
可选的，在上述技术方案的基础上，每个工作状态指令由控制单元1002根据第三状态关系表生成，第三状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个预设波长对应的各目标圆环光束与第二电压调焦透镜10018的工作电压之间的对应关系。
在本发明的实施例中，由于不同预设波长的目标圆环形光束的色散不同，因此，使得不同预设波长下的同一原始圆环光束，通过同一工作电压的第二电压调焦透镜10018后，形成的目标圆环光束的尺寸是不同的。为了实现不同预设波长下的同一原始圆环光束，通过第二电压调焦透镜10018后，形成尺寸相同的目标圆环光束，需要根据预设波长，调节第二电压调焦透镜10018的工作电压，即第二电压调焦透镜10018的工作电压与每个预设波长对应的各目标圆环光束具有对应关系。
基于上述，可预先构建第三状态关系表，第三状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个预设波长对应的各目标圆环光束与第二电压调焦透镜10018的工作电压之间的对应关系。控制单元1002可根据第三状态关系表，生成工作状态指令，进而根据工作状态指令，控制第二电压调焦透镜10018和光源发射单元1000的工作状态。
需要说明的是，上述光束调节单元1001可包括微镜片阵列10014和成像透镜10015。或者，光束调节单元1001可包括锥透镜10017和第一电压调节透镜10016。在控制单元1002的控制下，上述分别与光源发射单元1000配合，实现通过光束投影的方式形成目标圆环光束。
可选的，如图3，以及，图6-图8所示，在上述技术方案的基础上，感光面与被测部位的表面接触，或者，感光面与被测部位的表面非接触。
在本发明的实施例中，接触式检测可包括如下两种方式：方式一、感光面与被测部位的表面接触。可参见图6；方式二、感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面接触。可参见图7。
非接触式检测可包括如下两种方式：方式一、感光面与被测部位的表面非接触，且，感光面未通过导光部获取第一光强值。可参见图3。图3中感光面未通过导光部获取第一光强值；方式二、感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面非接触。可参见图8。
可选的，如图28和29所示，在上述技术方案的基础上，该装置还可包括导光部12。感光面设置于导光部12的第一端，导光部12的第二端与被测部位的表面接触或非接触，导光部12的第一端与导光部12的第二端为相对的端面。
在本发明的实施例中，为了实现感光面与被测部位的表面非接触，则可将感光面设置于导光部12的第一端上。如图28所示，给出了再一种感光面与被测部位的表面非接触的示意图。如果感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面非接触，则可认为组织成分无创检测的形式为非接触式检测。如图29所示，给出了又一种感光面与被测部位的表面非接触的示意图。需要说明的是，对将感光面设置于导光部12的第一端上的说明可参见上文对应部分，在此不再具体赘述。
可选的，如图30所示，在上述技术方案的基础上，感光面与被测部位的表面非接触。该装置还可包括第一挡光部13。第一挡光部13设置于感光面与被测部位的表面之间的间隙区域，且，第一挡光部13与被测部位的表面接触。感光面设置于第一挡光部13的内部。第一挡光部13与感光面一体或第一挡光部13与感光面分立。
在本发明的实施例中，如果感光面与被测部位的表面非接触，则可能产生表面反射光，基于此，为了进一步提高检测精度，需要屏蔽干扰光，具体可采用如下方式：该装置还可设置第一挡光部13，具体将第一挡光部13设置于感光面与被测部位的表面之间的间隙区域，且，将第一挡光部13设置于感光面的周围，使得感光面位于第一挡光部13的内部。同时，确保第一挡光部13与被测部位的表面接触。如图30所示，给出了又一种屏蔽干扰光的示意图。
需要说明的是，第一挡光部13可与感光面是一体的，即第一挡光部13可作为感光面的***，其与感光面是一体的。此外，第一挡光部13也可与感光面是分立的。上述可根据实际情况进行设定，在此不作具体限定。
上述使得感光面获取到的仅为漫散射光。由于漫散射光携带有有效信息，因此，进一步提高了检测精度。
可选的，如图31所示，在上述技术方案的基础上，导光部12的第二端与被测部位的表面非接触。该装置还可包括第二挡光部14。第二挡光部14设置于导光部12与被测部位的表面之间的间隙区域，第二挡光部14的第一端与导光部12的第二端接触，第二挡光部14的第二端与被测部位的表面接触，第二挡光部14的第二端与第二挡光部14的第一端为相对的端面。
在本发明的实施例中，如果感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面非接触，则可认为组织成分无创检测的形式为非接触式检测。由于采用非接触式检测，将可能产生表面反射光，因此，为了进一步提高检测精度，需要屏蔽干扰光，具体可采用如下方式：该装置还可设置第二挡光部14，具体将第二挡光部14的第一端与导光部12到的第二端接触，第二挡光部14的第二端与被测部位的表面接触，以确保干扰光无法进入导光部12进而被感光面接收到。如图31所示，给出了还一种屏蔽干扰光的示意图。
上述使得感光面获取到的仅为漫散射光。由于漫散射光携带有有效信息，因此，进一步提高了检测精度。
图20为本发明实施例提供的一种组织成分无创检测中距离确定装置的结构示意图，本实施例可适用于提高待测组织成分浓度的检测精度的情况。如图20所示，该组织成分无创检测中距离确定装置1可包括第二获取模块15和第二确定模块16。下面将结合附图对其结构和工作原理进行说明。
第二获取模块15，可用于针对被测对象的被测部位，获取在每个预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，预设波长的数量为至少一个。
第二确定模块16，可用于根据各预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，确定各测量距离和/或各参考距离。
在本发明的实施例中，第二获取模块15和第二确定模块16的具体处理过程，可参见上文针对组织成分无创检测中距离确定方法相应部分的说明，在此不再具体赘述。
图32为本发明实施例提供的一种组织成分无创检测装置的结构示意图，本实施例可适用于提高待测组织成分浓度的检测精度的情况。如图32所示，该组织成分无创检测装置2可包括第三获取模块17和第三确定模块18。下面将结合附图对其结构和工作原理进行说明。
第三获取模块17，可用于针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在测量距离下的第二光强测量值，和/或，在参考距离下的第二光强参考值，每个测量距离和每个参考距离根据本发明实施例所述的装置所确定，预设波长的数量为至少一个。
第三确定模块18，可用于根据各预设波长下的第二光强测量值和/或第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度。
在本发明的实施例中，第三获取模块17和第三确定模块18的具体处理过程，可参见上文针对组织成分无创检测方法相应部分的说明，在此不再具体赘述。
可选的，如图33所示，在上述技术方案的基础上，第三获取模块17，可包括：
第二形成子模块170，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的一束测量圆环光束和/或一束参考圆环光束，每束测量圆环光束的内半径或外半径为对应的测量距离，每束参考圆环光束的内半径或外半径为对应的参考距离，每束测量圆环光束和每束参考圆环光束同几何中心。
第二获取子模块171，可用于基于对应于几何中心的感光面，获取每束测量圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强测量值，和/或，每束参考圆环光束通过被测部位后，从被测部位的表面所出射的第二光强参考值。
在本发明的实施例中，第二形成子模块170和第二获取子模块171的具体处理过程，可参见上文针对组织成分无创检测方法相应部分的说明，在此不再具体赘述。
可选的，如图34所示，在上述技术方案的基础上，第二形成子模块170可包括光源发射单元1000、光束调节单元1001和控制单元1002。控制单元1002可分别与光源发射单元1000和光束调节单元1001通信连接。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000和光束调节单元1001配合形成与每个预设波长对应的一束测量圆环光束和/或一束参考圆环光束。
在本发明的实施例中，工作状态指令可为控制光源发射单元1000和光束调节单元1001的工作状态的指令。针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，控制单元1002可根据对应的工作状态指令使光源发射单元1000和光束调节单元1001共同配合，形成与每个预设波长对应的一束测量圆环光束和/或一束参考圆环光束。可以理解到，上述控制单元1002根据对应的工作状态指令，使光源发射单元1000和光束调节单元1001共同配合，形成的是：各预设波长下的一束测量圆环光束和/或一束参考圆环光束。
可选的，如图23所示，在上述技术方案的基础上，光束调节单元1001可包括MEMS(Microelectromechanical Systems，微机电***)扫描镜10010。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至MEMS扫描镜10010，以及，根据对应的工作状态指令控制MEMS扫描镜10010将各入射光束转换为对应的测量圆环光束和/或参考圆环光束，并将各所述测量圆环光束和/或各所述参考圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，光源发射单元1000和MEMS扫描镜10010可在控制单元1002的控制下，配合形成各测量圆环光束和/或各参考圆环光束。其中，MEMS扫描镜10010可为二维MEMS扫描镜。具体的：控制单元1002同步控制光源发射单元1000和MEMS扫描镜10010，采用逐行扫描的方式，实现由预设像素点组成的二维扫描图像，如果预设像素点形成的轨迹为测量圆环，则该二维扫描图像即为测量圆环图像。以及，如果预设像素点形成的轨迹为参考圆环，则该二维扫描图像即为参考圆环图像。上述扫描方式使得测量圆环图像中预设像素点的显示时间与空间坐标得以确定，以及，参考圆环光束中预设像素点的显示时间与空间坐标得以确定。其中，测量圆环图像中预设像素点的空间坐标，以及，参考圆环图像中预设像素点的空间坐标均由MEMS扫描镜10010的偏角确定。测量圆环图像中预设像素点的显示时间，以及，参考圆环图像中预设像素点的空间坐标均由光源发射单元1000确定。即可通过控制单元1002同步控制光源发射单元1000和MEMS扫描镜10010，实现预设像素点的显示时间与空间坐标的对应。当预设像素点不同时，将形成对应的测量圆环图像和参考圆环图像。将各测量圆环图像和各参考圆环图像分别投影至被测部位，即形成各测量圆环光束和各参考圆环光束。需要说明的是，上述预设像素点的空间坐标和显示时间可体现在工作状态指令中。
可选的，如图24所示，在上述技术方案的基础上，光束调节单元1001可包括扫描振镜组件10011。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至扫描振镜组件10011，以及，根据对应的工作状态指令控制扫描振镜组件10011将各入射光束转换为对应的测量圆环光束和/或参考圆环光束，并将各测量圆环光束和/或各参考圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，光源发射单元1000和扫描振镜组件10011可在控制单元1002的控制下，配合形成各测量圆环光束和/或各参考圆环光束。即由控制单元1002根据工作状态指令，控制光源发射单元1000发出的与每个预设波长对应的一束测量圆环光束和/或一束参考圆环光束，通过由控制单元1002根据工作状态指令控制的扫描振镜组件10011将各入射光束投射到扫描位置，入射光束在扫描位置为点状光斑，通过对点状光斑的360°环形扫描，且扫描形成的圆环光束的尺寸可变，即形成对应的测量圆环光束和/或参考圆环光束。
可选的，如图24所示，在上述技术方案的基础上，扫描振镜组件10011可包括第一双轴扫描振镜100110和第二双轴扫描振镜100111。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至第一双轴扫描振镜100110。
控制单元1002，可用于根据对应的工作状态指令控制第一双轴扫描振镜100110沿X轴偏转第一预设角度，实现各入射光束沿X轴方向偏转第一预设角度，并将偏转后的各入射光束投射至第二双轴扫描振镜100111。
控制单元1002，可用于根据工作状态指令控制第二双轴扫描振镜100111沿Y轴方向偏转第二预设角度，形成各测量圆环光束和/或各参考圆环光束，并将各测量圆环光束和/或各参考圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，扫描振镜组件10011可包括第一双轴扫描振镜100110和第二双轴扫描振镜100111，控制单元1002可控制第一双轴扫描振镜100110和第二双轴扫描振镜100111，以实现对入射光束的360°偏转。其中，控制单元1002可控制第一双轴扫描振镜100110沿X轴偏转第一预设角度，实现各入射光束随第一双轴扫描振镜100110沿X轴方向偏转第一预设角度，并将偏转后的各入射光束投射至第二双轴扫描振镜100111。控制单元1002可控制第二双轴扫描振镜100111沿Y轴偏转第二预设角度，实现偏转后的各入射光束随第二双轴扫描振镜100111沿Y轴方向偏转第二预设角度，形成各测量圆环光束和/或各参考圆环光束。上述所述的第一预设角度与第二预设角度可用于确定入射光束投射到扫描位置，入射光束在扫描位置为点状光斑。控制单元1002可控制第一双轴扫描振镜100110和第二双轴扫描振镜100111的偏转角度和偏转方向，实现点状光斑在被测部位的表面的360°旋转，即实现环形扫描。并且，实现扫描形成尺寸可变的圆环光束，即形成对应的测量圆环光束和/或参考圆环光束。
需要说明的是，控制单元1002可根据不同的工作状态指令，控制第一双轴扫描振镜100110和第二双轴扫描振镜100111偏转不同的偏转角度和偏转方向，实现形成各测量圆环光束和/或各参考圆环光束。
另需要说明的是，第一双轴扫描振镜100110的尺寸可小于第二双轴扫描振镜100111的尺寸。通常入射光束先投射的振镜的尺寸可以很小，只需比入射光束的尺寸大即可。其中，入射光束先投射的振镜可称为第一个双轴扫描振镜。相应的，后投射的振镜可称为第二个双轴扫描振镜。由于X轴扫描速度快，而质量小的振镜惯性小，因此，第一个双轴扫描振镜可用于X轴扫描。由于第二个双轴扫描振镜要接收第一个双轴扫描振镜扫描的全部范围，因此，第二个双轴扫描振镜的尺寸需要比第一个双轴扫描振镜的尺寸大，可用于Y轴扫描。在本发明实施例中，第一双轴扫描振镜100110可作为第一个双轴扫描振镜使用。第二双轴扫描振镜100111可作为第二个双轴扫描振镜使用。基于上述，第一双轴扫描振镜100110可用于X轴扫描。第二双轴扫描振镜100111可用于Y轴扫描。
可选的，如图25所示，在上述技术方案的基础上，光束调节单元1001可包括旋转反射镜10012和第一电压调焦透镜10013。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至旋转反射镜10012。
控制单元1002，可用于根据对应的工作状态指令控制旋转反射镜10012以不同角度旋转，以将各入射光束转换为对应的原始圆环光束，并将各原始圆环光束投射至第一电压调焦透镜10013。
控制单元1002，可用于根据对应的工作状态指令控制第一电压调焦透镜10013将各原始圆环光束的内半径或外半径调节至对应的测量距离，得到各测量圆环光束，和/或，将各原始圆环光束的内半径或外半径调节至对应的参考距离，得到各参考圆环光束，并将各测量圆环光束和/或各参考圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，光源发射单元1000、旋转反射镜10012和第一电压调焦透镜10013可在控制单元1002的控制下，配合形成各测量圆环光束和/或各参考圆环光束。具体的：如图25所示，光源发射单元1000可用于发出各预设波长下的入射光束，各入射光束通过旋转反射镜10012转换为对应的原始圆环光束继续传输，即控制单元1002可控制旋转反射镜10012实现对各入射光束的360°旋转扫描形成原始圆环光束。各原始圆环光束通过第一电压调焦透镜10013后形成对应的测量圆环光束和/或参考圆环光束。上述通过控制第一电压调焦透镜10013的焦距，调节原始圆环光束的尺寸，以实现形成各测量圆环光束和/或各参考圆环光束。
可选的，在上述技术方案的基础上，每个工作状态指令由控制单元1000根据第四状态关系表生成，第四状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个预设波长对应的各测量圆环光束与第一电压调焦透镜10013的工作电压之间的对应关系，和/或，各参考圆环光束与第一电压调焦透镜10013的工作电压之间的对应关系。
在本发明的实施例中，可预先构建第四状态关系表，第四状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个预设波长对应的各测量圆环光束与第一电压调焦透镜10013的工作电压之间的对应关系，和/或，各参考圆环光束与第一电压调焦透镜10013的工作电压之间的对应关系。控制单元1002可根据第四状态关系表，生成工作状态指令，进而根据工作状态指令，控制旋转反射镜10012、第一电压调焦透镜10013和光源发射单元1000的工作状态。
需要说明的是，上述光束调节单元1001可包括MEMS扫描镜10010。或者，光束调节单元1001可包括扫描振镜组件10011。或者，光束调节单元1001可包括旋转反射镜10012和第一电压调焦透镜10013。在控制单元1002的控制下，上述分别与光源发射单元1000配合，实现通过点状光斑扫描的方式形成测量圆环光束和/或参考圆环光束。
可选的，如图26所示，在上述技术方案的基础上，光束调节单元1001可包括微镜片阵列10014和成像透镜10015。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至微镜片阵列10014，以及，根据对应的工作状态指令控制微镜片阵列10014将各入射光束转换为对应的测量圆环光束和/或参考圆环光束，并通过成像透镜10015将各测量圆环光束和/或各参考圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，光源发射单元1000和微镜片阵列10014可在控制单元1002的控制下，配合形成各测量圆环光束和/或各参考圆环光束。具体的：由控制单元1002根据工作状态指令，控制光源发射单元1000发出的与每个预设波长对应的入射光束，通过由控制单元1002根据工作状态指令控制微镜片阵列10014上形成与各测量圆环光束和/或各参考圆环光束所对应的微镜片处于开状态，处于开状态的微镜片将各入射光束反射出去，形成对应的各测量圆环光束和/或各参考圆环光束。通过成像透镜10015将各测量圆环光束和/或各参考圆环光束投射至被测部位。上述通过控制微镜片阵列10014上处于开状态的微镜片，实现形成各测量圆环光束和/或各参考圆环光束。
可选的，如图26所示，光束调节单元1001还可包括扩束透镜组10016。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位的表面，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至扩束透镜组10016。
扩束透镜组10016，可用于对各入射光束进行扩束，并将扩束后的各入射光束投射至微镜片阵列10014，以使各入射光束在微镜片阵列10014的投射覆盖微镜片阵列10014。
控制单元1002，可用于根据对应的工作状态指令控制微镜片阵列10014将各入射光束转换为对应的测量圆环光束和/或参考圆环光束，并通过成像透镜10015将各测量圆环光束和/或各参考圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，为了实现入射光束在微镜片阵列10014上的投射可覆盖微镜片阵列10014，可将设置扩束透镜组10016，通过扩束透镜组10016对入射光束进行扩束实现。
可选的，在上述技术方案的基础上，每个工作状态指令由控制单元1002根据第五状态关系表生成，第五状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个预设波长对应的各测量圆环光束与微镜片阵列10014中处于开状态的微镜片之间的对应关系，和/或，各参考圆环光束与微镜片阵列10014中处于开状态的微镜片之间的对应关系。
在本发明的实施例中，可预先构建第五状态关系表，第五状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个预设波长对应的各测量圆环光束与微镜片阵列10014中处于开状态的微镜片之间的对应关系，和/或，各参考圆环光束与微镜片阵列10014中处于开状态的微镜片之间的对应关系。控制单元1002可根据第五状态关系表，生成工作状态指令，进而根据工作状态指令，控制微镜片阵列10014和光源发射单元1000的工作状态。
可选的，如图27所示，在上述技术方案的基础上，光束调节单元1001可包括锥透镜10017和第二电压调焦透镜10018。
控制单元1002，可用于针对被测对象的被测部位，在被测部位，根据对应的工作状态指令控制光源发射单元1000发出与每个预设波长对应的入射光束，并将各入射光束投射至锥透镜10017。
锥透镜10017，可用于将各入射光束转换为各锥形光束，并将各锥形光束投射至第二电压调焦透镜10018，以在第二电压调焦透镜10018成像前显示为各原始圆环光束。
控制单元1002，可用于根据对应的工作状态指令控制第二电压调焦透镜10018将各原始圆环光束的内半径或外半径调节至对应的测量距离，得到各测量圆环光束，和/或，将各原始圆环光束的内半径或外半径调节至对应的参考距离，得到各参考圆环光束，并将各测量圆环光束和/或各参考圆环光束投射至被测部位。
在本发明的实施例中，光源发射单元1000和第二电压调焦透镜10018可在控制单元1002的控制下，配合形成各测量圆环光束和/或各参考圆环光束。具体的：如图27所示，光源发射单元1000可用于发出各预设波长下的入射光束，各入射光束通过锥透镜10017后转换为对应的锥形光束继续传输，各锥形光束在接收面上投射为对应的原始圆环光束。各原始圆环光束通过第二电压调焦透镜10018后分别形成对应的测量圆环光束和/或参考圆环光束。上述通过控制第二电压调焦透镜10018的焦距，实现形成各测量圆环光束和/或各参考圆环光束。
可选的，在上述技术方案的基础上，每个工作状态指令由控制单元1002根据第六状态关系表生成，第六状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个预设波长对应的各测量圆环光束与第二电压调焦透镜10018的工作电压之间的对应关系，和/或，各参考圆环光束与第二电压调焦透镜10018的工作电压之间的对应关系。
在本发明的实施例中，可预先构建第六状态关系表，第六状态关系表存储有针对被测对象的被测部位，与每个预设波长对应的各测量圆环光束与第二电压调焦透镜10018的工作电压之间的对应关系，和/或，各参考圆环光束与第二电压调焦透镜10018的工作电压之间的对应关系。控制单元1002可根据第六状态关系表，生成工作状态指令，进而根据工作状态指令，控制第二电压调焦透镜10018和光源发射单元1000的工作状态。
可选的，在上述技术方案的基础上，第三确定模块18，可包括：
差分子模块，可用于针对每个所述预设波长，将预设波长下的第二光强测量值和第二光强参考值进行差分运算，得到光强差分值。
确定子模块，可用于根据各预设波长下的光强差分值，确定待测组织成分的浓度。
在本发明的实施例中，差分子模块和确定子模块的具体处理过程，可参见上文针对组织成分无创检测方法相应部分的说明，在此不再具体赘述。
可选的，如图7和图8，以及，图15和图16所示，在上述技术方案的基础上，感光面与被测部位的表面接触，或者，感光面与被测部位的表面非接触。
在本发明的实施例中，接触式检测可包括如下两种方式：方式一、感光面与被测部位的表面接触。可参见图16；方式二、感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面接触。可参见图7。非接触式检测可包括如下两种方式：方式一、感光面与被测部位的表面非接触，且，感光面未通过导光部获取第一光强值。可参见图15；方式二、感光面设置于导光部的第一端，且，导光部的第二端与被测部位的表面非接触。可参见图8。
可选的，如图28和29所示，在上述技术方案的基础上，该装置还可包括导光部12。感光面设置于导光部12的第一端，导光部12的第一端与被测部位的表面非接触，导光部12的第二端与被测部位的表面接触或非接触，导光部12的第一端与导光部12的第二端为相对的端面。
在本发明的实施例中，需要说明的是，对将感光面设置于导光部12的第一端上的说明可参见上文对应部分，在此不再具体赘述。
可选的，如图35所示，在上述技术方案的基础上，感光面与被测部位的表面非接触。该装置还可包括第一挡光部13。第一挡光部13设置于感光面与被测部位的表面之间的间隙区域，且，第一挡光部13与被测部位的表面接触。感光面设置于第一挡光部13的内部。第一挡光部13与感光面一体或第一挡光部13与感光面分立。
在本发明的实施例中，针对第一挡光部13的具体说明可参见上文对应部分，在此不再具体赘述。
可选的，如图31所示，在上述技术方案的基础上，导光部12的第二端与被测部位的表面非接触。该装置还可包括第二挡光部14。第二挡光部14设置于导光部12与被测部位的表面之间的间隙区域，第二挡光部14的第一端与导光部12的第二端接触，第二挡光部14的第二端与被测部位的表面接触，第二挡光部14的第二端与第二挡光部14的第一端为相对的端面。
在本发明的实施例中，需要说明的是，对将第二挡光部14的说明可参见上文对应部分，在此不再具体赘述。
图36为本发明实施例提供的一种可穿戴设备的结构示意图，本实施例可适用于提高待测组织成分浓度的检测精度的情况。如图36所示，该可穿戴设备3可包括本体30和本发明实施例所述的组织成分无创检测装置2。组织成分无创检测装置2可设置于本体上30上，组织成分无创检测装置2可包括第三获取模块17和第三确定模块18。下面结合附图对其结构和工作原理进行说明。
可穿戴设备3佩戴于被测部位。
第三获取模块17，可用于针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在测量距离下的第二光强测量值，和/或，在参考距离下的第二光强参考值，每个测量距离和每个参考距离根据本发明实施例所述的装置所确定，预设波长的数量为至少一个。
第三确定模块18，可用于根据各预设波长下的第二光强测量值和/或第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度。
在本发明的实施例中，组织成分无创检测装置2可设置在本体30上，当需要采用组织成分无创检测装置2进行组织成分检测时，可将可穿戴设备3佩带于被测部位。并且，由于采用组织成分无创检测装置2进行检测，易受到检测条件的影响，进而影响检测精度，因此，为了保证检测条件的稳定，以进一步提高检测精度，可将该组织成分无创检测装置2进行固定，以使被测部位与组织成分无创检测装置2之间的位置关系为预设关系。上述可通过将组织成分无创检测装置1设置在本体30上实现位置的固定，可实现保证检测条件的稳定性，进而可提高检测精度。此外，组织成分无创检测装置2的结构和工作原理参见上文针对无创检测装置2的说明，在此不再具体赘述。
需要说明的是，可穿戴设备3还可包括显示模块，显示模块可与第三确定模块18通信连接，第三确定模块18可将待测组织成分的浓度发送至显示模块，显示模块可显示待测组织成分的浓度，以使被测对象可通过显示模块获知待测组织成分的浓度。此外，可穿戴设备3还可包括语音模块，语音模块可与第三确定模块18通信连接，第三确定模块18可将待测组织成分的浓度发送至语音模块，语音模块可根据待测组织成分的浓度，生成语音指令，并播放该语音指令，以使被测对象可获知待测组织成分的浓度。
本实施例的技术方案，由于检测装置的体积的大幅度减小，使得检测装置可设置在可穿戴设备上，进而容易佩戴与固定在被测部位上，可保证检测条件的稳定性，相应的，提高了检测条件的稳定性，此外，也实现了便携检测。在此基础上，由于针对被测对象的被测部位，可准确获取与每个预设波长对应测量距离和/或参考距离，因此，根据准确确定的测量距离和/或参考距离，实现了第二光强测量值和/或第二光强参考值的准确确定。由于根据准确确定的第二光强测量值和/或第二光强参考值，确定待测组织成分浓度，因此，提高了检测精度。
图37为本发明实施例提供的一种组织成分无创检测***的结构示意图，本实施例可适用于提高待测组织成分浓度的检测精度的情况。如图37所示，该组织成分无创检测***可包括本发明实施例所述的可穿戴设备3和终端4。可穿戴设备3可包括本体30和组织成分无创检测装置2，组织成分无创检测装置2可设置于本体上30上。组织成分无创检测装置2可包括第三获取模块17和第三确定模块18。第三确定模块18可分别与第三获取模块17和终端4通信连接。下面结合附图对其结构和工作原理进行说明。
可穿戴设备3可佩戴于被测部位。
第三获取模块17，可用于针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在测量距离下的第二光强测量值，和/或，在参考距离下的第二光强测量值，每个测量距离和每个参考距离根据本发明实施例所述的装置所确定，预设波长的数量为至少一个。
第三确定模块18，可用于对各预设波长下的各第二光强测量值和/或各第二光强参考值进行处理，得到处理后的各预设波长下的各第二光强测量值和/或各第二光强参考值，并将处理后的各预设波长下的各第二光强测量值和/合伙各光强参考值发送至终端4。
终端4，可用于根据处理后的各预设波长下的各第二光强测量值和/或各第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度。
在本发明的实施例中，与上文不同的是，为了降低组织成分无创检测装置2的成本，可采用可穿戴设备3与终端4配合的方式实现确定待测组织成分的浓度。即第三确定模块18对各预设波长下的各第二光强测量值和/或各第二光强参考值进行处理，得到处理后的各预设波长下的各第二光强测量值和/或各第二光强参考值，并将处理后的各预设波长下的各第二光强测量值和/或各光强参考值发送至终端4，终端4可根据处理后的各预设波长下的各第二光强测量值和/或各第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度。其中，第三确定模块18对各第二光强测量值和/或各第二光强参考值的处理操作可包括电流电压转换及放大和模数转换等。终端4可采用与本发明实施例所述的组织成分无创检测方法相同的方法，根据处理后的各第二光强测量值和/或各第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度，在此不再具体赘述。此外，可穿戴设备3的结构和工作原理参见上文针对可穿戴设备3的说明，在此不再具体赘述。
需要说明的是，终端4还可显示待测组成成分的浓度，以使被测对象可获知待测组织成分的浓度。终端4还可生成语音指令，语音指令包括待测组织成分的浓度，并播放该语音指令，以使被测对象可获知待测组织成分的浓度。
还需要说明的是，除了采用终端4与可穿戴设备3配合的方式实现确定待测组织成分的浓度外，还可采用云服务器与可穿戴设备3配合的方式实现确定待测组织成分的浓度。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种组织成分无创检测中距离确定方法，其特征在于，包括：
第一获取步骤，针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在每个源探距离下的第一光强值，所述源探距离的数量为至少两个，所述预设波长的数量为至少一个；
第一确定步骤，根据待测组织成分浓度引起的光强变化量的绝对值，从与所述预设波长对应的各所述第一光强值中确定第一光强测量值和/或第一光强参考值，将与所述第一光强测量值对应的源探距离作为测量距离，将与所述第一光强参考值对应的源探距离作为参考距离，所述第一光强测量值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最大的第一光强值，所述第一光强参考值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最小的第一光强值，所述待测组织成分浓度变化引起的光强变化量为所述第一光强值与对应的预设的光强预设值之间的变化量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一获取步骤，包括：
第一形成子步骤，针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的至少两束目标圆环光束，不同所述目标圆环光束的源探距离不同，每个所述源探距离为所述目标圆环光束的内半径或外半径，不同所述目标圆环光束具有同一几何中心；
第一获取子步骤，基于对应于所述几何中心的感光面，获取各所述目标圆环光束通过所述被测部位后，从所述被测部位的表面所出射的第一光强值。
3.一种组织成分无创检测中距离确定方法，其特征在于，包括：
第二获取步骤，针对被测对象的被测部位，获取在每个预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，所述预设波长的数量为至少一个；
第二确定步骤，根据各所述预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，确定各测量距离和/或各参考距离。
4.一种组织成分无创检测方法，其特征在于，包括：
第三获取步骤，针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在测量距离下的第二光强测量值，和/或，在参考距离下的第二光强参考值，每个所述测量距离和每个所述参考距离根据权利要求1或2所述的方法或权利要求3所述的方法所确定，所述预设波长的数量为至少一个；
第三确定步骤，根据各所述预设波长下的所述第二光强测量值和/或所述第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第三获取步骤，包括：
第二形成子步骤，针对被测对象的被测部位，在所述被测部位的表面，形成与每个预设波长对应的一束测量圆环光束和/或一束参考圆环光束，每束所述测量圆环光束的内半径或外半径为对应的测量距离，每束所述参考圆环光束的内半径或外半径为对应的参考距离，每束所述测量圆环光束和每束所述参考圆环光束具有同一几何中心；
第二获取子步骤，基于对应于所述几何中心的感光面，获取每束所述测量圆环光束通过所述被测部位后，从所述被测部位的表面所出射的第二光强测量值，和/或，每束所述参考圆环光束通过所述被测部位后，从所述被测部位的表面所出射的第二光强参考值。
6.一种组织成分无创检测中距离确定装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在每个源探距离下的第一光强值，所述源探距离的数量为至少两个，所述预设波长的数量为至少一个；
第一确定模块，用于根据待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值，从与所述预设波长对应的各所述第一光强值中确定第一光强测量值和/或第一光强参考值，将与所述第一光强测量值对应的源探距离作为测量距离，将与所述第一光强参考值对应的源探距离作为参考距离，所述第一光强测量值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最大的第一光强值，所述第一光强参考值为待测组织成分浓度变化引起的光强变化量的绝对值最小的第一光强值，所述待测组织成分浓度变化引起的光强变化量为所述第一光强值与对应的预设的光强预设值之间的变化量。
7.一种组织成分无创检测中距离确定装置，其特征在于，包括：
第二获取模块，用于针对被测对象的被测部位，获取在每个预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，所述预设波长的数量为至少一个；
第二确定模块，用于根据各所述预设波长下的组织光学参数和待测组织成分浓度变化引起的组织光学参数变化关系，确定各测量距离和/或各参考距离。
8.一种组织成分无创检测装置，其特征在于，包括：
第三获取模块，用于针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在测量距离下的第二光强测量值，和/或，在参考距离下的第二光强参考值，每个所述测量距离和每个所述参考距离根据权利要求6所述的装置或权利要求7所述的装置所确定，所述预设波长的数量为至少一个；
第三确定模块，用于根据各所述预设波长下的所述第二光强测量值和/或所述第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度。
9.一种可穿戴设备，其特征在于，包括：本体和权利要求8所述的组织成分无创检测装置；所述组织成分无创检测装置设置于所述本体上；
所述可穿戴设备佩戴于被测部位。
10.一种组织成分无创检测***，其特征在于，包括权利要求9所述的可穿戴设备和终端；所述第三确定模块分别与所述第三获取模块和所述终端通信连接；
所述可穿戴设备佩戴于被测部位；
所述第三获取模块，用于针对被测对象的被测部位，获取每个预设波长在测量距离下的第二光强测量值，和/或，在参考距离下的第二光强参考值，每个所述测量距离和每个所述参考距离根据权利要求6所述的装置或权利要求7所述的装置所确定，所述预设波长的数量为至少一个；
所述第三确定模块，用于对各所述预设波长下的各所述第二光强测量值和/或各所述第二光强参考值进行处理，得到处理后的各所述预设波长下的各所述第二光强测量值和/或各所述第二光强参考值，并将处理后的各所述预设波长下的各所述第二光强测量值和/或各所述光强参考值发送至所述终端；
所述终端，用于根据处理后的各所述预设波长下的各所述第二光强测量值和/或各所述第二光强参考值，确定待测组织成分的浓度。
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