本文選題：睡眠監(jiān)測　切入點(diǎn)：柔性力敏傳感器　出處：《安徽大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：睡眠醫(yī)學(xué)是一門新興的邊緣交叉學(xué)科,旨在研究睡眠與健康的關(guān)系。睡眠監(jiān)測是睡眠醫(yī)學(xué)研究的重要手段,它是通過傳感器、儀器儀表等設(shè)備獲取人睡眠狀態(tài)下的生理信號(hào),再把這些生理信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)睡眠生理信號(hào)進(jìn)行對比,以確定睡眠狀態(tài)。目前,比較常見的睡眠監(jiān)測系統(tǒng)主要有"多導(dǎo)睡眠監(jiān)測系統(tǒng)"、"微動(dòng)敏感床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)"、"視頻睡眠監(jiān)測系統(tǒng)"和"睡眠監(jiān)測智能手環(huán)"等。多導(dǎo)睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的缺點(diǎn)是成本高、設(shè)備復(fù)雜;此外,各種信號(hào)采集裝置會(huì)對被測人員的睡眠造成干擾,進(jìn)而影響監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。微動(dòng)敏感床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的缺點(diǎn)是在成本減少和復(fù)雜度降低方面仍然不理想,而且設(shè)備需要在實(shí)驗(yàn)室等干擾少的特殊環(huán)境才能應(yīng)用,也就是對環(huán)境要求比較苛刻、難以推廣。視頻睡眠監(jiān)測缺點(diǎn)是會(huì)暴露人的隱私。智能手環(huán)缺點(diǎn)是準(zhǔn)確性比較低,目前還無法應(yīng)用在醫(yī)療等準(zhǔn)確性要求較高的場合。本文介紹了一種基于柔性力敏傳感器的床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,該系統(tǒng)是通過陣列式柔性力敏傳感器來采集人睡眠時(shí)的體動(dòng)信號(hào),通過一定的技術(shù)手段建立體動(dòng)-睡眠關(guān)系模型來監(jiān)測睡眠。本監(jiān)測系統(tǒng)與多導(dǎo)睡眠監(jiān)測和微動(dòng)敏感床墊監(jiān)測相比有成本低、設(shè)備簡單、對使用環(huán)境無特殊要求,對被測人員幾乎無干擾等優(yōu)點(diǎn);與視頻監(jiān)測相比有無隱私暴露的優(yōu)點(diǎn);與智能手環(huán)比有準(zhǔn)確性高、無干擾的優(yōu)點(diǎn)。本文主要內(nèi)容包括以下幾點(diǎn):1、睡眠監(jiān)測系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)建。主要包括基于柔性力敏傳感器的體動(dòng)信號(hào)采集系統(tǒng)硬件平臺(tái)的構(gòu)建,上位機(jī)軟件采集平臺(tái)的構(gòu)建。2、睡眠分析算法。對預(yù)處理后的體動(dòng)信號(hào)進(jìn)行圖像處理(幀差法和灰度重心法),獲取體動(dòng)特征(幅度和頻率),通過視頻監(jiān)控下的睡眠分期結(jié)果確定體動(dòng)-睡眠分期判別條件和閾值,實(shí)現(xiàn)睡眠分期,最后給出睡眠監(jiān)測報(bào)告。3、監(jiān)測結(jié)果對比驗(yàn)證。將本監(jiān)測系統(tǒng)的睡眠監(jiān)測結(jié)果與視頻監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行對比,以確定本監(jiān)測系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可行性。
[Abstract]:Sleep medicine is a new frontier interdisciplinary discipline, which aims to study the relationship between sleep and health. Sleep monitoring is an important means of sleep medicine research, it is through sensors, instruments and other equipment to obtain physiological signals in human sleep. Then compare these physiological signals with the standard sleep physiological signals to determine the sleep state. The common sleep monitoring systems are mainly "polysomnography system", "micro-motion sensitive mattress type sleep monitoring system", "video sleep monitoring system" and "sleep monitoring intelligent bracelet" etc. The disadvantages of polysomnography monitoring system are high cost. The equipment is complex; in addition, various signal acquisition devices can interfere with the sleep of the subjects, The shortcomings of the micro-motion sensitive mattress sleep monitoring system are that it is still not ideal in terms of cost reduction and complexity reduction, and the equipment needs to be used in special environments with less interference, such as in the laboratory. Video sleep monitoring has the disadvantage of exposing people's privacy. Intelligent bracelet is less accurate. This paper introduces a design method of mattress sleep monitoring system based on flexible force sensor. The system collects the body motion signal of human sleep by array flexible force sensor. This monitoring system has the advantages of low cost, simple equipment and no special requirements for the operating environment, compared with polysomnography and micro-motion sensitive mattress monitoring. It has the advantages of almost no interference with the subjects, the advantages of privacy exposure compared with video monitoring, high accuracy compared with the intelligent hand loop, The main contents of this paper include the following points: 1, the construction of sleep monitoring system platform, including the construction of the hardware platform of body motion signal acquisition system based on flexible force sensor. Construction of software acquisition platform. 2. Sleep analysis algorithm. Image processing (frame difference method and grayscale barycenter method) is carried out to obtain volumetric motion features (amplitude and frequency). Sleep under video surveillance is obtained by video surveillance. According to the staging results, the discriminant conditions and threshold values of body movement-sleep stages were determined. Finally, the sleep monitoring report .3 is given, and the monitoring results are compared with the video monitoring results to determine the accuracy and feasibility of the monitoring system.
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP212.9;TP274

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本文編號(hào)：1587298