[發明專利]一種基于生物電阻抗的睡眠姿勢識別方法

有效

• 申請號: 201310321043.5
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103340633A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 蔣慶;許歡
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: A61B5/103
• 分類號: A61B5/103;A61B5/053
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 王會龍

1.一種基于生物電阻抗的睡眠姿勢識別方法，其特征在于，包括：

S1：采集受試者的左側胸部的電阻抗信號和右側胸部的電阻抗信號；

S2：對所述左側胸部和右側胸部的電阻抗信號分別進行模數轉換，獲得左側胸部的電阻抗數字信號和右側胸部的電阻抗數字信號；

S3：根據所述的左側胸部的電阻抗數字信號與所述右側胸部的電阻抗數字信號，提取參考特征值；

S4：根據所述參考特征值，采用層次支持向量機分類法，對所述受試者的睡眠姿勢進行識別。

2.如權利要求1所述的基于生物電阻抗的睡眠姿勢識別方法，其特征在于，所述步驟S1具體為：

S11：在左右乳頭形成的平行線與左右側腋中線的兩個交點處，對應固定一對激勵電極的正極或負極；

S12：通過所述激勵電極，向受試者輸入激勵電流；

S13：在左右乳頭形成的平行線與胸骨柄中線的交點處固定第一測量電極；在緊貼著左側激勵電極的下方固定第二測量電極；在緊貼著右側激勵電極的下方固定第三測量電極；

S14：通過所述第一測量電極與所述第二測量電極，采集得到所述受試者的左側胸部的電壓差值；通過所述第一測量電極與所述第三測量電極，采集得到所述受試者的右側胸部的電壓差值；

S15：根據所述激勵電流與所述左側胸部的電壓差值、所述右側胸部的電壓差值，按照歐姆定律分別計算出左側胸部的電阻抗信號與右側胸部的電阻抗信號。

3.如權利要求1所述的基于生物電阻抗的睡眠姿勢識別方法，其特征在于，所述步驟S3具體為：

S31：根據所述左側胸部的電阻抗數字信號，計算出當前時刻k的左側胸部的電阻抗均值Z1，其中Z1=[Z1(1)+Z1(2)+…+Z1(k)]/k，且Z1(k)為左側胸部在當前時刻k的電阻抗數字信號，k=2，3，4，…；

S32：根據所述右側胸部的電阻抗數字信號，計算出當前時刻k的右側胸部的電阻抗均值Z2，其中Z2=[Z2(1)+Z2(2)+…+Z2(k)]/k，且Z2(k)為右側胸部在當前時刻k的電阻抗數字信號，k=2，3，4，…；

S33：計算出當前時刻k的左側胸部的電阻抗均值Z1與右側胸部的電阻抗均值Z2之差（Z1-Z2），將差值（Z1-Z2）作為第一參考特征值；計算出當前時刻k的左側胸部的電阻抗均值Z1與右側胸部的電阻抗均值Z2之和（Z1+Z2），并將和（Z1+Z2）作為第二參考特征值。

4.如權利要求3所述的基于生物電阻抗的睡眠姿勢識別方法，其特征在于，所述步驟S4包括：

S41：當所述第一參考特征值（Z1-Z2）的絕對值|Z1-Z2|大于第一閾值TR1（k），且所述第一參考特征值（Z1-Z2）為負值時，判定所述受試者在當前時刻k的睡眠姿勢為左側臥姿勢；

S42：當所述第一參考特征值（Z1-Z2）的絕對值|Z1-Z2|大于第一閾值TR1（k），且所述第一參考特征值（Z1-Z2）為正值時，判定所述受試者在當前時刻k的睡眠姿勢為右側臥姿勢。

5.如權利要求4所述的基于生物電阻抗的睡眠姿勢識別方法，其特征在于，所述步驟S4還包括：

S43：當所述第二參考特征值（Z1+Z2）大于第二閾值TR2（k）時，判定所述受試者在當前時刻k的睡眠姿勢為坐立姿勢。

6.如權利要求5所述的基于生物電阻抗的睡眠姿勢識別方法，其特征在于，所述步驟S4還包括：

S44：在所述第二參考特征值（Z1+Z2）小于第二閾值TR2（k）時，將當前時刻k的左側胸部電阻抗數字信號Z1（k）和右側胸部電阻抗數字信號Z2（k）分別與第三閾值TR3（k）進行比較；

S45：當所述左側胸部電阻抗數字信號Z1（k）與右側胸部電阻抗數字信號Z2（k）均大于所述第三閾值TR3（k）時，判定所述受試者在當前時刻k的睡眠姿勢為平躺姿勢；

S46：當所述左側胸部電阻抗數字信號Z1（k）與右側胸部電阻抗數字信號Z2（k）均小于所述第三閾值TR3（k）時，判定所述受試者在當前時刻k的睡眠姿勢為俯臥姿勢。