[發(fā)明專利]一種基于圖像的人體呼吸狀態(tài)監(jiān)測裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911053630.4
• 申請(qǐng)日: 2019-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN110960218A
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李瑋;謝龍躍;袁雙虎;韓毅;馬志祥;孟祥偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B5/08
• 分類號(hào): A61B5/08;G08B21/02;G08B21/24;G06K9/00;G06K9/62
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 楊曉冰

1.一種基于圖像的人體呼吸狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征是，包括：

呼吸狀態(tài)檢測模塊，用于檢測人體呼吸狀態(tài)的光偏移圖像，并傳輸給圖像處理模塊；

圖像處理模塊，用于對(duì)人體呼吸狀態(tài)的光偏移圖像進(jìn)行處理，生成呼吸信號(hào)波形，計(jì)算人體呼吸頻率，將人體呼吸頻率與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像的人體呼吸狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征是，所述呼吸狀態(tài)檢測模塊包括光發(fā)射器、位于人體腹部的反射板、接收板以及設(shè)置在接收板上的光敏圖像傳感器；

所述光發(fā)射器發(fā)射光至反射板上，光經(jīng)過反射板反射到接收板上，在接收板表面形成一個(gè)光點(diǎn)，通過光敏傳感器實(shí)時(shí)采集接收板上的光點(diǎn)隨呼吸運(yùn)動(dòng)的偏移信號(hào)，并發(fā)送給圖像處理模塊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于圖像的人體呼吸狀態(tài)監(jiān)測裝置，其特征是，所述圖像處理模塊包括圖像采集卡和上位機(jī)，所述圖像采集卡接收光敏圖像傳感器采集的光偏移信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，形成光偏移圖像，傳輸給上位機(jī)，上位機(jī)對(duì)接收的每幀光偏移圖像進(jìn)行處理和分析，檢測出光點(diǎn)位置，形成光點(diǎn)位置序列，根據(jù)光點(diǎn)位置序列生成呼吸信號(hào)波形，計(jì)算人體呼吸頻率，包括單次呼吸胸腔位置和單次呼吸時(shí)長，設(shè)置呼吸幅度預(yù)警值和呼吸周期預(yù)警值，當(dāng)單次呼吸胸腔位置低于設(shè)置的呼吸幅度預(yù)警值時(shí)，進(jìn)行預(yù)警；當(dāng)單次呼吸時(shí)長高于設(shè)置的呼吸周期預(yù)警值，進(jìn)行預(yù)警，否則判斷為呼吸狀態(tài)正常。

4.一種基于圖像的人體呼吸狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征是，包括以下步驟：

采集人體呼吸狀態(tài)的光偏移圖像；

對(duì)人體呼吸狀態(tài)的光偏移圖像進(jìn)行處理，生成呼吸信號(hào)波形，計(jì)算人體呼吸頻率，將人體呼吸頻率與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于圖像的人體呼吸狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征是，所述采集人體呼吸狀態(tài)的光偏移圖像的步驟包括：

通過光發(fā)射器發(fā)射光至位于人體腹部的反射板上，光經(jīng)過反射板反射到接收板上，在接收板表面形成一個(gè)光點(diǎn)，通過光敏傳感器實(shí)時(shí)采集接收板上的光點(diǎn)隨呼吸運(yùn)動(dòng)的偏移信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于圖像的人體呼吸狀態(tài)監(jiān)測方法，其特征是，所述對(duì)人體呼吸狀態(tài)的光偏移圖像進(jìn)行處理的步驟包括：

通過圖像采集卡接收光敏圖像傳感器采集的光偏移信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，形成光偏移圖像，傳輸給上位機(jī)；

上位機(jī)對(duì)接收的每幀光偏移圖像進(jìn)行處理和分析，檢測出光點(diǎn)位置，形成光點(diǎn)位置序列，根據(jù)光點(diǎn)位置序列生成呼吸信號(hào)波形，計(jì)算人體呼吸頻率，包括單次呼吸胸腔位置和單次呼吸時(shí)長，設(shè)置呼吸幅度預(yù)警值和呼吸周期預(yù)警值，當(dāng)單次呼吸胸腔位置低于設(shè)置的呼吸幅度預(yù)警值時(shí)，進(jìn)行預(yù)警；當(dāng)單次呼吸時(shí)長高于設(shè)置的呼吸周期預(yù)警值，進(jìn)行預(yù)警，否則判斷為呼吸狀態(tài)正常。