基于柔性力敏傳感器的床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、擘短學(xué)校代碼：10357密級(jí)：保密期限：次學(xué)碩士學(xué)位論文基于柔性力敏傳感器的床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)DesignofMattressSleepMonitoringSystemBasedonFiexibleForceSensor學(xué)號(hào)姓名專業(yè)學(xué)位專業(yè)學(xué)位領(lǐng)域指導(dǎo)教師完成時(shí)間P14301134工程碩士集成電路工程徐超教授楊先軍副研究員2017年5月摘要睡眠醫(yī)學(xué)是II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，

2、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(duì)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(duì)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

3、，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(duì)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(duì)使用環(huán)境

4、無特殊要求，對(duì)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)：l、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(duì)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)一睡眠分期判別條件和閾值，實(shí)現(xiàn)睡眠分期，最后給出睡