基于柔性力敏傳感器的床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)設計.pdf

1、擘短學校代碼：10357密級：保密期限：次學碩士學位論文基于柔性力敏傳感器的床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)設計DesignofMattressSleepMonitoringSystemBasedonFiexibleForceSensor學號姓名專業(yè)學位專業(yè)學位領域指導教師完成時間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)學是II新興的邊緣交叉學科，旨在研究睡眠與健康的關系。睡眠監(jiān)測是睡眠醫(yī)學研究的重要手段，

2、它是通過傳感器、儀器儀表等設備獲取人睡眠狀態(tài)下的生理信號，再把這些生理信號與標準睡眠生理信號進行對比，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“多導睡眠監(jiān)測系統(tǒng)”、“微動敏感床墊式睡眠監(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。多導睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的缺點是成本高、設備復雜；此外，各種信號采集裝置會對被測人員的睡眠造成干擾，進而影響監(jiān)測結果的準確性。微動敏感床墊式睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的缺點是在成本減少和復雜度降低方面仍然不理想

3、，而且設備需要在實驗室等干擾少的特殊環(huán)境才能應用，也就是對環(huán)境要求比較苛刻、難以推廣。視頻睡眠監(jiān)測缺點是會暴露人的隱私。智能手環(huán)缺點是準確性比較低，目前還無法應用在醫(yī)療等準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)的設計方法，該系統(tǒng)是通過陣列式柔性力敏傳感器來采集人睡眠時的體動信號，通過一定的技術手段建立體動睡眠關系模型來監(jiān)測睡眠。本監(jiān)測系統(tǒng)與多導睡眠監(jiān)測和微動敏感床墊監(jiān)測相比有成本低、設備簡單、對使用環(huán)境

4、無特殊要求，對被測人員幾乎無干擾等優(yōu)點；與視頻監(jiān)測相比有無隱私暴露的優(yōu)點；與智能手環(huán)比有準確性高、無干擾的優(yōu)點。本文主要內(nèi)容包括以下幾點：l、睡眠監(jiān)測系統(tǒng)平臺的構建。主要包括基于柔性力敏傳感器的體動信號采集系統(tǒng)硬件平臺的構建，上位機軟件采集平臺的構建。2、睡眠分析算法。對預處理后的體動信號進行圖像處理(幀差法和灰度重心法)，獲取體動特征(幅度和頻率)，通過視頻監(jiān)控下的睡眠分期結果確定體動一睡眠分期判別條件和閾值，實現(xiàn)睡眠分期，最后給出睡