CN107832660A - 基于电容材料的睡姿识别方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于电容材料的睡姿识别方法，包括以下步骤：第一步数据采集：采集位于睡眠位置下方的电极阵列检测得到的电容数据；第二步图像转换：采集得到的实时电容数据转化为电容分布图像，具体为：建立图像坐标与电极阵列分布一致的图像，将每个电极上采集的电容数据转化为对应的图像坐标，从而得到反映电极阵列上的电容图像；第三步图像特征提取：对第二步得到的电容图像进行处理实现睡姿识别。本发明根据每个电极的电容变化来确定睡姿，具有识别效果好，实时性好，识别速度快，可用于不同性别、身高、体重者的睡姿识别，能够在不束缚睡眠者的情况下，对睡眠者的睡姿进行识别，并且对睡姿识别的误报率较低。

Description

基于电容材料的睡姿识别方法及装置
技术领域
本发明涉及一种睡姿识别方法，尤其涉及一种基于电容材料的睡姿识别方法及装置。
背景技术
人的一生的时间在睡眠中度过有三分之一，睡眠质量通常比睡眠的时间长短更重要，它关系到人的心理及生理健康，睡眠质量差的人容易产生紧张、疲劳、注意力不集中或饮食失调。通过睡眠阶段可以证明诊断心血管疾病、糖尿病和肥胖等症状。睡眠阶段以及睡眠障碍都会产生精神疾病，如抑郁症,酗酒和双相情感障碍。确定睡眠质量的指标，如睡眠阶段,睡眠困难、睡眠姿势，对用于医疗诊断是非常关键的。最常见的是睡眠呼吸暂停的研究，近年来，许多研究着致力于睡眠呼吸暂停睡眠姿势进行数据分析。据研究表明睡眠呼吸暂停中良好的睡眠姿势有利于减轻呼吸暂停患者的呼吸障碍程度。
在医疗方面，Ambrogio等人发现睡眠姿势和慢性呼吸衰竭的关系,这直接导致睡眠呼吸暂停。不良睡姿如俯卧会使大部份的体重落在肋骨和肠脏，从而压着横隔膜和肺部，影响呼吸，尤其是对有呼吸暂停综合症的患者影响更为严重。而颈部则由于必须向侧面扭转来保持呼吸畅通，增加扭屈，容易引致创伤。综上所述,有呼吸暂停综合症患者应避免以仰卧和俯卧姿势进行睡眠，宜采取侧卧位睡眠，可以减轻或防止咽腔部软组织和舌根后坠；减轻颈部和胸部脂肪组织对气道压力，从而有助减轻鼾声，甚至防止呼吸暂停。因此，自动睡眠姿态监测是非常有必要的。
到目前为止,研究人员提出了不同的方法来自动监测睡眠姿势。传统研究睡眠姿势模式是使用摄像机和麦克风。中岛淑贵等人提出基于视觉信号分析睡眠呼吸和姿势变化的系统，但夜间光线比较低对成像带来很大的噪声，并且视频会带来严重的隐私问题，非常不利于医院患者的健康治疗。这样的工作集中在检测之前姿势改变，而不是认识的身体姿势。
发明内容
本发明的针对现有技术存在的问题，提供一种基于电容材料的睡姿识别方法，具有识别效果好，实时性好，识别速度快，可用于不同性别、身高、体重者的睡姿识别，能够在不束缚睡眠者的情况下，对睡眠者的睡姿进行识别，并且对睡姿识别的误报率较低。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种基于电容材料的睡姿识别方法，包括以下步骤：
第一步数据采集：采集位于睡眠位置下方的电极阵列检测得到的电容数据；
第二步图像转换：采集得到的实时电容数据转化为电容分布图像，具体为：建立图像坐标与电极阵列分布一致的图像，将每个电极上采集的电容数据转化为对应的图像坐标，从而得到反映电极阵列上的电容图像；
第三步图像特征提取：对第二步得到的电容图像进行处理实现睡姿识别。
进一步地，所述电极阵列设置在柔性材料上。
进一步地，所述第三步还包括通过对电容图像进行识别分类，且具有自我学习和完善的功能，不断提高识别的精度和准确度。
进一步地，还包括第四步图像输出：将识别出来的睡姿以图像形式输出显示，图像可以是三维立体睡姿图像，图形可以为二维图形。
本发明还提供一种基于电容材料的睡姿识别装置，包括：采集模块，用于检测电容变化的电极阵列以及采集电容数据的电容性触摸传感器；处理模块，用于将电容数据转换为电容图像以及将电容图像与睡姿对应并建立睡姿图像的处理器；输出显示模块，通过无线网络将睡姿图像在手机上进行显示。
本发明的有益效果是：
本发明所述的基于电容材料的睡姿识别方法，根据每个电极的电容变化来确定睡姿，具有识别效果好，实时性好，识别速度快，可用于不同性别、身高、体重者的睡姿识别，能够在不束缚睡眠者的情况下，对睡眠者的睡姿进行识别，并且对睡姿识别的误报率较低。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本实施例1
本实施例的目的是通过以下技术方案来实现：
一种基于电容材料的睡姿识别方法，包括以下步骤：
第一步数据采集：将电极阵列设置在床单上，采集位于睡眠位置下方的电极阵列检测得到的电容数据；
第二步图像转换：通过处理器将采集得到的实时电容数据转化为电容图像，具体为：建立图像坐标与电极阵列分布一致的图像，将每个电极上采集的电容数据转化为对应的图像坐标，从而得到反映电极阵列上的电容图像；
第三步图像特征提取：对第二步得到的电容图像进行处理实现睡姿识别。
本实施例的一个优选，所述第三步包括对电容图像进行识别分类，且具有自我学习和完善的功能。。
进一步地，还包括第四步图像输出：将识别出来的睡姿以图像或图形的形式输出显示，图像可以是三维立体睡姿图像，图形可以为二维图形。
本实施例提供一种基于电容材料的睡姿识别装置，包括：采集模块，用于检测电容变化的电极阵列以及采集电容数据的电容性触摸传感器；处理模块，用于将电容数据转换为电容图像以及将电容图像与睡姿对应并建立睡姿图像的处理器；输出显示模块，通过无线网络将睡姿图像在手机上进行显示。
本实施例2
本实施例的目的是通过以下技术方案来实现：
一种基于电容材料的睡姿识别方法，包括以下步骤：
第一步数据采集：将电极阵列设置在弹簧床上，采集位于睡眠位置下方弹簧床上的电极阵列检测得到的电容数据；
第二步图像转换：通过处理器将采集得到的实时电容数据转化为电容图像，具体为：建立图像坐标与电极阵列分布一致的图像，将每个电极上采集的电容数据转化为对应的图像坐标，从而得到反映电极阵列上的电容图像；
第三步图像特征提取：对第二步得到的电容图像通过处理器进行处理实现睡姿识别。
第四步图像输出：将识别出来的睡姿以图像或图形的形式输出显示，图像可以是三维立体睡姿图像，图形可以为二维图形，所述图像或图形可以通过电脑液晶显示屏，也可以在输出到手机上进行显示。
本实施例的一个优选，所述第三步包括对电容图像进行识别分类，且具有自我学习和完善的功能。
本实施例提供一种基于电容材料的睡姿识别的装置，包括：采集模块，用于检测电容变化的电极阵列以及采集电容数据的电容性触摸传感器；处理模块，用于将电容数据转换为电容图像以及将电容图像与睡姿对应并建立睡姿图像的处理器；输出显示模块，通过无线网络将睡姿图像在手机上进行显示。
本实施例3
本实施例的目的是通过以下技术方案来实现：
一种基于电容材料的睡姿识别方法，包括以下步骤：
第一步数据采集：将电极阵列设置在床单上，采集位于睡眠位置下方床单上的电极阵列检测得到的电容数据；
第二步图像转换：通过处理器将采集得到的实时电容数据转化为电容图像，具体为：建立图像坐标与电极阵列分布一致的图像，将每个电极上采集的电容数据转化为对应的图像坐标，从而得到反映电极阵列上的电容图像；
第三步图像特征提取：对第二步得到的电容图像通过处理器进行处理实现睡姿识别。
第四步图像输出：将识别出来的睡姿以图像的形式输出显示，图像可以是三维立体睡姿图像，图像输出到电脑液晶显示屏进行显示。
本实施例的一个优选，所述第三步包括对电容图像进行识别分类，且具有自我学习和完善的功能。
本实施例提供一种基于电容材料的睡姿识别装置，包括：采集模块，用于检测电容变化的电极阵列以及采集电容数据的电容性触摸传感器；处理模块，用于将电容数据转换为电容图像以及将电容图像与睡姿对应并建立睡姿图像的处理器；输出显示模块，通过无线网络将睡姿图像在手机上进行显示。
本实施例4
本实施例的目的是通过以下技术方案来实现：
一种基于电容材料的睡姿识别方法，包括以下步骤：
第一步数据采集：将电极阵列设置在弹簧床上，采集位于睡眠位置下方弹簧床上的电极阵列检测得到的电容数据；
第二步图像转换：通过处理器将采集得到的实时电容数据转化为电容图像，具体为：建立图像坐标与电极阵列分布一致的图像，将每个电极上采集的电容数据转化为对应的图像坐标，从而得到反映电极阵列上的电容图像；
第三步图像特征提取：对第二步得到的电容图像通过处理器进行处理实现睡姿识别。
第四步图像输出：将识别出来的睡姿以图像的形式输出显示，图像可以是三维立体睡姿图像，图像输出到手机上进行显示。
本实施例的一个优选，所述第三步包括对电容图像进行识别分类，且具有自我学习和完善的功能。
本实施例提供一种基于电容材料的睡姿识别装置，包括：采集模块，用于检测电容变化的电极阵列以及采集电容数据的电容性触摸传感器；处理模块，用于将电容数据转换为电容图像以及将电容图像与睡姿对应并建立睡姿图像的处理器；输出显示模块，通过无线网络将睡姿图像在手机上进行显示。
本实施例5
本实施例的目的是通过以下技术方案来实现：
一种基于电容材料的睡姿识别方法，包括以下步骤：
第一步数据采集：将电极阵列设置在床单上，采集位于睡眠位置下方床单上的电极阵列检测得到的电容数据；
第二步图像转换：通过处理器将采集得到的实时电容数据转化为电容图像，具体为：建立图像坐标与电极阵列分布一致的图像，将每个电极上采集的电容数据转化为对应的图像坐标，从而得到反映电极阵列上的电容图像；
第三步图像特征提取：对第二步得到的电容图像通过处理器进行处理实现睡姿识别。
第四步图像输出：将识别出来的睡姿以图形的形式输出显示，图形可以为二维图形，图形输出到手机上进行显示。
本实施例的一个优选，所述第三步包括对电容图像进行识别分类，且具有自我学习和完善的功能。
本实施例提供一种基于电容材料的睡姿识别装置，包括：采集模块，用于检测电容变化的电极阵列以及采集电容数据的电容性触摸传感器；处理模块，用于将电容数据转换为电容图像以及将电容图像与睡姿对应并建立睡姿图像的处理器；输出显示模块，通过无线网络将睡姿图像在手机上进行显示。
上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种基于电容材料的睡姿识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步数据采集：采集位于睡眠位置下方的电极阵列检测得到的电容数据；
第二步图像转换：采集得到的实时电容数据转化为电容图像，具体为：建立图像坐标与电极阵列分布一致的图像，将每个电极上采集的电容数据转化为对应的图像坐标上像素的灰度值，从而得到反映电极阵列上电容图像；
第三步图像特征提取：对第二步得到的电容图像进行处理实现睡姿识别。
2.根据权利要求1所述的基于电容材料的睡姿识别方法，其特征在于，所述电极阵列设置在柔性材料上。
3.根据权利要求1所述的基于电容材料的睡姿识别方法，其特征在于，所述第三步还包括通过对电容图像进行识别分类，且具有自我学习和完善的功能，不断提高识别的精度和准确度。
4.根据权利要求1所述的基于电容材料的睡姿识别方法，其特征在于，还包括第四步图像输出：将识别出来的睡姿以图像形式输出显示，图像可以是三维立体睡姿图像，图形可以为二维图形。
5.一种基于电容材料的睡姿识别的装置，包括：采集模块，用于检测电容变化的电极阵列以及采集电容数据的电容性触摸传感器；处理模块，用于将电容数据转换为电容图像以及将电容图像与睡姿对应并建立睡姿图像的处理器；输出显示模块，通过无线网络将睡姿图像在手机上进行显示。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130066237A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Palomar Medical Technologies, Inc. Methods and devices for inflammation treatment
CN104257368A (zh) * 2014-10-13 2015-01-07 天津工业大学 一种睡眠监测及筛查阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的装置
US20150173667A1 (en) * 2012-08-06 2015-06-25 Enhanced Surface Dynamics, Inc. System and method of pressure mapping and 3-d subject repositioning for preventing pressure wounds
CN204813097U (zh) * 2015-07-28 2015-12-02 安徽工程大学 一种智能枕头
CN204970607U (zh) * 2015-07-28 2016-01-20 安徽机电职业技术学院 基于三维压力检测的智能枕头
CN206007442U (zh) * 2016-05-18 2017-03-15 深圳市云传智联技术有限公司 睡姿调整装置及睡姿调整系统
CN106842979A (zh) * 2017-04-12 2017-06-13 深圳市智化科技有限公司 一种辅助睡眠的床垫
CN106943258A (zh) * 2017-05-11 2017-07-14 南京信息工程大学 一种多功能无线智能床垫及其人体生理信号测量方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130066237A1 (en) * 2011-09-09 2013-03-14 Palomar Medical Technologies, Inc. Methods and devices for inflammation treatment
US20150173667A1 (en) * 2012-08-06 2015-06-25 Enhanced Surface Dynamics, Inc. System and method of pressure mapping and 3-d subject repositioning for preventing pressure wounds
CN104257368A (zh) * 2014-10-13 2015-01-07 天津工业大学 一种睡眠监测及筛查阻塞性睡眠呼吸暂停综合症的装置
CN204813097U (zh) * 2015-07-28 2015-12-02 安徽工程大学 一种智能枕头
CN204970607U (zh) * 2015-07-28 2016-01-20 安徽机电职业技术学院 基于三维压力检测的智能枕头
CN206007442U (zh) * 2016-05-18 2017-03-15 深圳市云传智联技术有限公司 睡姿调整装置及睡姿调整系统
CN106842979A (zh) * 2017-04-12 2017-06-13 深圳市智化科技有限公司 一种辅助睡眠的床垫
CN106943258A (zh) * 2017-05-11 2017-07-14 南京信息工程大学 一种多功能无线智能床垫及其人体生理信号测量方法

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