基于压力传感阵列的低成本高性能睡姿监测系统

作     者：黄臻 于随然 Huang Zhen;Yu Suiran

作者机构：上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 

基　　金：国家自然科学基金(82072042)项目资助 

出 版 物：《电子测量技术》 (Electronic Measurement Technology)

年 卷 期：2023年第46卷第19期

页      码：14-20页

摘      要：依赖人工监测睡姿的卧床护理效率低下。为了自动收集准确的睡姿信息,并注意改善用户体验和保护用户隐私,通过将理论分析和实验研究相结合,基于柔性压力传感阵列设计了简易、低成本、高精度、快速率的睡姿监测系统。理论上,根据触觉在识别机制上与视觉的相似性,揭示了压力图像分辨率对睡姿分类效果的影响规律;进一步利用公开数据集解析得到24×24的压力传感阵列规模阈值,从而大幅降低了系统的成本和复杂度。实验上,基于柔性压力传感阵列、信号扫描采集电路和睡姿识别算法框架3个模块设计了睡姿监测系统,以Velostat柔性压敏导电片为核心设计压阻式传感阵列;以零电势法阵列扫描理论为基础布局抗串扰信号采集电路;以改进的残差网络训练睡姿分类器。经实验测试,系统对8类睡姿的识别准确率为99.57%,监测速率可达150 ms/帧,有望用于实现商业化的可靠实时睡姿监测。

主 题 词：睡姿监测 压力传感 阵列扫描 残差网络 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.19651/j.cnki.emt.2212488

馆 藏 号：203125947...