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本论文阐述了睡眠监护的研究背景与意义,分析了基于图像的睡眠监护系统的市场前景,提出了基于图像的非接触式睡眠监护理念,完成了睡眠监护系统的搭建,包括硬件的设计与软件的编写。 论文内容包括了基于IP摄像机的完全非接触式的睡眠图像监护系统的搭建与硬件平台扩展,以及可穿戴柔性电子设备的研发与制作。 基于IP摄像机的睡眠图像监护系统的硬件平台,包括作为视频服务器的IP摄像机和作为终端设备的手机或PC机,两者之间的通讯基于TCP/IP网络协议。编写MATLAB程序对录制的视频进行处理,可得到呼吸频率、翻身信息与鼾声信号等。 为获取更多的生理参数,对硬件平台进行扩展。在本文中,笔者研制了可穿戴耳塞式睡眠监护设备,该设备采用非接触红外温度传感器,可监护体温。其传感器置于耳道内,对睡眠影响较小,体温数据通过光信号传递到IP摄像机,没有任何辐射。 为提高可穿戴系统的舒适性,笔者使用实验室自主研发的液态金属打印技术制作柔性电路板,对睡眠监护设备进行了改进,也验证了液态金属打印技术在可穿戴设备制造领域的发展前景。 本睡眠监护系统具有可扩展性,可开发更多的睡眠监护小部件,如心电、肌电、血氧等,均通过低功耗的LED光学接口接入系统,通过多参数分析,可得到更全面的睡眠质量评定系统。