Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Non-contact breathing monitoring by integrating RGB and thermal imaging via RGB-thermal image registration

100%

Maurya L. , Mahapatra P. , Chawla D.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2021

|

tom Vol. 41, no. 3

1107--1122

EN

Altered breathing rate is an important sign of disease status. Currently used machine-based monitoring of the breathing rate includes contact with the body, which may result in pain and discomfort. In this paper, a non-contact breathing monitoring technique is proposed by integrating RGB and thermal imaging systems with RGB-thermal image registration. This method provides a linear mapping for automated selection of the region of interest (ROI) followed by tracking to extract the breathing rate. To evaluate the efficacy of the proposed approach and its robustness against motion, talking, varying breathing rate or rhythm, and high ambient temperature, this study was conducted in three phases. Validation of the proposed approach demonstrated a strong agreement with the reference method of breathing rate monitoring using a respiration belt. During normal breathing, the mean absolute error (MAE) reached 0.11 bpm (breaths per minute). While in more challenging conditions, defined by three phases, the MAE reached 1.46, 2.08, and 1.69 bpm, respectively. In short, the proposed method performance is a promising alternative to a contact-based method due to its strong agreement and might be useful in diverse applications such as sport studies, rehabilitation centres, quarantine centres, and in hospital or airport screening during the COVID 19 pandemic.

2

Development of Screen-Printed Breathing Rate Sensors

84%

Furtak N. T. , Skrzetuska E. , Krucińska I.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2013

|

tom Vol. 21, no. 6 (102)

84--88

EN

This paper presents a method of screen-printing a conductive carbon nanotube printing paste onto textile substrates to prepare textronic strain sensors for measuring breathing rate. Screen-printed sensors can be integrated with garments after construction and do not require significant modification of the construction process. Personalisation of the garment is used to optimize sensor placement for improved measurement accuracy. Changes in the electrical resistance of the sensor as a result of changes in strain are detected and used to determine the breathing rate.

PL

W artykule przedstawiono metodę wytwarzania tensometrycznego czujnika tekstronicznego do pomiaru częstości oddychania w spersonalizowanej odzieży. Czujnik został wykonany metodą druku filmowego na bazie wielościennych nanorurek węglowych. Druk filmowy został naniesiony na spersonalizowane koszulki, charakteryzujące się odpowiednią budową i naciskiem do ciała badanej osoby. Personalizacja odzieży służy optymalizacji umiejscowienia czujnika ukierunkowanej na dokładność pomiaru. W artykule przedstawiono zmiany oporności elektrycznej czujnika w wyniku zmiany odkształcenia klatki piersiowej w czasie oddychania.

3

Effects of temperature and body weight on ventilation volume of common carp [Cyprinus carpio L.]

84%

Klyszejko B. , Dziaman R. , Hajek G.

Acta Ichthyologica et Piscatoria

|

2003

|

tom 33

|

nr 1

EN

Background. Ventilation volume is a parameter used mainly for determining oxygen consumption of fish. The aim of the present work was to determine the ventilation volume of carp, under conditions of pure, aerated water. Materials and Methods. Stroke volume and breathing rate of carp representing three size groups (258.7 ± 40.1 g, 449.3 ± 39.6 g, and 663.2 ± 32.3 g) were studied within the temperature range of 10–25°C. Results. At 10°C the stroke volume of carp weighing 200–300 g was on average 2.25 ± 0.63 ml per 1 breath. This parameter in fish weighing 400–500 g was 2.70 ± 0.12 ml·per 1 breath, while in fish attaining 600–700 g it amounted to 3.22 ± 0.41 ml·per 1 breath. The breathing rate of all size groups ranged from 46.2 to 47.4 ± 8.51 cycles per min. A statistically significant increase of the stroke volume was recorded in all size groups at 15°C. At 20°C the increased stroke volume was accompanied by accelerated breathing rate. The temperature increase from 20 to 25°C did not cause any further increase of either breathing rate or stroke volume. Conclusion. The temperature-related regulation of the ventilation volume in carp is a two-step process. At 10–15°C the increased water volume pumped through the gills was achieved by an increased breathing depth (stroke volume). A further increase of the ventilation volume at 15–25°C resulted from acceleration of the breathing rate.

4

Czujnik czynności oddechowej oraz pracy serca oparty na światłowodowych siatkach Bragga

67%

Dziuda Ł. , Skibniewski F. , Krej M. , Lewandowski J.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2011

|

tom Vol. 52, nr 8

98-106

PL

W artykule zaprezentowano koncepcję, przykład wykonania oraz rezultaty badań laboratoryjnych światłowodowego czujnika podstawowych czynności życiowych. Idea czujnika została oparta na światłowodowych siatkach Bragga, znanych przede wszystkim jako tensometry optyczne wykorzystywane do precyzyjnych pomiarów naprężeń występujących w strukturach skrzydeł samolotów lub masztów statków morskich - konstrukcjach szczególnie narażonych na oddziaływania sił zewnętrznych. Zdolności pomiarowe światłowodowych siatek Bragga zaadoptowano w obszarze medycyny poprzez skonstruowanie urządzenia pozwalającego na monitorowanie drgań ciała powodowanych takimi czynnościami życiowymi jak oddychanie oraz praca serca. Urządzenie składa się z siatki Bragga wpisanej w światłowód jednomodowy i pracującej na centralnej długości fali o wartości ok. 1550 nm (III okno transmisyjne), wbudowanej wewnątrz pneumatycznej poduszki umieszczanej pomiędzy oparciem fotela a plecami monitorowanej osoby. Odkształcania poduszki, stąd również siatki Bragga, są proporcjonalne do drgań ciała osoby opartej o poduszkę. Badania laboratoryjne wykazały, iż odpowiednia obróbka i analiza sygnału pochodzącego z czujnika umożliwia ekstrakcję informacji o czynności oddechowej oraz akcji serca. Czujnik pozwala na uzyskanie dynamicznych odkształceń na elemencie pomiarowym opartym na FBG rzędu 50-124 µstrain powodowanych oddychaniem oraz ok. 8,3 µstrain wywołanych pracą serca. Takie wartości naprężeń są pełni mierzalne przez współczesne systemy interrogacji. Maksymalny względnych błąd pomiaru prezentowanego czujnika wynosi 12%. Nieskomplikowana budowa czyni czujnik łatwym w implementacji, np. w fotelach lotniczych i samochodowych dla celów monitorowania stanu fizjologicznego pilotów oraz kierowców.

EN

This article shows an example of the design of a fiber-based sensor for basic living activities in human body and the results of laboratory studies carried out on it. The idea of this kind of a sensor is based on fiber Bragg gratings (FBGs), mainly known as optical strain gauges. They are used for precise measurement of tensions occurring in aireraft wings or ship masts, because these elements are particularly exposed to the hazardous effects of external forces. The measuring abilities demonstrated by FBGs have been already utilized within the field of medicine. The authors have developed a device that allows for monitoring the vibrations of human body evoked by living activities such as breathing and cardiac rhythm. The device consists of a Bragg grating inscribed into a single mode optical fiber and operating on a wavelength of around 1550 nm (III transmission window). The FBG is mounted in a pneumatic bag to be placed between the backrest of the seat and the back of the monitored person. Deformations of the bag, involving deformations of the Bragg grating, are proportional to the vibrations of the body leaning on the bag. Laboratory studies have shown that adequate processing and analysis of the signals coming from the sensor allow for extracting information on breathing and cardiac rhythm. The sensor allows for obtaining dynamic strains on the sensing FBG in the range of 50-124 µstrain caused by breathing and approx. 8.3 µstrain induced by heartbeat, which are fully measurable by today's interrogation systems. The maximum relative measurement error of the presented sensor is 12%. The sensor's simple design enables it to be easily implemented in pilot's and driver's seats for monitoring the physiological condition of pilots and drivers.

5

Reliability of the MTD-test

67%

Jastrzebski Z. , Wutkiewicz M. , Czyzewska-Szafran H. , Mazurek A. P.

Acta Poloniae Toxicologica. Suplement

|

1994

|

tom 02

|

nr 1