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

Analysis of the parameters of respiration patterns extracted from thermal image sequences

84%

Rumiński J.

Biocybernetics and Biomedical Engineering

|

2016

|

tom Vol. 36, no. 4

731--741

EN

Remote estimation of vital signs is an important and active area of research. The goal of this work was to analyze the feasibility of estimating respiration parameters from video sequences of faces recorded using a mobile thermal camera. Different estimators were analyzed and experimentally verified. It was demonstrated that the respiration rate, peri-odicity of respiration, and presence and length of apnea periods could be reliably estimated from signals recorded using a portable thermal camera. The size of the camera and efficiency of the methods allow the implementation of this method in smart glasses.

3

System tekstroniczny do pomiaru częstości oddechu

84%

Ostrowski J. , Kos A. , Bratek P. , Brzozowski I. , Dziurdzia P. , Rzepka D. , Chłopek J. , Domalik-Pyzik P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2017

|

tom Vol. 58, nr 10

7--10

PL

Artykuł opisuje model systemu tekstronicznego do monitorowania częstości oddechu. System składa się z elastycznej koszulki z tekstylnym sensorem elektroprzewodzącym i zbudowanym na bazie mikrokontrolera miernikiem rezystancji z modułem bezprzewodowej transmisji danych. Ponadto opisano metodę chemiczną do produkcji polimerów przewodzących.

EN

The article describes a model of a textronic system for monitoring respiratory rhythm. The system consist of a T-shirt with textile electroconductive sensor and a microcontroller based resistatnce meter with wireless data transmission module. Construction of the sensor and the meter are presented. This paper also describes preparation of conducting polymers by chemical method.

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

Tester tekstronicznych czujników częstości oddechu

67%

Ostrowski J. , Jankowski M. , Szczurkowski M. , Kos A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

tom R. 94, nr 8

47--50

PL

Artykuł opisuje konstrukcję urządzenia do symulacji ruchów klatki piersiowej w czasie oddechu. Jest ono wykorzystywane do testowania czujników częstości oddechu, zbudowanych w oparciu o różne materiały tekstroniczne. W artykule pokazano wyniki przykładowych testów.

EN

The article describes the construction of a device for simulating a chest movements during breathing. It is used to test breath rate sensors based on various textronic materials. The article presents the results of exemplary tests.