Ademdetectie wordt vaak gebruikt om de fysiologische toestand, de slaapkwaliteit en andere toepassingen van het menselijk lichaam te analyseren. Bij traditionele ademdetectie moet gebruik worden gemaakt van contactapparaten, maar deze zijn gevoelig voor ongemak voor de tester en kunnen gemakkelijk losraken als gevolg van lichaamsbeweging, wat ongemak tijdens het gebruik veroorzaakt. Contactloze detectie via beeldsensoren kan deze problemen voorkomen. In dit artikel introduceren we een ademhalingsdetectieoplossing voor u als referentie voor gerelateerde productontwikkeling.
Contactloze detectie verbetert de prestaties
Ademen is een belangrijk fysiologisch signaal voor mensen, en door het ademhalingsproces van de proefpersoon te detecteren, kan de gezondheidsstatus van de proefpersoon worden weerspiegeld. Met de analyse van het algoritme kunnen de fysieke conditie en slaapkwaliteit van de persoon worden geanalyseerd, en het kan ook worden toegepast op het detecteren van de mentale toestand van de bestuurder, het diagnosticeren van ademstilstand of het detecteren van de slaapstatus van ouderen en baby's. zodat een ademstilstand zo vroeg mogelijk kan worden gedetecteerd om ongelukken te voorkomen. Het traditionele ademhalingsdetectieapparaat moet worden gebruikt om de mentale toestand van het autorijden te detecteren, een ademstilstand te diagnosticeren of de slaaptoestand van ouderen en baby's te detecteren.
Traditionele ademhalingsdetectieapparaten moeten aan het lichaam van de proefpersoon worden bevestigd, wat ongemak voor de proefpersoon zal veroorzaken en ook de neiging heeft om eraf te vallen als de proefpersoon omrolt en te veel lichaamsbeweging heeft, wat resulteert in een mislukte detectie. Het nieuwe ademhalingsdetectieapparaat maakt gebruik van een beeldsensor om het beeld van het onderwerp vast te leggen, dat vervolgens wordt vergeleken en geanalyseerd door algoritmen voor kunstmatige intelligentie (AI) om de ademhalingsstatus van het onderwerp te detecteren, waardoor het nadeel van contactapparaten wordt vermeden.
Ademhalingsfrequentiedetectie via AI-algoritme
De ademhalingsdetectieoplossing die in dit artikel wordt geïntroduceerd, maakt gebruik van de nieuwste AI-videoversterkingstechnologie, die de microbewegingen van het menselijk lichaam kan versterken. De borst en buik gaan bijvoorbeeld omhoog en omlaag als gevolg van de ademhaling, zodat de ademhalingssnelheid kan worden aangepast. berekend. De oplossing werkt samen met een extern onderzoeksinstituut in Hong Kong, maakt gebruik van OpenCV- en TensorFlow Lite-bibliotheken voor AI-algoritmen en is gekoppeld aan producten van verschillende leveranciers, waaronder het cameraplatform van NXP, de wifi-module van ON Semiconductor en Murata's wifi. module, om een complete ademhalingsdetectieoplossing te vormen.
De oplossing maakt gebruik van OpenCV- en TensorFlow Lite-bibliotheken voor de AI-algoritmen en wordt gecombineerd met producten van verschillende leveranciers, waaronder het AI-platform van NXP, de camera van ON Semiconductor en de Wi-Fi-module van Murata, om een complete oplossing voor ademdetectie te vormen.
Deze oplossing voor ademhalingsdetectie zal de camera gebruiken om het onderwerp vast te leggen en bewegingszoombeeldverwerking uit te voeren, die de kenmerken van het ademhalingsritme kan bepalen. Het zal inzoomen op microbewegingen op en neer op de borst, en tegelijkertijd zal het zal de scènestatus definiëren, en wanneer er een onstabiele scène is, zal het stoppen met detecteren totdat het beeld stabiliseert en er geen interferentie van de achtergrond is of het menselijk lichaam stabiel is, en het de drempel kan aanpassen om ervoor te zorgen dat het stabiel is, en kan worden aangepast. De drempelparameter kan worden aangepast om overeen te komen met verschillende toepassingsomgevingen.
Dit artikel introduceert een geavanceerde oplossing voor ademhalingsdetectie die gebruik maakt van geavanceerde AI-videovergrotingstechnologie om de subtiele bewegingen die verband houden met de ademhaling te verbeteren, zoals het omhoog en omlaag gaan van de borst en de buik. De oplossing is ontwikkeld in samenwerking met een extern onderzoeksinstituut in Hong Kong en maakt gebruik van de OpenCV- en TensorFlow Lite-bibliotheken voor zijn AI-algoritmen. Het integreert componenten van meerdere leveranciers om een uitgebreid systeem te creëren, inclusief het AI-platform van NXP, de camera van ON Semiconductor en de Wi-Fi-module van Murata.
Het systeem legt beelden vast met behulp van een camera en verwerkt deze met motion zoom-beeldverwerkingstechnieken. Deze methode richt zich op de microbewegingen van de borstkas om ademhalingsritmes te analyseren. De oplossing bewaakt ook de stabiliteit van de scène; het stopt de detectie in de aanwezigheid van 'onstabiele scènes' totdat het beeld en de achtergrond zich stabiliseren, waardoor interferentie wordt vermeden. Bovendien beschikt het over instelbare drempelparameters om tegemoet te komen aan verschillende toepassingsomgevingen, waardoor een betrouwbare en nauwkeurige detectie wordt gegarandeerd.
Deze oplossing voor ademhalingsdetectie is gebouwd op het NXP i.MX 8M Mini computerplatform, met een quad-core ARM Cortex-A53-processor, een Cortex-M4 en een GPU. Het ondersteunt AI-engines zoals TensorFlow Lite en OpenCV. Het systeem maakt gebruik van een RGB-camera-dochterbord dat is geïntegreerd in de i.MX-ontwikkeltoolsuite voor het vastleggen van beelden. Een AI-beeldalgoritme verwerkt deze signalen om de ademhalingsfrequentie te meten. De resultaten kunnen worden weergegeven op een HDMI-compatibel scherm of draadloos via WiFi naar de cloud worden verzonden voor opslag en later ophalen.
Conclusie
De tekortkomingen van traditionele apparaten voor contactademhalingsdetectie kunnen worden verbeterd door contactloze beelddetectietechnologie. Gecombineerd met AI-algoritmen kan de nauwkeurigheid van de detectie aanzienlijk worden verbeterd, en het is momenteel een van de beste ademhalingsdetectietechnologieën. Dit artikel biedt een compleet hardware- en software-referentieontwerp voor ademdetectietoepassingen, dat kan worden gebruikt als referentie voor gerelateerde productontwikkelaars om de productontwikkeling te versnellen en producten zo snel mogelijk op de markt te brengen.
