Als Reaktion auf den klinischen Bedarf an kontinuierlicher Überwachung der Atemfrequenz bei der Diagnose und Behandlung von Herzinsuffizienz bei Hunden wurde ein neues berührungsloses Atemüberwachungssystem mit hybrider TOF (Time-of-Flight)-Sensortechnologie entwickelt. Es wurde eine hybride TOF-Sensorarchitektur Punkt-Matrix vorgeschlagen und ein adaptives räumliches Überwachungsmodell zur Anpassung an unterschiedliche Positionen von Haustieren entwickelt. Auf der eingebetteten STM32-Plattform wurden die synchronisierte Sensorkontrolle und die Vorverarbeitung des Rohsignals implementiert, ein Algorithmus zur Echtzeitanalyse der Atemwellenform wurde in LabVIEW entwickelt, und eine optische Kalibrierung zur Optimierung der Matrix-TOF-Abstandsparameter durchgeführt. Tests mit kleinen Hunden in statischen Szenarien zeigten, dass der Messfehler der Atemfrequenz des Systems ≤ 2 Atemzüge pro Minute (BPM) beträgt. Die LabVIEW-Oberfläche zeigt in Echtzeit die Atemwelle und die BPM-Werte an, was die Machbarkeit der optischen TOF-Sensoren zur Überwachung lebender Organismen bestätigt. Das hybride Punkt-Matrix-TOF-System erreichte durch die Optimierung der optischen Messung und die räumliche Anpassungsstrategie eine hohe Genauigkeit bei der statischen Atemüberwachung von Hunden und bietet eine miniaturisierte, kostengünstige biometrische optische Messeinrichtung für die Veterinärmedizin.

TOF-Sensor;Berührungslose Überwachung;Atemfrequenz von Haustieren;Herzinsuffizienz bei Hunden;LabVIEW