Проектирование системы мониторинга дыхания домашних собак с гибридным TOF сенсором

SHI Zhengshun ,  

LIU Hongyue ,  

CAO Yan ,  

摘要

В ответ на клиническую потребность в непрерывном мониторинге частоты дыхания при диагностике и лечении сердечной недостаточности у собак была разработана новая бесконтактная система мониторинга дыхания с гибридным TOF (Time-of-Flight) сенсором. Предложена гибридная архитектура TOF датчика точка-сетка, построена адаптивная пространственная модель мониторинга для учёта различных поз питомца. На основе встраиваемой платформы STM32 реализовано координированное управление синхронизацией датчиков и предварительная обработка исходного сигнала, разработан алгоритм анализа дыхательных волн в реальном времени на верхнем ПК с использованием LabVIEW, а также проведена оптическая калибровка для оптимизации параметров измерения дистанции сетчатым TOF. Тестирование на мелких собаках в статической среде показало, что погрешность измерения частоты дыхания системы ≤ 2 вдоха в минуту (BPM). Интерфейс LabVIEW отображает дыхательную волну и значения BPM в реальном времени, что подтверждает применимость оптического TOF сенсора для мониторинга живых организмов. Гибридная TOF система точка-сетка с помощью оптимизации оптических измерений и пространственной адаптивной стратегии достигла высокой точности статического мониторинга дыхания собак, предоставляя компактное и недорогое биологическое оптическое решение для ветеринарии.

关键词

TOF сенсор;бесконтактный мониторинг;частота дыхания питомцев;сердечная недостаточность собак;LabVIEW

阅读全文