一种医用智能腹式呼吸理疗训练系统及计算机储存介质技术方案

本发明专利技术提供了一种医用智能腹式呼吸理疗训练系统及计算机储存介质，与现有技术比较，本发明专利技术的所述理疗训练系统还包括佩戴于人体进行相应呼吸引导控制的呼吸引导服和用于监测人体呼吸过程中胸腔和腹腔的起伏情况的呼吸方式监测模块。本发明专利技术通过使用者穿戴相应穿戴服进一步对所述使用者的胸腔和腹部呼吸进行刺激引导，同时本发明专利技术基于视觉技术对所述使用者的呼吸情况进行监测进一步对所述相应引导工作进行智能控制，以有效提高对使用者呼吸理疗训练的效率。理疗训练的效率。理疗训练的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种医用智能腹式呼吸理疗训练系统及计算机储存介质


[0001]本专利技术涉及医疗设备
，尤其涉及一种医用智能腹式呼吸理疗训练系统及计算机储存介质。

技术介绍

[0002]腹式呼吸是让横膈膜上下移动。由于吸气时横膈膜会下降，把脏器挤到下方，因此肚子会膨胀，而非胸部膨胀。因此，吐气时横膈膜将会比平常上升，因而可以进行深度呼吸，吐出较多易停滞在肺底部的二氧化碳。浅短急促的呼吸对人体存在危害，短浅急促的呼吸的换气量非常小，会造成人体在正常的呼吸频率下，依然通气不足，体内的二氧化碳累积，同时加上长时间用脑工作，机体的耗氧量很大，进而造成脑部缺氧。
[0003]本实验团队长期针对呼吸训练系统和呼吸监测技术进行大量相关记录资料的浏览和研究，同时依托相关资源，并进行大量相关实验，经过大量检索发现存在的现有技术如US08834385B2、US09180340B2、US08469714B2和CN108635774B。如现有技术的种智能腹式呼吸练习器，其包括：腰带和连接于所述腰带中间位置的智能系统，所述智能系统包括位移传感器、处理器、显示模块和声音模块，所述位移传感器位于正中间位置，所述处理器分别与所述位移传感器、所述显示模块和所述声音模块连接交互。本专利技术通过所述智能系统来检测腹式呼吸并反馈相应的信息给佩戴人员，通过位移传感器来感应腹部的位移，检测腹式呼吸的深浅和频率，进而通过语音引导佩戴人员进行呼吸调整，可有效地与佩戴人员进行互动，提高练习效果。所述智能腹式呼吸练习器采用位移传感器来感应位移，佩戴时只是轻微的压迫腹部，而未采用原有的压迫性较强的方案，有效地提升佩戴舒适性。
[0004]为了解决本领域普遍存在检测系统使用感差、腹式呼吸引导效果不明显等等问题，作出了本专利技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对目前所存在的不足，提出了一种医用智能腹式呼吸理疗训练系统。
[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]可选的，一种医用智能腹式呼吸理疗训练系统，所述理疗训练系统包括佩戴于人体进行相应呼吸引导控制的呼吸引导服和用于监测人体呼吸过程中胸腔和腹腔的起伏情况进一步识别人体呼吸方式的呼吸方式监测模块，其中，所述呼吸引导服包括供人体穿戴的穿戴衣、设置于所述穿戴衣与人体腹部相接触区域并对人体腹部区域进行挤压驱动的腹部刺激单元、设置于所述穿戴衣与人体胸腔相接触区域并对人体胸腔进行挤压驱动的胸腔驱动单元和对人体的穿戴紧度进行监测并自动调节的穿戴引导单元，所述呼吸方式监测模块包括设置于所述穿戴衣表面且为人体胸腔位置附近处的至少一个标识记号的第一标识组、设置于所述穿戴衣表面且为人体腹部位置附近的至少一个标识符号的第二标识组、设置于所述穿戴衣与人体背部相接触区的至少一个参照标记的第三标识组和对用户的侧面
进行监测识别进而获得所述第一标识组和第二标识组分别相对所述第三标识组的位移信息的图像监测单元。
[0008]可选的，所述图像监测单元包括以预定周期对使用者的人体侧面图像进行取像的取像机构、将所述侧面图像进行分析处理进一步获得所述第一标识组和第二标识组分别相对所述第三标识组的位移信息并进一步基于所述位移信息进一步获得所述用户的呼吸方式的标识追踪单元。
[0009]可选的，所述穿戴衣包括供人体穿戴的主体和用于控制所述穿戴衣的穿戴松紧度的松紧带，其中所述主体包括围裹于人体身体前部的前部件和包围所述使用者背部区域的背部件，且所述前部件和背部件边缘通过所述松紧带进行衔接进而形成人体穿戴的主体。
[0010]可选的，所述腹部刺激单元包括设置于所述前部件上且与所述使用者腹部接触设置的下气囊单元，其中所述下气囊单元包括敷设于所述主体上与人体腹部区域进行接触设置的布罩层、均匀排列设置于所述布罩层与主体之间的至少一个单元气囊的挤压刺激组、分别连通于每个所述单元气囊的气流控制管、设置于所述气流控制管进而控制所述气流控制管与外界连通情况的气体控制阀门和与所述气流控制管连通进一步控制所述单元气囊的充气和放气量的充气泵。
[0011]可选的，所述胸腔驱动单元包括设置于所述前部件上且与使用者胸腔接触设置的上气囊单元，所述上气囊单元包括粘贴于所述主体上衬布、横设于所述衬布与主体之间的至少一个条状结构的防水气囊的气囊组、连通于所述气囊组的其中一端的通气端口的控制导管、设置于所述控制导管内进而控制所述控制导管与外界连通情况的电磁阀门、与所述防水气囊的另一端的通气端口进行连通的进气管和与所述进气管连通进一步对所述气囊组进行充气控制的微型气泵，其中所述气囊组两端分别为通气端。
[0012]可选的，其中所述标识追踪单元包括处理步骤如下：
[0013]步骤一:以不同光照条件下的使用者的侧面图像为训练样本，获得在不同光照情况下所述侧面图像中所述标识符号、标记符号和参考点对应的RGB数值信息，进而获得标记符号对应标记点的RGB数值范围并作为标记符号特征参数，获得标识符号对应标记点的RGB数值范围并作为标识符号特征参数，获得参考点对应标记点的RGB数值范围并作为参考点特征参数，
[0014]步骤二：对所述取像机构所获得的图像信息分别进行相等规格的二维坐标建立，分别输入所述标记符号特征参数、标识符号特征参数和参考点特征参数进而对所述标识记号、标识符号和参考点对应的标记点的中心相应的二维坐标进行获取，
[0015]步骤三：对所述图像信息内的标记点进行坐标获取，以标识记号对应中心点坐标为P(Px，Py)、标识符号对应中心点坐标为Q(Qx，Qy)以及所述参考点对应的中心点坐标为U(Ux，Uy)，
[0016]步骤四：根据所述取像机构在第i个监测周期内获得第i个所述侧面图像，且对应所述第i个所述侧面图像的标识记号对应中心点坐标为Pi(Pxi，Pyi)、标识符号对应中心点坐标为Qi(Qxi，Qyi)以及所述参考点对应的中心点坐标为Ui(Uxi，Uyi)，
[0017]步骤五：以第i个所述侧面图像为处理目标,以所述参考点分别与所述标识记号和标识符号相对所述参考点的距离大小信息为基础对应获得使用者的胸腔位置参数Tho和腹部位置参数Abd:
[0018][0019][0020]其中为与侧面图像规格相关的矫正系数，m1为所述矫正系数的优先级相关参数，
[0021]步骤六：对应所述监测模块的工作期间内，提取以时间为自变量对应所述胸腔位置参数为因变量输入至相应拟合软件进行对应获得多个波峰形状的所述胸腔位置参数变化曲线，
[0022]步骤七：对应所述监测模块的工作期间内，提取以时间为自变量对应所述腹部位置参数为因变量输入至相应拟合软件对应获得多个波峰形状的所述腹部位置参数变化曲线，
[0023]步骤八：对胸腔位置参数变化曲线的曲线趋势进行监测，其中在所述胸腔位置参数变化曲线的各波峰图像对应的峰值为PeakTh，当PeakTh≥PeakTh*时，则判断相应峰值对应的时间所述使用者进行胸腔呼吸，进一步开启所述穿戴衣的腹部刺激单元和胸腔驱动单元进行工作以对所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医用智能腹式呼吸理疗训练系统，其特征在于，所述理疗训练系统包括佩戴于人体进行相应呼吸引导控制的呼吸引导服和用于监测人体呼吸过程中胸腔和腹腔的起伏情况进一步识别人体呼吸方式的呼吸方式监测模块；其中，所述呼吸引导服包括供人体穿戴的穿戴衣、设置于所述穿戴衣与人体腹部相接触区域并对人体腹部区域进行挤压驱动的腹部刺激单元、设置于所述穿戴衣与人体胸腔相接触区域并对人体胸腔进行挤压驱动的胸腔驱动单元和对人体的穿戴紧度进行监测并自动调节的穿戴引导单元，所述呼吸方式监测模块包括设置于所述穿戴衣表面且为人体胸腔位置附近处的至少一个标识记号的第一标识组、设置于所述穿戴衣表面且为人体腹部位置附近的至少一个标识符号的第二标识组、设置于所述穿戴衣与人体背部相接触区的至少一个参照标记的第三标识组和对用户的侧面进行监测识别进而获得所述第一标识组和第二标识组分别相对所述第三标识组的位移信息的图像监测单元。2.如权利要求1所述的理疗训练系统，其特征在于，所述图像监测单元包括以预定周期对使用者的人体侧面图像进行取像的取像机构、将所述侧面图像进行分析处理进一步获得所述第一标识组和第二标识组分别相对所述第三标识组的位移信息并进一步基于所述位移信息进一步获得所述用户的呼吸方式的标识追踪单元。3.如权利要求2所述的理疗训练系统，其特征在于，所述穿戴衣包括供人体穿戴的主体和用于控制所述穿戴衣的穿戴松紧度的松紧带，其中所述主体包括围裹于人体身体前部的前部件和包围所述使用者背部区域的背部件，且所述前部件和背部件边缘通过所述松紧带进行衔接进而形成人体穿戴的主体。4.如权利要求3所述的理疗训练系统，其特征在于，所述腹部刺激单元包括设置于所述前部件上且与所述使用者腹部接触设置的下气囊单元，其中所述下气囊单元包括敷设于所述主体上与人体腹部区域进行接触设置的布罩层、均匀排列设置于所述布罩层与主体之间的至少一个单元气囊的挤压刺激组、分别连通于每个所述单元气囊的气流控制管、设置于所述气流控制管进而控制所述气流控制管与外界连通情况的气体控制阀门和与所述气流控制管连通进一步控制所述单元气囊的充气和放气量的充气泵。5.如权利要求4所述的理疗训练系统，其特征在于，所述胸腔驱动单元包括设置于所述前部件上且与使用者胸腔接触设置的上气囊单元，所述上气囊单元包括粘贴于所述主体上衬布、横设于所述衬布与主体之间的至少一个条状结构的防水气囊的气囊组、连通于所述气囊组的其中一端的通气端口的控制导管、设置于所述控制导管内进而控制所述控制导管与外界连通情况的电磁阀门、与所述防水气囊的另一端的通气端口进行连通的进气管和与所述进气管连通进一步对所述气囊组进行充气控制的微型气泵，其中所述气囊组两端分别为通气端。6.如权利要求5所述的理疗训练系统，其特征在于，其中所述标识追踪单元包括处理步骤如下：步骤一:以不同光照条件下的使用者的侧面图像为训练样...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴安桃，
申请(专利权)人：吴安桃，
类型：发明
国别省市：