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申请/专利权人：中国人民解放军联勤保障部队第九〇〇医院

摘要：本发明公开了一种基于人体压力分布的睡姿检测系统，涉及数据处理技术领域。该一种基于人体压力分布的睡姿检测系统，在触发睡姿检测后识别人体压力数据，根据人体压力数据分析出压力分布转折点，通过压力分布转折点对病人在床垫上的轮廓进行区域划分，并确定各个轮廓区域的代表性压力传感器位置点；通过机器学习模型对代表性压力传感器位置点的压力数据与病人个性化睡姿数据库进行分析，输出病人的睡姿状态；基于病人个性化睡姿数据库中病人不同睡姿状态的数据符合范围记录病人的整夜睡姿更换次数，对病人的整夜睡眠质量进行评估。解决了行动不便的患者睡眠质量和姿势的检测存在主观性和局限性，缺乏个性化的护理检测依据的问题。

主权项：1.一种基于人体压力分布的睡姿检测系统，其特征在于，包括数据获取模块，用于在触发睡姿检测后获取床垫压力传感器获取的压力数据，识别出压力数据中的人体压力数据；区域划分模块，用于根据人体压力数据分析出压力分布转折点，通过压力分布转折点对病人在床垫上的轮廓进行区域划分，并确定各个轮廓区域的代表性压力传感器位置点；睡姿输出模块，用于通过机器学习模型对代表性压力传感器位置点的压力数据与基于病人睡姿模拟记录构建的病人个性化睡姿数据库进行分析，输出病人的睡姿状态；睡眠评估模块，用于基于病人个性化睡姿数据库中病人不同睡姿状态的数据符合范围记录病人的整夜睡姿更换次数，对病人的整夜睡眠质量进行评估；所述识别出压力数据中的人体压力数据的具体分析为：获取床垫中各个压力传感器获取的压力数据，压力数据具体为压力值；床垫中各个压力传感器获取的压力数据具体包括人体压力数据、干扰压力数据，干扰压力数据具体包括被褥压力值；通过低通滤波器对被褥的振动进行高频信号滤除，保留人体压力的慢变化部分，进而识别出人体压力数据，对人体压力数据进一步进行预处理，得到人体压力值；所述确定各个轮廓区域的代表性压力传感器位置点的具体分析为：基于滑动窗口法对床垫中各个压力传感器获取的人体压力值进行分析，确定压力分布转折点，压力分布转折点表示病人身体不同部位的分界处；基于各个压力转折点利用边界曲线将病人在床垫上的轮廓划分为不同区域，并获取各个区域的面积，每个区域代表病人身体的一个部位；分别选取各个区域内平均值位置的压力传感器作为代表性压力传感器，标记各个轮廓区域的代表性压力传感器位置点；所述确定压力分布转折点的具体分析过程为：步骤A1，确定滑动窗口的大小，即在压力数据中采样的窗口长度；步骤A2，对于每个窗口，基于压力数据的一阶导数分析，识别压力数据在窗口内的变化趋势；步骤A3，当窗口内的压力变化超过相邻窗口的变化时，将其标记为转折点，进而标记转折点位置，转折点表示窗口内压力分布从一个趋势转变为另一个趋势的位置；步骤A4，在整个压力分布数据序列上使用滑动窗口重复步骤A2、步骤A3，直到整个数据序列被处理完毕；所述输出病人的睡姿状态的具体分析步骤为：基于病人个性化睡姿数据库获取病人各种睡姿状态对应的各身体部位的压力值范围及轮廓面积范围，并将各种睡姿状态对应的各身体部位的压力值范围与轮廓面积范围构建各种睡姿状态的比对集合，各种睡姿状态具体包括：仰卧、俯卧、左侧卧、右侧卧；将病人各个区域代表性压力传感器位置点的压力值与各个区域的面积构建为区域代表性数据集；将睡姿状态作为标签，区域代表性数据集作为特征，利用随机森林构建决策树，进而输出病人的睡姿状态。

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