技术摘要：
本发明公开一种非接触式呼吸暂停检测装置及方法，该呼吸暂停检测装置通过摄像头拍摄被检者在睡眠或安静状态下的包含胸部和腹部的呼吸视频，对该视频进行空间金字塔分解，并对分解后的金字塔层分别进行时域带通滤波，获得与胸腹部呼吸动作相关的频段，再对该频段的信号  全部
背景技术：
睡眠呼吸暂停综合征是一种常见的与睡眠相关的呼吸系统疾病，严重威胁着人们 的睡眠健康。 医学上将睡眠过程中口鼻气流停止大于等于10秒定义为睡眠呼吸暂停综合征，常 用呼吸暂停低通气指数(AHI)评价其严重程度，即睡眠中平均每小时呼吸暂停加低通气次 数，分为轻微(5≤AHI<15次)、中度(15≤AHI<30次)和重度(≥30次)三个等级。医学上根据 造成睡眠呼吸暂停的原因，将睡眠呼吸暂停综合征可分为三种情况：阻塞性睡眠呼吸暂停 (OSA)，中枢性睡眠呼吸暂停(CSA)以及混合性睡眠呼吸暂停(MSA)。OSA是由上呼吸道狭窄 引起的呼吸气道不通畅所致，OSA发生时，口鼻无呼吸气流，胸部无呼吸运动但腹部呼吸运 动仍然存在。OSA是睡眠呼吸暂停类型综合征中最为常见的类型。CSA是因脑内呼吸中枢功 能障碍所致，临床表现为口鼻无呼吸气流，并且胸腹部均无呼吸运动。单纯的CSA非常少见， 一般不超过10％。MSA的发生机制可能是由于某种因素使呼吸中枢驱动力减弱，不能产生有 效的呼吸运动，而出现CSA。继之，随着呼吸暂停时间的延长，呼吸中枢驱动力增强，胸腹呼 吸运动恢复，但尚不足以打开闭塞的上气道，则表现为OSA。MSA目前暂无确切的定义。 传统多导睡眠描记术(PSG)是国际公认的睡眠呼吸暂停综合征测量的金标准。它 监测睡眠期间的各种生理参数，包括脑电图(EEG)，眼电图(EOG)，肌电图(EMG)，心电图 (ECG)，血氧饱和度，胸腹呼吸动作，口鼻呼吸气流等等。 但是这种接触式检测方法必须在医院环境中进行检测,需要让睡眠技术人员在夜 间出勤，并且需要专业的医生手动“评分”所得到的测量值，因此检测费用相对昂贵。全球各 个睡眠检测中心目前正在满负荷运行用于检测人体的睡眠健康，因此PSG设备资源也非常 紧张。 并且，PSG检测时需要将30个电极连接到人体，这将严重影响使用体验并在睡眠期 间对人体造成严重的干扰。同时在检测过程中可能发生电极脱落的问题，导致信号不稳定， 降低检测结果的准确性与稳定性。 因此，对被检者的呼吸暂停诊断方式，最好可以在被检者自己家中等可以放松的 场所中进行，并且，对呼吸暂停的检测也最好以与被检者非接触式的方式进行。 针对上述需求，人们提出了很多方案，例如，利用多普勒雷达测量胸腹部运动的方 法，可实现非接触式测量，并具有无需住院的优点。然而，该方法对于复杂的应用环境和不 断变化的呼吸特性有一定的局限性。并且多普勒雷达的能量或幅度很可能受到人体在床上 的位置和姿势的影响。雷达还具有一定量的电磁辐射，不是长期家用的首选方案。 此外，还已知一种利用视频监控来确定被检者呼吸运动的缺失来检测睡眠呼吸暂 4 CN 111544001 A 说　明　书 2/7 页 停的方法。由于视频监控可实时记录被检者的睡眠运动状态，并且无需与被检者有任何身 体接触，可在家中进行检测，因此有望利用该特性实现对被检者的家用非接触式睡眠呼吸 暂停检测。 然而，在现有已知的视频监控检测呼吸暂停技术中，存在检测准确度低的问题，并 且即使能够简单地检测出睡眠时的呼吸状态，但仍然无法正确测定睡眠中出现的不同类型 的呼吸暂停状态。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明提出一种非接触式的呼吸暂停判定装置及方法，能够简单 且正确地检出睡眠中的呼吸及呼吸暂停状态。 本发明非接触式的呼吸暂停判定装置及方法，具体如下： 通过视频图像采集部用于获取被检者睡眠或安静状态下的呼吸视频，视频图像中 包含被检者的胸部及腹部区域。 通过视频放大器用于对视频图像进行放大，得到放大后的视频帧图像。 通过ROI选取装置用于选取视频帧图像中呼吸运动变化明显的胸部及腹部分别作 为两个感兴趣区域。 通过呼吸率及呼吸信号提取装置用于提取感兴趣区域像素的亮度信息，计算被检 者的呼吸率，提取呼吸信号。 通过胸腹部运动检出部中设置动态阈值，根据比较前一时刻感兴趣区域的亮度信 息与动态阈值间的大小，检测出胸腹部呼吸运动缺失的时间段。 通过呼吸状态判定部用于根据上一步骤的检测结果，比较同一时刻下的两个感兴 趣区域的呼吸状态，判定被检者的呼吸类型。 通过通知装置用于显示呼吸状态信息，输出呼吸暂停警报信号。 本发明的优点为：利用视频监控被检者睡眠的方式，能够简单且正确地检出睡眠 中的呼吸及呼吸暂停状态，并能够分辨出只有胸部停止运动而腹部动作的呼吸暂停状态以 及胸部和腹部同时停止运动的呼吸暂停状态。 附图说明 图1为本发明呼吸暂停检测装置及方法结构模块图； 图2为本发明呼吸暂停检测装置及方法中视频放大装置结构的功能模块图； 图3为本发明呼吸暂停检测装置及方法中金字塔分解部的原理示意图； 图4为本发明呼吸暂停检测装置及方法中金字塔分解结果示意图； 图5为本发明呼吸暂停检测装置及方法中帧间差分法的原理示意图。 图6为本发明呼吸暂停检测装置及方法中胸腹运动检测出部所采用的动态阈值检 测法的原理示意图； 图7为本发明呼吸暂停检测装置及方法中的一个样本视频序列中感兴趣区域亮度 变化曲线图。 图8为本发明呼吸暂停检测装置及方法中采集到的被检者视频序列感兴趣区域亮 度信息频域信息示意图。 5 CN 111544001 A 说　明　书 3/7 页