一种基于反射光的多点呼吸信号检测装置的制作方法

本实用新型一种基于反射光的多点呼吸信号检测装置属于通信与信息系统技术领域。

背景技术：

在人体呼吸信号的检测过程中，在垂直于胸腹平面的上下方向（胸腹部起伏方向)的方向上，人体胸腹体表运动幅度受呼吸运动影响最大。因此，使用摄像机跟踪此方向上的胸腹体表随呼吸运动的运动轨迹能够表征人体呼吸运动信息。某些特殊病人的呼吸比较微弱时，胸腹体表较小的运动幅度变化可能导致摄像头无法检测到该变化，从而导致检测不准确或检测失败。以往检测呼吸信号一次只能记录胸腹体表的某一个部位的呼吸运动信息，致使实验效率大大降低。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提出一种基于反射光的呼吸信号检测装置，通过放大胸腹体表运动来提高呼吸检测准确度。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种基于反射光的多点呼吸信号检测装置，包括用于发射光束的光发射器，设置在光发射器端部的多孔圆盘，设置在光发射器上方的摄像机，与光发射器位于同一水平面的接收板，位于光发射器发射光路上的反射板；所述多孔圆盘包括多个圆孔，所述光发射器透过多孔圆盘上的圆孔发射多路平行光，所述反射板粘贴于胸腹表面，反射板的数量和多孔圆盘上的孔数量相同；从光发射器发射的光线，经过反射板反射到接收板上，摄像机对接收板成像；

工作原理在于：从光发射器发射的光束与水平面夹角为α，反射板与水平面夹角为β，胸腹部高度变化为h会引起接受板上的光点位置变化H，通过摄像机对接收板成像来获得光点位置变化H，按照以下公式：

计算得到胸腹部高度变化为h。

上述的基于反射光的多点呼吸信号检测装置，所述的光发射器由多个平行设置的激光器组合而成，所述多孔圆盘上的每个圆孔位于激光器的发射端。

上述的基于反射光的多点呼吸信号检测装置，所述多孔圆盘上的每个圆孔上均粘贴有玻璃。

上述的基于反射光的多点呼吸信号检测装置，所述光发射器包括依次设置的激光器、针孔和透镜，所述针孔位于激光器前方，针孔位于透镜的后焦点位置，从激光器发出的激光束经过针孔形成点光源，再经过透镜形成平行光照射到多孔圆盘上；所述多孔圆盘上的每个圆孔上均粘贴有玻璃。

所述多孔圆盘上的每个圆孔上均粘贴有不同颜色的玻璃。

有益效果：

第一、利用反射板的镜面反射原理，可以将呼吸产生的胸腹表面运动信号进行放大，便于提高呼吸信号检测的准确度；

第二、通过光发射器经多孔圆盘所发出的多路光，照射在反射板上，并经反射板反射到接收板上，通过摄像机记录接收板上多路光随时间变化的关系曲线，实现了同时获取人体多个部位的呼吸信号的目的，提高了实验效率。

附图说明

图1是本实用新型基于反射光的呼吸信号检测装置的结构示意图。

图2是多孔圆盘结构示意图。

图3是信号放大原理图。

图4是光发射器的结构示意图。

图中：1光发射器、1-1激光器、1-2针孔、1-3透镜、2圆盘、3摄像机、4接收板、5反射板。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型具体实施方式作进一步详细描述。

具体实施例一

一种基于反射光的多点呼吸信号检测装置，如图1所示，包括用于发射光束的光发射器1，设置在光发射器1端部的多孔圆盘2，设置在光发射器1上方的摄像机3，与光发射器1位于同一水平面的接收板4，位于光发射器1发射光路上的反射板5；所述多孔圆盘2包括多个圆孔，如图2所示，所述光发射器1透过多孔圆盘2上的圆孔发射多路平行光，所述反射板5粘贴于胸腹表面，反射板5的数量和多孔圆盘2上的孔数量相同；从光发射器1发射的光线，经过反射板5反射到接收板4上，摄像机3对接收板4成像；

工作原理在于：从光发射器1发射的光束与水平面夹角为α，反射板5与水平面夹角为β，胸腹部高度变化为h会引起接受板4上的光点位置变化H，通过摄像机3对接收板4成像来获得光点位置变化H，按照以下公式：

计算得到胸腹部高度变化为h，如图3所示。

具体实施例二

本实施例的基于反射光的多点呼吸信号检测装置，在具体实施例一的基础上，进一步限定所述的光发射器1由多个平行设置的激光器1-1组合而成，所述多孔圆盘2上的每个圆孔位于激光器1-1的发射端。

本实施例提供了光发射器1的一种具体实现结构。

具体实施例三

本实施例的基于反射光的多点呼吸信号检测装置，在具体实施例一的基础上，进一步限定所述多孔圆盘2上的每个圆孔上均粘贴有玻璃。

具体实施例四

本实施例的基于反射光的多点呼吸信号检测装置，在具体实施例一的基础上，进一步限定所述光发射器1包括依次设置的激光器1-1、针孔1-2和透镜1-3，如图4所示，所述针孔1-2位于激光器1-1前方，针孔1-2位于透镜1-3的后焦点位置，从激光器1-1发出的激光束经过针孔1-2形成点光源，再经过透镜1-3形成平行光照射到多孔圆盘2上；所述多孔圆盘2上的每个圆孔上均粘贴有玻璃。

本实施例提供了光发射器1的另一种具体实现结构。

具体实施例五

本实施例的基于反射光的多点呼吸信号检测装置，在具体实施例三或具体实施例四的基础上，进一步限定所述多孔圆盘2上的每个圆孔上均粘贴有不同颜色的玻璃。

在本实施例的限定下，不同束平行光会呈现出不同颜色，更容易进行分辨，避免各路之间的干扰。