Forschungsprojekt
Radarbasierte Vitalparameterschätzung
Weltweit leiden fast eine Milliarde Menschen an Schlafapnoe. Die Diagnose im Schlaflabor ist aufwendig und die Schlafqualität aufgrund einer Vielzahl notwendiger Sensoren niedrig. Durch den Einsatz von Radartechnologie können Vitalfunktionen wie Atemfrequenz, Herzfrequenz und Bewegungsmuster berührungslos in einer gewohnten Schlafumgebung analysiert werden.
Systembeschreibung
Das benutzte System besteht neben dem Messcomputer aus zwei Hauptkomponenten: einem Radar und einer Tiefenkamera, welche der Erzeugung von Referenzdaten für die Positionsschätzung dient.
Positionsschätzung
Die Person auf dem Bett wird mithilfe eines Deep Learning Modells lokalisiert, welches die Position der Gelenke am Torso (Schultern, Hüfte) schätzt. Die Bewegungen der Person auf dem Bett werden zudem erkannt und klassifiziert.
Vitalparameterschätzung
Aus den von der Hautoberfläche der Person reflektierten elektromagnetischen Wellen des Radars kann die lokale Bewegung der Hautoberfläche über die Zeit quantifiziert werden. Daraus kann man verschiedene Vitalparameter schätzen, wie zum Beispiel Atmungsrate, Herzschlag oder Phasenunterschied zwischen Atmungsbewegungen von Brust und Bauch.
Laufzeit: 05.05.2021 - 31.10.2023
Kooperation:
Projektpartner Sleepiz
Projektteam:
Michael Gottinger
ESA Institut für Elektronik, Sensorik und Aktorik
+41 58 257 33 57michael.gottinger@ost.ch
Samuel Josef Kranz
ESA Institut für Elektronik, Sensorik und AktorikWissenschaftlicher Mitarbeiter
+41 58 257 31 40samuel.kranz@ost.ch
Prof. Guido Piai
ESA Institut für Elektronik, Sensorik und AktorikProfessor für Elektrotechnik und Elektronik
+41 58 257 33 91guido.piai@ost.ch
Tindaro Pittorino
ESA Institut für Elektronik, Sensorik und AktorikDozent
+41 58 257 34 20tindaro.pittorino@ost.ch
Prof. Dr. Christoph Würsch
ICE Institut für Computational EngineeringTeamleiter Industrial AI, Dozent für Mathematik, Physik und Machine Learning
+41 58 257 34 52christoph.wuersch@ost.ch
Nicola Notari
ICE Institut für Computational EngineeringWissenschaftlicher Mitarbeiter ICE
+41 58 257 31 35nicola.notari@ost.ch
Samuel Dutler, M. Sc.
ICE Institut für Computational EngineeringWissenschaftlicher Mitarbeiter
+41 58 257 33 40samuel.dutler@ost.ch
Robin Vetsch
ICE Institut für Computational EngineeringWissenschaftlicher Mitarbeiter
+41 58 257 31 19robin.vetsch@ost.ch
Beteiligte Institute
ESA Institut für Elektronik, Sensorik und Aktorik