一种基于环境监测的人体睡眠分析方法、设备及存储介质技术

本发明专利技术公开一种基于环境监测的人体睡眠分析方法、设备及存储介质，通过设置夜间监测时间段，并在设置的夜间监测时间段内识别人体睡眠时间段,进而在人体睡眠时间段分别从睡眠心理环境、睡眠生理环境和睡眠自然环境属性出发进行人体睡眠质量监测分析，得到人体睡眠时间段对应心理环境属性、生理环境属性、自然环境属性的睡眠质量系数，并结合上述睡眠质量系数统计人体睡眠时间段的综合睡眠质量系数，该监测分析方式完善了目前人体睡眠质量监测方式对应的监测方向，使得人体睡眠质量呈现多方向分析的特点，大大规避了单一监测方向造成监测分析结果精准度不高的缺陷，从而在一定程度上提升了人体睡眠质量的监测水平。上提升了人体睡眠质量的监测水平。上提升了人体睡眠质量的监测水平。

【技术实现步骤摘要】
一种基于环境监测的人体睡眠分析方法、设备及存储介质


[0001]本专利技术属于人体睡眠分析
，具体涉及一种基于环境监测的人体睡眠分析方法、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]睡眠作为人类必不可少的一项基本需求,在快节奏的现代社会生活中显得越来越重要。良好的睡眠质量能够帮助人们获得充沛的精力,保持健康的身体状况.因此,跟踪睡眠质量,进行人体睡眠质量监测就显得非常必要。
[0003]众所周知，人体的睡眠质量受到睡眠环境的影响制约，这里提到的睡眠环境包括睡眠心理环境、睡眠生理环境和睡眠自然环境，其中睡眠心理环境具体为人体大脑的活跃程度，在夜间，人体大脑运动越活跃，人体就不能得到充分休息，进而影响睡眠质量；睡眠生理环境具体包括人体睡姿、睡眠体动等，在夜间，睡姿不当、体动频率都会影响人体的睡眠质量；睡眠自然环境是指人体睡觉空间的自然环境，例如温度、湿度、氧气浓度、噪声响度、光照强度等，由于人体睡觉是处于一个相对密闭的空间，这些自然环境是直接作用于人体的，当其处于不适宜人体睡眠状态的情况下，就会反过来影响睡眠心理环境、睡眠生理环境，如加重睡眠体动频次，导致频繁夜醒，使得大脑长时间处于活跃的状态，由此可见睡眠心理环境、睡眠生理环境和睡眠自然环境在相互影响作用下决定了人体的睡眠质量。
[0004]但目前对人体睡眠质量的监测方式都是单纯从睡眠生理环境属性出发进行监测，监测方向过于片面，其监测结果只能反映人体对应生理环境属性的睡眠质量，无法反映人体的综合睡眠质量，导致监测结果精准度不高。

技术实现思路
<br/>[0005]针对上述现有技术存在的问题和不足，本专利技术的目的在于提供基于环境监测的人体睡眠分析方法、设备及存储介质，通过从睡眠心理环境、睡眠生理环境和睡眠自然环境属性出发进行人体睡眠质量监测分析，使得人体睡眠质量呈现多方向分析的特点，能够有效提升监测结果的精准度。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]本专利技术实施例的第一方面提供了一种基于环境监测的人体睡眠分析方法，包括以下步骤：
[0008]在人体头部穿戴睡眠心理环境监测设备，在人体手腕部位穿戴睡眠生理环境监测设备，在人的睡觉空间放置睡眠自然环境监测设备；
[0009]设置夜间监测时间段，并在设置的夜间监测时间段内识别人体睡眠时间段；
[0010]在人体睡眠时间段通过睡眠心理环境监测设备、睡眠生理环境监测设备和睡眠自然环境监测设备分别采集人体的睡眠心理环境参数、睡眠生理环境参数和睡眠自然环境参数；
[0011]构建睡眠质量分析算法模型，将人体睡眠时间段的睡眠心理环境参数、睡眠生理
环境参数和睡眠自然环境参数导入睡眠质量分析算法模型，以此计算得到人体睡眠时间段的综合睡眠质量系数。
[0012]根据本专利技术第一方面的一种优选实施方式，所述睡眠心理环境监测设备为脑电图监测仪，睡眠生理环境监测设备内置夜视摄像头、加速度传感器和呼吸监测仪，其中夜视摄像头用于监测人体的睡眠姿势，加速度传感器用于感应人体的睡眠体动，呼吸监测仪用于监测人体的呼吸频率，睡眠自然环境监测设备内置温湿度传感器、噪音计、光照传感器、粉尘浓度传感器和氧气浓度传感器，其中温湿度传感器用于检测睡觉空间的温度和湿度，噪音计用于检测睡觉空间的噪音响度，光照传感器用于检测睡觉空间的光照强度，粉尘浓度传感器用于检测睡觉空间的粉尘浓度，氧气浓度传感器用于检测睡觉空间的氧气浓度。
[0013]根据本专利技术第一方面的一种优选实施方式，所述夜间监测时间段是指参考入睡时间段到参考醒来时间段之间的时间范围。
[0014]根据本专利技术第一方面的一种优选实施方式，所述在设置的夜间监测时间段内识别人体睡眠时间段具体包括：
[0015]在夜间监测时间段对应的参考入睡时间段通过睡眠生理环境监测设备内的夜视摄像头获取人体的物理入睡时间点；
[0016]在夜间监测时间段对应的参考醒来时间段通过睡眠生理环境监测设备内的夜视摄像头获取人体的物理醒来时间点；
[0017]将夜间监测时间段对应物理入睡时间点到物理醒来时间点之间的时间范围作为人体睡眠时间段。
[0018]根据本专利技术第一方面的一种优选实施方式，所述睡眠心理环境参数为脑电波活跃频次和单次脑电波活跃对应的活跃时长，睡眠生理环境参数包括呼吸频率异常频次、睡眠姿势不适频次和睡眠体动频次；
[0019]其中睡眠心理环境参数对应的采集方式如下：
[0020]M1:在人体睡眠时间段通过睡眠心理环境监测设备采集人体大脑的脑电波信号，并形成脑电波信号图像；
[0021]M2:将脑电波信号图像中的脑电波信号进行信号状态类型识别，其中信号状态类型包括活跃状态类型和平稳状态类型，并统计各类型信号状态的持续时长，由此根据信号状态类型的持续时长将脑电波信号进行类型阶段划分，得到各信号状态类型对应的脑电波阶段；
[0022]M3:从各信号状态类型对应的脑电波阶段中筛选出活跃状态类型对应的脑电波阶段，并统计活跃状态类型对应脑电波阶段的出现频次，将其记为脑电波活跃频次，将各次活跃状态类型对应脑电波阶段的持续时长记为单次脑电波活跃对应的活跃时长；
[0023]其中睡眠生理环境参数对应的采集方式如下：
[0024]P1:将人体睡眠时间段按照设置的时间间隔进行采集时间点划分，得到各采集时间点，并将其按照采集时间先后顺序编号为1,2,...,j,...,m,同时统计划分的采集时间点总数量；
[0025]P2:在各采集时间点通过睡眠生理环境监测设备内的夜视摄像头采集人体睡眠姿势图像，并通过睡眠生理环境监测设备内的呼吸监测仪采集呼吸频率，得到各采集时间点对应的睡眠姿势图像与呼吸频率；
[0026]P3:将各采集时间点对应的睡眠姿势图像与预设的人体适宜睡眠姿势图像进行匹配，若某采集时间点对应的睡眠姿势图像与人体适宜睡眠姿势图像匹配失败，则将该采集时间点记作睡姿不适采集时间点，此时统计睡姿不适采集时间点数量，并将其作为睡眠姿势不适频次；
[0027]P4:将各采集时间点对应的呼吸频率与预设的人体在睡眠状态的正常呼吸频率范围进行对比，若某采集时间点对应的呼吸频率不处于人体在睡眠状态的正常呼吸频率范围内，则表明该采集时间点的呼吸频率存在异常，此时统计呼吸频率存在异常的采集时间点数量，并将其作为呼吸频率异常频次；
[0028]P5:在人体睡眠时间段通过睡眠生理环境监测设备内的加速度传感器进行人体睡眠体动感应，当感应到人体睡眠体动时进行睡眠体动标记，统计睡眠体动标记数量，将其作为睡眠体动频次。
[0029]根据本专利技术第一方面的一种优选实施方式，所述睡眠自然环境参数具体为各采集时间点对应的睡眠自然环境参数，而睡眠自然环境参数包括温度、湿度、噪音响度、光照强度、粉尘浓度和氧气浓度。
[0030]根据本专利技术第一方面的一种优选实施方式，所述睡眠质量分析算法模型对应的算法步骤包括：
[0031]第一步：基于人体睡眠时间段的睡眠心理环境参数计算人体睡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于环境监测的人体睡眠分析方法，其特征在于，包括以下步骤：在人体头部穿戴睡眠心理环境监测设备，在人体手腕部位穿戴睡眠生理环境监测设备，在人的睡觉空间放置睡眠自然环境监测设备；设置夜间监测时间段，并在设置的夜间监测时间段内识别人体睡眠时间段；在人体睡眠时间段通过睡眠心理环境监测设备、睡眠生理环境监测设备和睡眠自然环境监测设备分别采集人体的睡眠心理环境参数、睡眠生理环境参数和睡眠自然环境参数；构建睡眠质量分析算法模型，将人体睡眠时间段的睡眠心理环境参数、睡眠生理环境参数和睡眠自然环境参数导入睡眠质量分析算法模型，以此计算得到人体睡眠时间段的综合睡眠质量系数。2.根据权利要求1所述的一种基于环境监测的人体睡眠分析方法，其特征在于：所述睡眠心理环境监测设备为脑电图监测仪，睡眠生理环境监测设备内置夜视摄像头、加速度传感器和呼吸监测仪，其中夜视摄像头用于监测人体的睡眠姿势，加速度传感器用于感应人体的睡眠体动，呼吸监测仪用于监测人体的呼吸频率，睡眠自然环境监测设备内置温湿度传感器、噪音计、光照传感器、粉尘浓度传感器和氧气浓度传感器，其中温湿度传感器用于检测睡觉空间的温度和湿度，噪音计用于检测睡觉空间的噪音响度，光照传感器用于检测睡觉空间的光照强度，粉尘浓度传感器用于检测睡觉空间的粉尘浓度，氧气浓度传感器用于检测睡觉空间的氧气浓度。3.根据权利要求1所述的一种基于环境监测的人体睡眠分析方法，其特征在于：所述夜间监测时间段是指参考入睡时间段到参考醒来时间段之间的时间范围。4.根据权利要求1所述的一种基于环境监测的人体睡眠分析方法，其特征在于：所述在设置的夜间监测时间段内识别人体睡眠时间段具体包括：在夜间监测时间段对应的参考入睡时间段通过睡眠生理环境监测设备内的夜视摄像头获取人体的物理入睡时间点；在夜间监测时间段对应的参考醒来时间段通过睡眠生理环境监测设备内的夜视摄像头获取人体的物理醒来时间点；将夜间监测时间段对应物理入睡时间点到物理醒来时间点之间的时间范围作为人体睡眠时间段。5.根据权利要求1所述的一种基于环境监测的人体睡眠分析方法，其特征在于：所述睡眠心理环境参数为脑电波活跃频次和单次脑电波活跃对应的活跃时长，睡眠生理环境参数包括呼吸频率异常频次、睡眠姿势不适频次和睡眠体动频次；其中睡眠心理环境参数对应的采集方式如下：M1:在人体睡眠时间段通过睡眠心理环境监测设备采集人体大脑的脑电波信号，并形成脑电波信号图像；M2:将脑电波信号图像中的脑电波信号进行信号状态类型识别，其中信号状态类型包括活跃状态类型和平稳状态类型，并统计各类型信号状态的持续时长，由此根据信号状态类型的持续时长将脑电波信号进行类型阶段划分，得到各信号状态类型对应的脑电波阶段；M3:从各信号状态类型对应的脑电波阶段中筛选出活跃状态类型对应的脑电波阶段，并统计活跃状态类型对应脑电波阶段的出现频次，将其记为脑电波活跃频次，将各次活跃
状态类型对应脑电波阶段的持续时长记为单次脑电波活跃对应的活跃时长；其中睡眠生理环境参数对应的采集方式如下：P1:将人体睡眠时间段按照设置的时间间隔进行采集时间点划分，得到各采集时间点，并将其按照采集时间先后顺序编号为1,2,...,j,...,m,同时统计划分的采集时间点总数量；P2:在各采集时间点通过睡眠生理环境监测设备内的夜视摄像头采集人体睡眠姿势图像，并通过睡眠生理环境监测设备内的呼吸监测仪采集呼吸频率，得到各采集时间点对应的睡眠姿势图像与呼吸频率；P3:将各采集时间点对应的睡眠姿势图像与预设的人体适宜睡眠姿势图像进行匹配，若某采集时间点对应的睡眠姿势图像与人体适宜睡眠姿势图像匹配失败，则将该采集时间点记作睡姿不适采集时间点，此时统计睡姿不适采集时间点数量，并将其作为睡眠姿势不适频次；P4:将各采集时间点对应的呼吸频率与预设的人体在睡眠状态的正常呼吸频率范围进行对比，若某采集时间点对应的呼吸频率不处于人体在睡眠状态的正常呼吸频率范围内，则表明该采集时间点的呼吸频率存在异常，此时统计呼吸频率存在异常的采集时间点数量，并将其作为呼吸频率异常频次；P5:在人体睡眠时间段通过睡眠生理环境监测设备内的加速度传感器进行人体睡眠体动感应，当感应到人体睡眠体动时进行睡眠体动标记，统计睡眠体动标记数量，将其作为睡眠体动频次。6.根据权利要求1所述的一种基于环境监测的人体睡眠分析方法，其...

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