ESSV Konferenz Elektronische Sprachsignalverarbeitung

Title: Berührungslose Bestimmung der Herz- und Atmungsfrequenz

Authors: Kristian Kroschel, Jürgen Metzler

Abstract:

Herz- und Atmungsfrequenz lassen sich berührungslos mit Hilfe des von einem Laservibrometer gelieferten Vibrokardiogramms (VBKG) bestimmen. Dazu wird das Laser-Rohsignal vom Mittelwert befreit und in einem Hochpass vom Atmungssignal getrennt. Andererseits wird das Atmungssignal durch Tiefpassfilterung aus dem Rohsignal gewonnen. Es kommen verschiedene Messorte an der Körperoberfläche in Betracht. Am besten zugänglich ist die Halsregion. Der beste Messort wird durch das Kriterium gewonnen, dass das Messsignal die vom Elektrokardiogramm (EKG) her bekannte Periodizität in Form von ausgeprägten Signalspitzen aufweist. Diese Periodizität bildet sich auch in der zugehörigen Autokorrelationsfunktion ab, so dass die Art der Autokorrelationsfunktion zur Auswahl des Messorts verwendet werden kann. Grundsätzlich kann man die Herz- und Atmungsfrequenz an Hand des Spektrums oder der Autokorrelationsfunktion bestimmen. Um beide Frequenzen mit kurzer Messzeit zu bestimmen, müssen die dazu verwendeten Signalabschnitte möglichst kurz sein. Bei der Herzfrequenz sind dies etwa 5 s, bei der niedrigeren Atmungsfrequenz 20 s. Bei diesen Vorgaben ist die spektrale Auflösung sehr gering und lässt sich durch zero padding nur bedingt verbessern. Deshalb ist die Bestimmung von Herz- und Atmungsfrequenz aus den jeweiligen Autokorrelationsfunktionen von Vorteil.


Year: 2017
In session: Biosignale
Pages: 380 to 387