Design of a Respiration Pattern Detecting Device based on Thoracic Motion Tracking with Complementary Filtering
The respiration pattern represents the volume of air in the lungs as afunction of time during human respiration process. Abnormal changes in thispattern can be signs of several diseases or conditions. There exit severalrespiration pattern detection methods. Among them, an easy technique relies onsensing the movements of thoracic and (or) abdominal regions. In this study, adevice based on thoracic motion tracking with complementary filtering has beendeveloped to detect the respiration pattern. The device is equipped with a motionsensor placed in a flexible belt housing a three-axis accelerometer and a three-axisgyroscope and a UART-to-USB converter providing computer connectivity. Thedevice is operated by a microcontroller that controls the operation of the motionsensor, applies complementary filtering to the motion data acquired and transfersthe results to a personal computer. The device is powered from the computer it isconnected to. Experiments with using the device during continues inhaling andexhaling, deep inhaling followed by breath-hold and deep exhaling followed bybreath-hold respiration activities in standing, lying and seated postures show thatthoracic motion tracking with complementary filtering may provide quite wellrespiration pattern detections.
Solunum motifi, insan solunum işlemi sırasında zamanın bir fonksiyonuolarak akciğerlerdeki hava hacmini temsil eder. Bu desendeki anormaldeğişiklikler birtakım hastalıkların veya durumların belirtileri olabilir. Solunummotifinin tespitinde birçok yöntem bulunmaktadır. Bunlar arasında kolay birteknik göğüs ve (veya) karın bölgelerinin hareketlerinin algılanmasınadayanmaktadır. Bu çalışmada, tamamlayıcı filtreleme ile göğüs hareket izlemeyedayalı bir solunum deseni tespit cihazı geliştirilmiş bulunmaktadır. Cihaz esnek birkemer içine yerleştirilmiş üç eksenli bir ivmeölçer ve üç eksenli bir jiroskopbarındıran bir hareket algılayıcısı ve bilgisayar bağlantısı sağlayan bir UART-USBdönüştürücüsü ile donatılmıştır. Cihaz hareket algılayıcısının çalışmasını kontroleden, elde edilen hareket verilerine tamamlayıcı filtreleme uygulayan ve sonuçlarıkişisel bir bilgisayara aktaran bir mikrodenetleyici tarafından işletilmektedir.Cihaz bağlı olduğu bilgisayardan beslenmektedir. Ayakta durma, yatma ve oturmapozisyonlarında; sürekli nefes alma ve verme, derin nefes almayı takiben nefestutma ve derin nefes vermeyi takiben nefes tutma solunum aktiviteleri süresincecihaz kullanarak gerçekleştirilen deneyler tamamlayıcı filtreleme ile göğüshareketi izlemenin oldukça iyi solunum deseni tespitlerine imkân tanıyabildiğinigöstermektedir.
| Dergi Adı | Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi |
| Cild | 22 |
| Dergi Sayısı | 1 |
| Sayfalar | 32 - 37 |
| Yayın Tarihi | 2018 |
| Eser Adı [dc.title] | Design of a Respiration Pattern Detecting Device based on Thoracic Motion Tracking with Complementary Filtering |
| Yazar [dc.contributor.author] | Ertaş, Gökhan |
| Yazar [dc.contributor.author] | Gültekin, Nida |
| Yayın Türü [dc.type] | article |
| Özet [dc.description.abstract] | The respiration pattern represents the volume of air in the lungs as afunction of time during human respiration process. Abnormal changes in thispattern can be signs of several diseases or conditions. There exit severalrespiration pattern detection methods. Among them, an easy technique relies onsensing the movements of thoracic and (or) abdominal regions. In this study, adevice based on thoracic motion tracking with complementary filtering has beendeveloped to detect the respiration pattern. The device is equipped with a motionsensor placed in a flexible belt housing a three-axis accelerometer and a three-axisgyroscope and a UART-to-USB converter providing computer connectivity. Thedevice is operated by a microcontroller that controls the operation of the motionsensor, applies complementary filtering to the motion data acquired and transfersthe results to a personal computer. The device is powered from the computer it isconnected to. Experiments with using the device during continues inhaling andexhaling, deep inhaling followed by breath-hold and deep exhaling followed bybreath-hold respiration activities in standing, lying and seated postures show thatthoracic motion tracking with complementary filtering may provide quite wellrespiration pattern detections. |
| Özet [dc.description.abstract] | Solunum motifi, insan solunum işlemi sırasında zamanın bir fonksiyonuolarak akciğerlerdeki hava hacmini temsil eder. Bu desendeki anormaldeğişiklikler birtakım hastalıkların veya durumların belirtileri olabilir. Solunummotifinin tespitinde birçok yöntem bulunmaktadır. Bunlar arasında kolay birteknik göğüs ve (veya) karın bölgelerinin hareketlerinin algılanmasınadayanmaktadır. Bu çalışmada, tamamlayıcı filtreleme ile göğüs hareket izlemeyedayalı bir solunum deseni tespit cihazı geliştirilmiş bulunmaktadır. Cihaz esnek birkemer içine yerleştirilmiş üç eksenli bir ivmeölçer ve üç eksenli bir jiroskopbarındıran bir hareket algılayıcısı ve bilgisayar bağlantısı sağlayan bir UART-USBdönüştürücüsü ile donatılmıştır. Cihaz hareket algılayıcısının çalışmasını kontroleden, elde edilen hareket verilerine tamamlayıcı filtreleme uygulayan ve sonuçlarıkişisel bir bilgisayara aktaran bir mikrodenetleyici tarafından işletilmektedir.Cihaz bağlı olduğu bilgisayardan beslenmektedir. Ayakta durma, yatma ve oturmapozisyonlarında; sürekli nefes alma ve verme, derin nefes almayı takiben nefestutma ve derin nefes vermeyi takiben nefes tutma solunum aktiviteleri süresincecihaz kullanarak gerçekleştirilen deneyler tamamlayıcı filtreleme ile göğüshareketi izlemenin oldukça iyi solunum deseni tespitlerine imkân tanıyabildiğinigöstermektedir. |
| Kayıt Giriş Tarihi [dc.date.accessioned] | 2020-03-18 |
| Yayın Tarihi [dc.date.issued] | 2018 |
| Açık Erişim Tarihi [dc.date.available] | 2020-03-18 |
| Dil [dc.language.iso] | eng |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Bahçe Bitkileri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Bilgisayar Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Bilgi Sistemleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Bilgisayar Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Donanım ve Mimari |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Bilgisayar Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Sibernitik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Bilgisayar Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Teori ve Metotlar |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Bilgisayar Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Yapay Zeka |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Bilgisayar Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Yazılım Mühendisliği |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Bitki Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Biyoloji |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Biyoloji Çeşitliliğinin Korunması |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Çevre Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Çevre Mühendisliği |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Deniz ve Tatlı Su Biyolojisi |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Ekoloji |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Endüstri Mühendisliği |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Enerji ve Yakıtlar |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Entomoloji |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Fizik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Akışkanlar ve Plazma |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Fizik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Atomik ve Moleküler Kimya |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Fizik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Katı Hal |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Fizik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Matematik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Fizik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Nükleer |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Fizikokimya |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Fizik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Partiküller ve Alanlar |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Fizik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Uygulamalı |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Genetik ve Kalıtım |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Gıda Bilimi ve Teknolojisi |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Görüntüleme Bilimi ve Fotoğraf Teknolojisi |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Hücre ve Doku Mühendisliği |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | İmalat Mühendisliği |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | İnşaat Mühendisliği |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | İnşaat ve Yapı Teknolojisi |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | İstatistik ve Olasılık |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Jeokimya ve Jeofizik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Jeoloji |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Kimya |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Analitik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Kimya |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | İnorganik ve Nükleer |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Kimya |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Organik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Kimya |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Tıbbi |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Kimya |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Uygulamalı |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Kuş Bilimi |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Limnoloji |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Maden İşletme ve Cevher Hazırlama |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Malzeme Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Biyomalzemeler |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Malzeme Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Kâğıt ve Ahşap |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Malzeme Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Kaplamalar ve Filmler |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Malzeme Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Kompozitler |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Malzeme Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Özellik ve Test |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Malzeme Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Seramik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Malzeme Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Tekstil |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Mantar Bilimi |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Matematik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Metalürji Mühendisliği |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Mimarlık |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Mühendislik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Elektrik ve Elektronik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Mühendislik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Hava ve Uzay |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Mühendislik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Jeoloji |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Mühendislik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Kimya |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Mühendislik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Makine |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Nanobilim ve Nanoteknoloji |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Nükleer Bilim ve Teknolojisi |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Orman Mühendisliği |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Robotik |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Savunma Bilimleri |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Su Kaynakları |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Tarımsal Ekonomi ve Politika |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Taşınım Bilimi ve Teknolojisi |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Telekomünikasyon |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Ziraat Mühendisliği |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Ziraat |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Toprak Bilimi |
| Konu Başlıkları [dc.subject] | Zooloji |
| Haklar [dc.rights] | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Alternatif Başlık [dc.title.alternative] | Tamamlayıcı Filtreleme ile Göğüs Hareket İzlemeye Dayalı Bir Solunum Motifi Algılama Cihazı Tasarımı |
| ISSN [dc.identifier.issn] | 1300-7688 |
| ISSN [dc.identifier.issn] | 1308-6529 |
| Yayının ilk sayfa sayısı [dc.identifier.startpage] | 32 |
| Yayının son sayfa sayısı [dc.identifier.endpage] | 37 |
| Dergi Adı [dc.relation.journal] | Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi |
| Dergi Sayısı [dc.identifier.issue] | 1 |
| Cild [dc.identifier.volume] | 22 |
| Tek Biçim Adres [dc.identifier.uri] | http://www.trdizin.gov.tr/publication/paper/detail/TXpJM01UY3dNQT09 |
| Tek Biçim Adres [dc.identifier.uri] | https://hdl.handle.net/20.500.11831/5109 |
141
1
10 Mayıs 2023 12:30
Tıklayınız
