[发明专利]一种遥感呼吸功能监护装置及方法

权利要求书

1.一种遥感呼吸功能监护装置，其特征在于，包括：二氧化碳遥感监测传感器、中央处理器和显示器，所述二氧化碳遥感监测传感器用于采集人体鼻呼出气流中的二氧化碳云雾图像，所述中央处理器与各所述二氧化碳遥感监测传感器均连接，所述中央处理器用于根据所述二氧化碳云雾图像得到带有二氧化碳浓度时空特征的三维立体动态图像，并根据所述三维立体动态图像得到随时间动态扩展的二氧化碳浓度；具体地，所述中央处理器采用红外遥感体积测量方法对二氧化碳动态云雾图像信息进行测量，得到多维度的红外二氧化碳浓度数据，具体包括：采用红外遥感技术对人体鼻孔和或口唇呼出气体中的二氧化碳进行呼出气流中的二氧化碳气体云团的不同三维经线长度的测量、不同空间位置的二氧化碳浓度的测量、不同时间点的二氧化碳云三维经线及空间浓度的测量，得到多维度的红外二氧化碳浓度数据；根据各所述红外二氧化碳浓度数据，建立三维立体动态图像，所述三维立体动态图像为不同颜色的图像，不同颜色代表不同的二氧化碳浓度；所述显示器与所述中央处理器连接，所述显示器用于显示所述三维立体动态图像和所述二氧化碳浓度；

根据所述三维立体动态图像采用密度加和方法，确定呼出气体中二氧化碳的空间分布与动态扩散情况，具体包括：

根据所述三维立体动态图像采用密度加和方法，得到二氧化碳云团性状、体积扩散速率、最大可检测体积、空间浓度上升速率、扩散速度、衰减速度、最大二氧化碳含量数据；

根据所述二氧化碳云团性状、体积扩散速率、最大可检测体积、空间浓度上升速率、扩散速度、衰减速度、最大二氧化碳含量数据运用轮廓提取技术进行数字化转换及计算，确定呼出气体中二氧化碳的空间分布与动态扩散情况。

2.根据权利要求1所述的遥感呼吸功能监护装置，其特征在于，所述二氧化碳遥感监测传感器采用短波红外二氧化碳浓度传感器。

3.根据权利要求2所述的遥感呼吸功能监护装置，其特征在于，所述短波红外二氧化碳浓度传感器采用基于透射式闪耀光栅的光谱成像仪。

4.根据权利要求1所述的遥感呼吸功能监护装置，其特征在于，所述二氧化碳遥感监测传感器的数量大于等于1个，当所述二氧化碳遥感监测传感器的数量大于等于2个时，各所述二氧化碳遥感监测传感器相互垂直或成一定角度设置。

5.一种遥感呼吸功能监护方法，其特征在于，包括：

采集人体鼻孔和或口唇呼出气流中的二氧化碳动态云雾图像信息；

采用红外遥感体积测量方法对所述二氧化碳动态云雾图像信息进行测量，得到多维度的红外二氧化碳浓度数据，具体包括：

采用红外遥感技术对人体鼻孔和或口唇呼出气体中的二氧化碳进行呼出气流中的二氧化碳气体云团的不同三维经线长度的测量、不同空间位置的二氧化碳浓度的测量、不同时间点的二氧化碳云三维经线及空间浓度的测量，得到多维度的红外二氧化碳浓度数据；

根据各所述红外二氧化碳浓度数据，建立三维立体动态图像，所述三维立体动态图像为不同颜色的图像，不同颜色代表不同的二氧化碳浓度；

根据所述三维立体动态图像采用密度加和方法，确定呼出气体中二氧化碳的空间分布与动态扩散情况，具体包括：

根据所述三维立体动态图像采用密度加和方法，得到二氧化碳云团性状、体积扩散速率、最大可检测体积、空间浓度上升速率、扩散速度、衰减速度、最大二氧化碳含量数据；

根据所述二氧化碳云团性状、体积扩散速率、最大可检测体积、空间浓度上升速率、扩散速度、衰减速度、最大二氧化碳含量数据运用轮廓提取技术进行数字化转换及计算，确定呼出气体中二氧化碳的空间分布与动态扩散情况。

6.根据权利要求5所述的遥感呼吸功能监护方法，其特征在于，所述采集人体鼻孔和或口唇呼出气流中的二氧化碳云雾图像，具体包括:

通过二氧化碳传感器采集人体鼻孔和或口唇呼出气流中的二氧化碳云雾图像。

7.根据权利要求5所述的遥感呼吸功能监护方法，其特征在于，所述根据各所述红外二氧化碳浓度数据，建立三维立体动态图像，所述三维立体动态图像为不同颜色的图像，不同颜色代表不同的二氧化碳浓度，具体包括：

根据各所述红外二氧化碳浓度数据，通过微积分方法构建呼出气体的包涵二氧化碳空间浓度分布的三维立体动态图像；

用不同的颜色定量的表达所述三维立体动态图像中不同空间的二氧化碳浓度及二氧化碳云团的性状。