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基于眼电的睡眠眼罩监测系统的研究与设计的开题报告
开题报告
一、研究背景
睡眠是人体必需的一种生理需求，是保持身体健康的重要因素。随着社会的不断发展，人们的生活节奏越来越快，工作压力也越来越大，睡眠问题成为现代人常见的健康问题之一。睡眠质量的好坏对于一个人的身体健康和心理健康都有着极其重要的影响，所以需要通过一些手段来监测睡眠情况，并及时发现和解决睡眠问题。
目前市场上已经存在了许多种睡眠监测设备，如手环、智能手表、睡眠监测仪等。但是这些设备大多需要与手机连接，使用起来较为麻烦。同时，这些设备主要通过人体的动作来判断睡眠质量，对于一些不容易有明显动作的睡眠状态无法准确监测。因此，如何设计一种方便、准确的睡眠监测设备成为了一个非常有意义的课题。
二、研究目的
本研究旨在设计一种基于眼电的睡眠眼罩监测系统，无需与手机连接，能够记录睡眠数据并通过数据分析判断睡眠质量。该系统应当能够受到穿戴者舒适度的充分保证，并能够充分利用眼电信号进行睡眠状态的判断。
三、研究内容
1.睡眠眼罩的设计和制造。
根据睡眠眼罩的使用目的以及穿戴舒适度的要求，设计一种符合人体工学原理的眼罩，并制造出样品进行测试。
2.眼电信号的采集和处理。
设计合适的眼电信号采集装置，将穿戴者的眼电信号实时采集下来，并通过信号处理算法进行信号分析。
3.睡眠状态的判断算法的研究。
根据眼电信号的特征，研究一种睡眠状态的判断算法，可根据眼电信号的变化来判断睡眠状态的深浅，以及其他睡眠状态的相关参数。
4.睡眠数据的存储和分析。
将采集到的睡眠数据存储下来，通过数据分析算法进行数据分析，确定睡眠质量，并给出相应的建议。
四、研究意义
本研究可以为解决现代人睡眠问题提供一种新的思路，可以为开发更好的睡眠监测设备提供参考。同时，研究出的睡眠监测系统可以为个人、医院、研究机构等提供准确的睡眠数据，从而更好地掌握一个人的睡眠情况，为健康管理、研究提供数据支撑。
五、研究方法
本研究主要采用文献资料分析、样品制造、实验测量、数据处理和统计分析等研究方法。首先通过文献分析和现有技术的调研，了解目前市场上睡眠监测领域的技术和研究现状，并结合自身需求进行问题的确定。在此基础上，设计出符合人体工学原理的睡眠眼罩，制造出样品进行测试。针对眼电信号的采集和处理，采用生物信号测量技术，设计出合适的眼电信号采集装置并对信号进行处理。在此基础上研究睡眠状态的判断算法，将采集到的睡眠数据存储下来，并通过数据分析算法进行数据分析和统计。最后，将研究结果进行总结和评估，分析研究结果的合理性和可行性。
六、研究预期成果
本研究预计可以研究出一种基于眼电的睡眠眼罩监测系统，具有较高的穿戴舒适度和信号采集效果，并且可以通过信号处理和数据分析算法，对睡眠状态进行准确的判断和评估。同时，该系统也可以为个人和医疗机构提供准确的睡眠数据，对睡眠问题进行更加科学有效的分析和解决。
七、研究进度安排
本研究计划于2022年9月开始，预计研究周期为12个月。具体进度安排如下：
第1-3个月：文献分析、问题确定、睡眠眼罩的设计和制造。
第4-6个月：眼电信号采集装置的设计和制造、实验测量。
第7-9个月：睡眠状态的判断算法的研究和数据处理。
第10-11个月：睡眠数据的分析和统计分析。
第12个月：研究结果的总结和评估、论文撰写和答辩。
八、参考文献
1.李喜临，胡晓斌.睡眠监测技术的研究进展[J].医疗电子设备，2010，23(1)：23-26.
2.唐么.一种基于眼电信号的睡眠监测系统[J].现代电子技术，2019(4):37-40.
3.王晓，范宏，谢玲.基于睡眠信号分析的睡眠监测算法研究[J].中国生物医学工程学报，2013(4):454-460.
4.蔡武，曹书红，崔书宜.睡眠眼罩的设计与实现[J].电子设计工程，2015(19):139-141.