Affecting Factor Analysis for Respiration Rate Measurement Using Depth Camera

The purpose of this research was to analyze several factors that can affect the respiration rate measurement using the Creative Senz3D depth camera. Depth error and noise of the depth camera were considered as affecting factors. Ambient light was also considered. The result of this study showed that the depth error was increased with an increase of the distance between subject and depth camera. The result also showed depth asymmetry in the depth image. The depth values measured in right region of the depth image was higher than real distance and depth values measured in left of the depth image was lower than real distance. The difference error of the depth was influenced by the orientation of the depth camera. The noise created by the depth camera was increased as the distance between subject and depth camera was increased and it decreased as the window size was increased which was used to calculate noise level. Ambient light seems to have no influence on the depth value. In real environment, we measured respiration rate. Participants were asked to breathe 20 times. We could find that the respiration rate which was measured from depth camera shows excellent agreement with that of participants.

깊이 카메라를 이용한 호흡률 측정에 미치는 영향 요인 분석

본 논문은 깊이 카메라(Creative Senz3D)를 이용하여 호흡률을 측정하는 것에 대한 정확도와 영향을 미치는 요인들을 분석하였다. 영향 요인 분석에서는 깊이 카메라가 가지는 깊이 값에 대한 오차와 노이즈 그리고 주위 조도의 영향에 대하여 실험 연구를 진행하였다. 그 결과 깊이 카메라와 측정 대상의 거리가 증가함에 따라 깊이 값의 오차가 증가하였고 깊이 영상의 오른쪽은 실제 거리보다 깊이 값이 크게 측정되고 왼쪽은 실제 거리보다 깊이 값이 작게 측정되었다. 이에 따라 깊이 값이 영상의 영역에 따라 비대칭성을 가지고 있음을 알 수 있었다. 깊이 카메라와 측정 대상의 각도가 틀어짐에 따라서도 깊이 값의 차의 오차가 증가하였으며 깊이 카메라의 노이즈는 측정 거리가 멀어짐에 따라 점점 증가하였고 노이즈를 측정하는 윈도우의 크기가 증가함에 따라 감소하였다. 주위 조도는 깊이 값에 영향을 주지 않았다. 또한 실제 상황에서 사람을 대상으로 20회 호흡을 하게 하여 깊이 카메라를 이용해 호흡률을 측정하였고 호흡률이 제대로 측정됨을 확인하였다.