駕駛員是道路交通系統(tǒng)中的重要參與者,其良好的狀態(tài)對降低交通事故發(fā)生概率具有積極的作用。脈率及脈率變異性特征能夠有效的反映駕駛員狀態(tài)和疲勞程度,監(jiān)測脈率對提升道路交通安全具有重要的意義�；趫D像光電容積描記法（Imaging Photoplethysmography,IPPG）的非接觸脈率測量技術(shù)具有對被測對象活動干擾較小的特點,能夠有效克服傳統(tǒng)心（脈）率接觸測量中需要被測對象主動配合的缺點。但是,在駕駛環(huán)境等高動態(tài)場景應(yīng)用中,IPPG要實現(xiàn)準(zhǔn)確和魯棒的脈率估計依然存在巨大的挑戰(zhàn)。因此,本論文主要針對動態(tài)駕駛條件下脈率的有效可靠測量需求,開展基于圖像光電容積描記法的脈率估計研究。1)在回顧分析了現(xiàn)有駕駛員脈（心）率監(jiān)測技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對不干擾駕駛操作的準(zhǔn)確和可靠脈率估計需求,提出了包含圖像幀信號采集,感興趣區(qū)域（Region of Interest,ROI）選擇、圖像預(yù)處理、IPPG時序信號盲源分離、時序信號抗噪聲處理和脈率估計六個處理步驟的IPPG脈率測量系統(tǒng)框架。2)針對軟觸發(fā)可能造成圖像幀數(shù)據(jù)非嚴(yán)格時間同步而引發(fā)脈搏間期估計錯誤問題,論文基于Lab VIEW和my RIO設(shè)計嚴(yán)格時... 

【文章來源】：福建工程學(xué)院福建省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

方向盤式駕駛員脈率測量裝置

基于圖像光電容積描記法的脈率估計研究3圖1-1方向盤式駕駛員脈率測量裝置2015年B.Warwick通過使用穿戴式脈率測量裝置成功測得駕駛員心率[11]。該方法是在駕駛員駕駛汽車時，通過穿著胸帶將傳感器固定至胸口部位，其測量裝置如圖1-2所示。此方法雖然能夠準(zhǔn)確的測得駕駛員脈率，但是胸帶的佩戴會令駕駛員產(chǎn)生不適感，并不適合長時間測量。圖1-2胸帶式駕駛員脈率測量裝置1.2.2非接觸式駕駛員脈率測量非接觸式駕駛員脈率測量通過安放在駕駛座椅處的傳感器，利用電容耦合或多普勒技術(shù)來獲得駕駛員心（脈）率。2016年K.J.Lee在座椅靠背處安裝連續(xù)波多普勒雷達來估計駕駛員心率[12]。如圖1-3所示，該方法是通過放置在座椅靠背處的連續(xù)波多普勒雷達估計人體胸部的位移來獲得駕駛員心率。但是該方式接收到的信號易受到駕駛員與座椅之間的相對運動和汽車振動帶來的運動偽跡的影響，這些運動偽跡會使雷達信號失真，從而影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時在背部安放傳感器也會對駕駛員身體上造成一定不適。

福建工程學(xué)院碩士學(xué)位論文4圖1-3基于多普勒技術(shù)的駕駛員脈率測量2019年L.Leicht等人提出基于電容耦合心電圖（cECG）的座椅集成脈率采集系統(tǒng)。如圖1-4所示，利用配有電容電極的汽車座椅來獲得駕駛員脈率。在使用時來自靠背處的6個電極信號成對輸入到差分放大器中，安放在座椅坐墊處的大電極充當(dāng)電容驅(qū)動的右腿電極。由于電極均由不銹鋼制成，電極的安放會使座椅舒適度大大降低，不適合長時間對駕駛員進行脈率監(jiān)測。同時該方法如果駕駛員穿的衣服過厚也無法通過cECG獲得可靠的信號。圖1-4電容耦合式駕駛員脈率測量系統(tǒng)由于現(xiàn)有駕駛員脈率檢測裝置存在舒適性差，對駕駛員會造成一定干擾等問題。所以人們急需一種適用對駕駛員干擾較小，能有效克服傳統(tǒng)心（脈）率接觸測量中需要被測者主動配合的脈率測量方法。于是基于圖像的光電容積描記法（ImagePhotoplethysmography，IPPG）因其非接觸、無創(chuàng)和對受試者影響較小等特點受到了研究者的關(guān)注[13]。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3438056