人口老齡化現(xiàn)象在中國較為突出,監(jiān)測老年人身體健康的問題成為了當(dāng)今科學(xué)研究的熱點。心率是評判人體健康的重要生理指標(biāo),其變化的趨勢可及時反映人體的健康狀況。因此,實時準(zhǔn)確的心率監(jiān)測方式,對預(yù)防和診治老年人的生理疾病具有重要意義。本文研究的重點內(nèi)容是基于傳統(tǒng)的非接觸式紅外序列圖像測量心率的方法改進(jìn),通過調(diào)整測量設(shè)備,提高了非接觸式心率監(jiān)測方式的可行性;通過改進(jìn)心率測量的算法,提升了心率測量的準(zhǔn)確度。主要的研究成果如下:1、針對測試者的輕微晃動會引起心率測量誤差的問題。本文提出了一種對監(jiān)測區(qū)域自動捕捉的跟蹤算法,改進(jìn)了基于紅外圖像序列測心率量的方法。該算法采用人臉的關(guān)鍵點檢測技術(shù)生成捕捉區(qū)域,在固定距離下,能夠有效地對目標(biāo)監(jiān)測區(qū)域進(jìn)行跟蹤。監(jiān)測設(shè)備用普通的紅外鏡頭代替紅外熱像儀,很大程度上降低了研究設(shè)備的成本。仿真結(jié)果表明本文提出的算法解決了晃動時所產(chǎn)生的誤差問題,改進(jìn)后的算法相比傳統(tǒng)方法測量的準(zhǔn)確度提高了約6%。2、針對不同距離下心率測量結(jié)果會出現(xiàn)偏差的問題。本文又提出了基于雙目陣列紅外相機(jī)的心率測量方法,根據(jù)雙目測距的原理,建立了一個心率關(guān)于不同距離下心率測量結(jié)果的修正模型,使得不同距離下... 

【文章來源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

人口老齡化（圖片來源：http://www.sohu.com/a/294521519_799248）

線，運用智能終端和體檢設(shè)備，讓老年人享受到遠(yuǎn)程的養(yǎng)老服務(wù)方式；在常熟市智慧居家養(yǎng)老服務(wù)中心建設(shè)完工，開展了“CCHC持續(xù)照料社區(qū)”模式，實施了“醫(yī)養(yǎng)康護(hù)”四位一體的養(yǎng)老系統(tǒng)；內(nèi)蒙古地區(qū)也積極響應(yīng)并執(zhí)行以“互聯(lián)網(wǎng)”為基點，構(gòu)建“一臺五網(wǎng)”的智慧養(yǎng)老應(yīng)用體系，利用服務(wù)熱線，為老年人落實多樣化的養(yǎng)老模式。老年信息科技產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，正處在大踏步地發(fā)展階段。隨著老年人數(shù)的快速增長，附帶產(chǎn)生的養(yǎng)老問題也變得尤為重要，如何實時、便捷地對老年人身體健康進(jìn)行實時的監(jiān)測成為了科學(xué)研究的熱點問題。圖1-2通過心電圖機(jī)檢查患者的心臟功能（圖片來源：https://www.cn-healthcare.com/articlewm/20170918/content-1017517.html）老年人在保證良好的生活習(xí)慣的同時，最關(guān)鍵的就是及早的發(fā)現(xiàn)，并得到及時的治療。心率[6]作為臨床診斷的重要生理參數(shù)�？梢约皶r反映出人體的健康狀況。大部分老年人的早期心臟病[7]發(fā)作都是可以通過心率監(jiān)測這個手段及時發(fā)現(xiàn)的，防止病情的惡化。如圖1-2所示，現(xiàn)階段最為準(zhǔn)確成熟的心率監(jiān)測方法為心電圖法（Electrocardiogram,ECG）,但是此方法也存在著許多不足，比如它的測量方式較為繁瑣，測試者身體需要多處與測量儀器接觸，對于做心率監(jiān)測的患者來說，會給其生活帶來許多不便，與此同時，心電圖的測量方式還會容易導(dǎo)致測試者產(chǎn)生緊張的情緒，產(chǎn)生測量的誤差，無法及時給出最恰當(dāng)?shù)尼t(yī)療診斷。因此，及時、準(zhǔn)確、有效的心率測量手段，對于老年人的健康監(jiān)測和疾病診斷[8]是具有重要意義的。本文利用陣列紅外鏡頭設(shè)備，采集測量者面部的人中區(qū)域，通過重心法、一階差分、低通濾波和AR功率譜等方法，對采集的受試者的紅外序列圖像進(jìn)行有

第二章基于紅外鏡頭的心率測量原理9第二章基于紅外鏡頭的心率測量原理本章節(jié)介紹了紅外鏡頭的三個種類，以及不同種樣式鏡頭所拍攝的圖像效果，簡述了紅外CCD鏡頭相對于普通紅外鏡頭的優(yōu)勢。詳細(xì)介紹了基于紅外序列圖像測心率的方法過程：圖像采集、重心法、一階差分、低通濾波和AR功率譜分析。2.1紅外鏡頭介紹能夠?qū)⑽矬w的紅外輻射[39](即熱輻射)分布轉(zhuǎn)化為肉眼可見并能被探測到的圖像的儀器統(tǒng)稱為紅外熱像儀。紅外成像儀器[40]可應(yīng)用于民用、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域。2.1.1紅外相機(jī)的種類紅外成像儀器可應(yīng)用于民用、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域。紅外成像儀器主要有三類:1.紅外熱像儀[41](簡稱熱像儀)圖2-1紅外熱成像儀(圖片來源：百度圖片：紅外熱成像儀名稱檢索)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的黃連-吳茱萸藥對抗癌及治療心腦血管疾病機(jī)制研究[J]. 劉樹森,孫文斌,李文蘭,圖雅,王心雨,鄧玲玉,王旭,吳迪,楊娜娜,徐蓓蕾.  中草藥. 2020(01)
[2]從可見光到熱紅外全譜段探測的星載多光譜成像儀器技術(shù)發(fā)展概述[J]. 戴立群,唐紹凡,徐麗娜,孫啟揚(yáng),楊曉博,王智謀,金占雷,趙艷華.  紅外技術(shù). 2019(02)
[3]基于光照矯正的面部局部區(qū)域心率檢測[J]. 桑海峰,金芷伊.  計算機(jī)應(yīng)用. 2018(S2)
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[5]基于深度學(xué)習(xí)的目標(biāo)跟蹤方法研究現(xiàn)狀與展望[J]. 羅海波,許凌云,惠斌,常錚.  紅外與激光工程. 2017(05)
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博士論文
[1]基于多普勒雷達(dá)的非接觸式生命體征檢測技術(shù)研究[D]. 胡巍.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]運動目標(biāo)檢測與跟蹤中有關(guān)問題的研究[D]. 崔宇巍.西北大學(xué) 2005



本文編號：3302691