基于頸部微振動(dòng)視頻的脈搏信號(hào)檢測(cè)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-12-10 06:46
脈搏波是一種重要的生理信號(hào),包含豐富的心血管信息,為心血管病的診斷與治療提供了關(guān)鍵依據(jù)。成像式光電容積描記術(shù)是一種非接觸式的脈搏波檢測(cè)新技術(shù),在利用普通成像設(shè)備記錄皮膚表面的顏色變化或微小振動(dòng)的基礎(chǔ)上,采用信號(hào)處理技術(shù)從中提取脈搏信息,實(shí)現(xiàn)脈搏波的有效檢測(cè)。本文借助成像式光電容積描記術(shù),從頸部微小振動(dòng)中提取頸動(dòng)脈的脈搏信息,并結(jié)合頸部振動(dòng)和頸部運(yùn)動(dòng)干擾特性,提出一種基于信號(hào)微小相位變化的抗干擾脈搏波檢測(cè)新算法,為現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景中脈搏波的非接觸式檢測(cè)提供了一種新方法。本文創(chuàng)新點(diǎn)主要概括如下:(1)提出了一種基于頸部微振動(dòng)視頻的脈搏信號(hào)檢測(cè)算法。本文通過視頻放大技術(shù)放大頸部微小運(yùn)動(dòng)并分塊計(jì)算信噪比,采用選取高信噪比子塊作為顯著區(qū)域,以減少環(huán)境噪聲的干擾。在此基礎(chǔ)上,同時(shí)采用復(fù)可控金字塔分解提取相位譜并計(jì)算相位差的方法,從頸部脈搏搏動(dòng)顯著區(qū)域中提取脈搏波波形。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)頸部微振動(dòng)視頻中的脈搏信號(hào)檢測(cè)和心率計(jì)算。(2)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)手機(jī)端的脈搏波檢測(cè)軟件系統(tǒng)。此系統(tǒng)以面部和頸動(dòng)脈作為數(shù)據(jù)采集位置,通過手機(jī)前置和后置相機(jī)對(duì)人體面部和頸部頸動(dòng)脈進(jìn)行視頻錄制及數(shù)據(jù)采集,然后通過基于頸部微振動(dòng)視頻的脈搏信號(hào)...
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中醫(yī)號(hào)脈
合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4(a)ECG設(shè)備張貼示意圖(b)ECG波形示意圖圖1.3ECG設(shè)備圖Fig1.3ECGdevicediagram(4)基于PPG的傳感器設(shè)備上述設(shè)備或是侵入式,或是基于生物電的,而傳感器檢測(cè)設(shè)備是基于光電容積描記術(shù)(Photoplethysmography,PPG)發(fā)明的檢測(cè)設(shè)備,用來檢測(cè)人類體表細(xì)密的毛細(xì)血管中血流量(流量的變化會(huì)帶給血管壁不同的壓力)或血液性質(zhì)(動(dòng)脈血富含氧離子,血液呈現(xiàn)鮮紅色,靜脈血富含炎癥因子,血液呈現(xiàn)暗紅色,兩類血液發(fā)生明顯的顏色變化)的變化。該技術(shù)成本低廉,操作簡(jiǎn)單。光電傳感器和壓阻傳感器是常用的傳感器,通過他們來獲取皮膚組織下的壓力或顏色波形[21],從而得到脈搏波數(shù)據(jù)。這類設(shè)備中同時(shí)還包含了最近比較流行的智能穿戴設(shè)備,醫(yī)療健康終端隨處可見[22]。(a)指夾式脈搏波檢測(cè)設(shè)備(b)智能可穿戴設(shè)備圖1.4基于PPG的傳感器設(shè)備Fig1.4SensorequipmentbasedonPPG據(jù)16年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,全球的可穿戴設(shè)備出貨量達(dá)3億臺(tái)[23]。上述此類設(shè)備需要用戶十分的配合,同時(shí)需要購(gòu)買專業(yè)的傳感器設(shè)備或者購(gòu)買穿戴物品,手環(huán)
合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4(a)ECG設(shè)備張貼示意圖(b)ECG波形示意圖圖1.3ECG設(shè)備圖Fig1.3ECGdevicediagram(4)基于PPG的傳感器設(shè)備上述設(shè)備或是侵入式,或是基于生物電的,而傳感器檢測(cè)設(shè)備是基于光電容積描記術(shù)(Photoplethysmography,PPG)發(fā)明的檢測(cè)設(shè)備,用來檢測(cè)人類體表細(xì)密的毛細(xì)血管中血流量(流量的變化會(huì)帶給血管壁不同的壓力)或血液性質(zhì)(動(dòng)脈血富含氧離子,血液呈現(xiàn)鮮紅色,靜脈血富含炎癥因子,血液呈現(xiàn)暗紅色,兩類血液發(fā)生明顯的顏色變化)的變化。該技術(shù)成本低廉,操作簡(jiǎn)單。光電傳感器和壓阻傳感器是常用的傳感器,通過他們來獲取皮膚組織下的壓力或顏色波形[21],從而得到脈搏波數(shù)據(jù)。這類設(shè)備中同時(shí)還包含了最近比較流行的智能穿戴設(shè)備,醫(yī)療健康終端隨處可見[22]。(a)指夾式脈搏波檢測(cè)設(shè)備(b)智能可穿戴設(shè)備圖1.4基于PPG的傳感器設(shè)備Fig1.4SensorequipmentbasedonPPG據(jù)16年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,全球的可穿戴設(shè)備出貨量達(dá)3億臺(tái)[23]。上述此類設(shè)備需要用戶十分的配合,同時(shí)需要購(gòu)買專業(yè)的傳感器設(shè)備或者購(gòu)買穿戴物品,手環(huán)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中醫(yī)脈診實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與體會(huì)[J]. 梁麗麗,史紅,張慶,袁曉霞. 中醫(yī)藥管理雜志. 2019(24)
[2]動(dòng)脈血?dú)夥治鰞x與全自動(dòng)生化分析儀在ICU危重患者檢測(cè)中應(yīng)用研究[J]. 崔靜,王菁,伍銀銀,姚莉. 創(chuàng)傷與急危重病醫(yī)學(xué). 2019(02)
[3]基于歐拉影像放大的非接觸式心率測(cè)量方法[J]. 蘇培權(quán),許亮,梁永堅(jiān). 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2018(03)
[4]《中國(guó)心血管病報(bào)告2017》要點(diǎn)解讀[J]. 馬麗媛,吳亞哲,王文,陳偉偉. 中國(guó)心血管雜志. 2018(01)
[5]心電圖機(jī)的工作原理和故障[J]. 李興,楊淼,閆亭亭. 醫(yī)療裝備. 2017(23)
[6]互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的弄潮兒——可穿戴醫(yī)療設(shè)備[J]. 王玲,戰(zhàn)鵬弘,劉文勇. 科技導(dǎo)報(bào). 2017(02)
[7]非合作面部晃動(dòng)情況下的心率檢測(cè)[J]. 戚剛,楊學(xué)志,吳秀,霍亮. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]預(yù)決策金字塔層數(shù)的歐拉視頻微弱運(yùn)動(dòng)放大算法[J]. 王霞,付曉靜,王楠,王蒙軍. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2016(01)
[9]智能可穿戴設(shè)備在醫(yī)療健康領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 陳騫. 上海信息化. 2014(12)
[10]基于普通攝像頭的心率測(cè)量方法研究[J]. 劉祎,歐陽健飛,閆勇剛. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(07)
碩士論文
[1]基于圖像處理技術(shù)的非接觸式心率檢測(cè)算法研究[D]. 陳映果.華僑大學(xué) 2015
[2]主動(dòng)脈血液動(dòng)力學(xué)分析[D]. 段虎.太原理工大學(xué) 2014
[3]光學(xué)體積描記術(shù)信號(hào)與血容量變化的相關(guān)性研究[D]. 聶斯沁.廣州中醫(yī)藥大學(xué) 2014
[4]基于ARM的心血管參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[D]. 楊劍萍.廈門大學(xué) 2008
[5]脈搏波分析方法及心血管功能參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 刁越.北京工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3532100
【文章來源】:合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中醫(yī)號(hào)脈
合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4(a)ECG設(shè)備張貼示意圖(b)ECG波形示意圖圖1.3ECG設(shè)備圖Fig1.3ECGdevicediagram(4)基于PPG的傳感器設(shè)備上述設(shè)備或是侵入式,或是基于生物電的,而傳感器檢測(cè)設(shè)備是基于光電容積描記術(shù)(Photoplethysmography,PPG)發(fā)明的檢測(cè)設(shè)備,用來檢測(cè)人類體表細(xì)密的毛細(xì)血管中血流量(流量的變化會(huì)帶給血管壁不同的壓力)或血液性質(zhì)(動(dòng)脈血富含氧離子,血液呈現(xiàn)鮮紅色,靜脈血富含炎癥因子,血液呈現(xiàn)暗紅色,兩類血液發(fā)生明顯的顏色變化)的變化。該技術(shù)成本低廉,操作簡(jiǎn)單。光電傳感器和壓阻傳感器是常用的傳感器,通過他們來獲取皮膚組織下的壓力或顏色波形[21],從而得到脈搏波數(shù)據(jù)。這類設(shè)備中同時(shí)還包含了最近比較流行的智能穿戴設(shè)備,醫(yī)療健康終端隨處可見[22]。(a)指夾式脈搏波檢測(cè)設(shè)備(b)智能可穿戴設(shè)備圖1.4基于PPG的傳感器設(shè)備Fig1.4SensorequipmentbasedonPPG據(jù)16年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,全球的可穿戴設(shè)備出貨量達(dá)3億臺(tái)[23]。上述此類設(shè)備需要用戶十分的配合,同時(shí)需要購(gòu)買專業(yè)的傳感器設(shè)備或者購(gòu)買穿戴物品,手環(huán)
合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文4(a)ECG設(shè)備張貼示意圖(b)ECG波形示意圖圖1.3ECG設(shè)備圖Fig1.3ECGdevicediagram(4)基于PPG的傳感器設(shè)備上述設(shè)備或是侵入式,或是基于生物電的,而傳感器檢測(cè)設(shè)備是基于光電容積描記術(shù)(Photoplethysmography,PPG)發(fā)明的檢測(cè)設(shè)備,用來檢測(cè)人類體表細(xì)密的毛細(xì)血管中血流量(流量的變化會(huì)帶給血管壁不同的壓力)或血液性質(zhì)(動(dòng)脈血富含氧離子,血液呈現(xiàn)鮮紅色,靜脈血富含炎癥因子,血液呈現(xiàn)暗紅色,兩類血液發(fā)生明顯的顏色變化)的變化。該技術(shù)成本低廉,操作簡(jiǎn)單。光電傳感器和壓阻傳感器是常用的傳感器,通過他們來獲取皮膚組織下的壓力或顏色波形[21],從而得到脈搏波數(shù)據(jù)。這類設(shè)備中同時(shí)還包含了最近比較流行的智能穿戴設(shè)備,醫(yī)療健康終端隨處可見[22]。(a)指夾式脈搏波檢測(cè)設(shè)備(b)智能可穿戴設(shè)備圖1.4基于PPG的傳感器設(shè)備Fig1.4SensorequipmentbasedonPPG據(jù)16年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,全球的可穿戴設(shè)備出貨量達(dá)3億臺(tái)[23]。上述此類設(shè)備需要用戶十分的配合,同時(shí)需要購(gòu)買專業(yè)的傳感器設(shè)備或者購(gòu)買穿戴物品,手環(huán)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中醫(yī)脈診實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與體會(huì)[J]. 梁麗麗,史紅,張慶,袁曉霞. 中醫(yī)藥管理雜志. 2019(24)
[2]動(dòng)脈血?dú)夥治鰞x與全自動(dòng)生化分析儀在ICU危重患者檢測(cè)中應(yīng)用研究[J]. 崔靜,王菁,伍銀銀,姚莉. 創(chuàng)傷與急危重病醫(yī)學(xué). 2019(02)
[3]基于歐拉影像放大的非接觸式心率測(cè)量方法[J]. 蘇培權(quán),許亮,梁永堅(jiān). 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2018(03)
[4]《中國(guó)心血管病報(bào)告2017》要點(diǎn)解讀[J]. 馬麗媛,吳亞哲,王文,陳偉偉. 中國(guó)心血管雜志. 2018(01)
[5]心電圖機(jī)的工作原理和故障[J]. 李興,楊淼,閆亭亭. 醫(yī)療裝備. 2017(23)
[6]互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的弄潮兒——可穿戴醫(yī)療設(shè)備[J]. 王玲,戰(zhàn)鵬弘,劉文勇. 科技導(dǎo)報(bào). 2017(02)
[7]非合作面部晃動(dòng)情況下的心率檢測(cè)[J]. 戚剛,楊學(xué)志,吳秀,霍亮. 中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2017(01)
[8]預(yù)決策金字塔層數(shù)的歐拉視頻微弱運(yùn)動(dòng)放大算法[J]. 王霞,付曉靜,王楠,王蒙軍. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2016(01)
[9]智能可穿戴設(shè)備在醫(yī)療健康領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 陳騫. 上海信息化. 2014(12)
[10]基于普通攝像頭的心率測(cè)量方法研究[J]. 劉祎,歐陽健飛,閆勇剛. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2016(07)
碩士論文
[1]基于圖像處理技術(shù)的非接觸式心率檢測(cè)算法研究[D]. 陳映果.華僑大學(xué) 2015
[2]主動(dòng)脈血液動(dòng)力學(xué)分析[D]. 段虎.太原理工大學(xué) 2014
[3]光學(xué)體積描記術(shù)信號(hào)與血容量變化的相關(guān)性研究[D]. 聶斯沁.廣州中醫(yī)藥大學(xué) 2014
[4]基于ARM的心血管參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[D]. 楊劍萍.廈門大學(xué) 2008
[5]脈搏波分析方法及心血管功能參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 刁越.北京工業(yè)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3532100
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