基于光電容積脈搏波成像技術(shù)的移動端心率分析引擎的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2023-10-21 15:31
心率是醫(yī)療檢測中判斷人體心血管健康程度的重要指標(biāo)。近幾年來,心血管疾病嚴(yán)重影響著人們的健康,因此對心率的實(shí)時監(jiān)測成為日益迫切的需求及研究和發(fā)展的熱點(diǎn)。目前在醫(yī)療領(lǐng)域中,檢測患者心率時所采用的醫(yī)療檢測儀器較為昂貴,且使用場景有限。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的普及和智能移動終端技術(shù)的高速發(fā)展,智能手機(jī)的造價隨之降低,并在全球范圍內(nèi)全年齡段迅速普及。這也為醫(yī)療領(lǐng)域的革新提供了便利條件,基于智能手機(jī)的移動醫(yī)療產(chǎn)品如雨后春筍般發(fā)展。本文提出了基于光電容積脈搏波技術(shù)的移動端心率采集分析引擎的相關(guān)概念,介紹了光電容積脈搏波、Savitzky-Golay算法信號去噪、YUV圖像格式轉(zhuǎn)換等相關(guān)理論和技術(shù),進(jìn)行了關(guān)于光電容積脈搏波進(jìn)行心率測量、血氧飽和度測量的模型研究,并且提出一種根據(jù)心率變異性對被測者的當(dāng)前疲勞程度進(jìn)行評判的模型。設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了移動端心率采集分析引擎軟件系統(tǒng),提出改進(jìn)高性能YUV圖片格式轉(zhuǎn)換算法,在移動端心率采集分析引擎上同時實(shí)現(xiàn)了心率、血氧飽和度和人體疲勞度的綜合測量。實(shí)驗(yàn)表明,本文設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的基于光電容積脈搏波技術(shù)的移動端心率采集分析引擎在心率測量、血氧飽和度測量和人體疲勞度測量方面具有較高的準(zhǔn)確...
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu)
第二章 理論基礎(chǔ)及相關(guān)技術(shù)
2.1 光電容積脈搏波
2.1.1 脈搏波的研究意義
2.1.2 光電容積脈搏波基本概念
2.1.3 比爾-朗博定律
2.1.4 光電容積脈搏波的波形特征
2.1.5 光電容積脈搏波提取方法
2.1.6 光電容積脈搏波應(yīng)用優(yōu)勢
2.2 基于Savitzky-Golay算法信號去噪處理
2.2.1 Savitzky-Golay濾波器
2.2.2 最小二乘平滑的原理
2.2.3 濾波器的屬性
2.2.4 Savitzky-Golay濾波器頻域特性
2.2.5 Savitzky-Golay算法參數(shù)對去噪結(jié)果的影響
2.3 本章小結(jié)
第三章 光電容積脈搏波相關(guān)生理參數(shù)模型研究
3.1 心率測量
3.1.1 基于波峰檢測的時域心率測量
3.1.2 基于快速傅里葉變換的頻域心率測量
3.2 心率變異性及疲勞度測量
3.2.1 心率變異性HRV
3.2.2 心率變異性用于檢測人體疲勞度
3.2.3 HRV分析方法
3.2.4 疲勞度評估方法
3.3 血氧飽和度測量
3.3.1 血氧飽和度
3.3.2 反射式血氧飽和度檢測方法
3.4 本章小結(jié)
第四章 移動端心率引擎軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 設(shè)計(jì)原則
4.2 系統(tǒng)功能與性能要求
4.2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
4.2.2 系統(tǒng)性能指標(biāo)
4.3 架構(gòu)設(shè)計(jì)
4.4 模塊設(shè)計(jì)與開發(fā)
4.4.1 信號預(yù)處理模塊
4.4.2 生理參數(shù)檢測模塊
4.4.3 歷史數(shù)據(jù)模塊
4.4.4 網(wǎng)絡(luò)模塊
4.4.5 本地存儲模塊
4.4.6 附加功能模塊
4.5 系統(tǒng)測試
4.5.1 功能測試
4.5.2 性能測試
4.6 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.1 心率采集準(zhǔn)確率對比實(shí)驗(yàn)
5.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.2 心率變異性及疲勞度實(shí)驗(yàn)
5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3 血氧飽和度測量實(shí)驗(yàn)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果
本文編號:3856115
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu)
第二章 理論基礎(chǔ)及相關(guān)技術(shù)
2.1 光電容積脈搏波
2.1.1 脈搏波的研究意義
2.1.2 光電容積脈搏波基本概念
2.1.3 比爾-朗博定律
2.1.4 光電容積脈搏波的波形特征
2.1.5 光電容積脈搏波提取方法
2.1.6 光電容積脈搏波應(yīng)用優(yōu)勢
2.2 基于Savitzky-Golay算法信號去噪處理
2.2.1 Savitzky-Golay濾波器
2.2.2 最小二乘平滑的原理
2.2.3 濾波器的屬性
2.2.4 Savitzky-Golay濾波器頻域特性
2.2.5 Savitzky-Golay算法參數(shù)對去噪結(jié)果的影響
2.3 本章小結(jié)
第三章 光電容積脈搏波相關(guān)生理參數(shù)模型研究
3.1 心率測量
3.1.1 基于波峰檢測的時域心率測量
3.1.2 基于快速傅里葉變換的頻域心率測量
3.2 心率變異性及疲勞度測量
3.2.1 心率變異性HRV
3.2.2 心率變異性用于檢測人體疲勞度
3.2.3 HRV分析方法
3.2.4 疲勞度評估方法
3.3 血氧飽和度測量
3.3.1 血氧飽和度
3.3.2 反射式血氧飽和度檢測方法
3.4 本章小結(jié)
第四章 移動端心率引擎軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 設(shè)計(jì)原則
4.2 系統(tǒng)功能與性能要求
4.2.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
4.2.2 系統(tǒng)性能指標(biāo)
4.3 架構(gòu)設(shè)計(jì)
4.4 模塊設(shè)計(jì)與開發(fā)
4.4.1 信號預(yù)處理模塊
4.4.2 生理參數(shù)檢測模塊
4.4.3 歷史數(shù)據(jù)模塊
4.4.4 網(wǎng)絡(luò)模塊
4.4.5 本地存儲模塊
4.4.6 附加功能模塊
4.5 系統(tǒng)測試
4.5.1 功能測試
4.5.2 性能測試
4.6 本章小結(jié)
第五章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.1 心率采集準(zhǔn)確率對比實(shí)驗(yàn)
5.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.1.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.2 心率變異性及疲勞度實(shí)驗(yàn)
5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3 血氧飽和度測量實(shí)驗(yàn)
5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果
本文編號:3856115
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