基于红外阵列镜头的老年人心率测量
发布时间：2021-07-25 20:09
人口老龄化现象在中国较为突出,监测老年人身体健康的问题成为了当今科学研究的热点。心率是评判人体健康的重要生理指标,其变化的趋势可及时反映人体的健康状况。因此,实时准确的心率监测方式,对预防和诊治老年人的生理疾病具有重要意义。本文研究的重点内容是基于传统的非接触式红外序列图像测量心率的方法改进,通过调整测量设备,提高了非接触式心率监测方式的可行性;通过改进心率测量的算法,提升了心率测量的准确度。主要的研究成果如下:1、针对测试者的轻微晃动会引起心率测量误差的问题。本文提出了一种对监测区域自动捕捉的跟踪算法,改进了基于红外图像序列测心率量的方法。该算法采用人脸的关键点检测技术生成捕捉区域,在固定距离下,能够有效地对目标监测区域进行跟踪。监测设备用普通的红外镜头代替红外热像仪,很大程度上降低了研究设备的成本。仿真结果表明本文提出的算法解决了晃动时所产生的误差问题,改进后的算法相比传统方法测量的准确度提高了约6%。2、针对不同距离下心率测量结果会出现偏差的问题。本文又提出了基于双目阵列红外相机的心率测量方法,根据双目测距的原理,建立了一个心率关于不同距离下心率测量结果的修正模型,使得不同距离下...
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人口老龄化（图片来源：http://www.sohu.com/a/294521519_799248）
线，运用智能终端和体检设备，让老年人享受到远程的养老服务方式；在常熟市智慧居家养老服务中心建设完工，开展了“CCHC持续照料社区”模式，实施了“医养康护”四位一体的养老系统；内蒙古地区也积极响应并执行以“互联网”为基点，构建“一台五网”的智慧养老应用体系，利用服务热线，为老年人落实多样化的养老模式。老年信息科技产业是战略性新兴产业，正处在大踏步地发展阶段。随着老年人数的快速增长，附带产生的养老问题也变得尤为重要，如何实时、便捷地对老年人身体健康进行实时的监测成为了科学研究的热点问题。图1-2通过心电图机检查患者的心脏功能（图片来源：https://www.cn-healthcare.com/articlewm/20170918/content-1017517.html）老年人在保证良好的生活习惯的同时，最关键的就是及早的发现，并得到及时的治疗。心率[6]作为临床诊断的重要生理参数。可以及时反映出人体的健康状况。大部分老年人的早期心脏病[7]发作都是可以通过心率监测这个手段及时发现的，防止病情的恶化。如图1-2所示，现阶段最为准确成熟的心率监测方法为心电图法（Electrocardiogram,ECG）,但是此方法也存在着许多不足，比如它的测量方式较为繁琐，测试者身体需要多处与测量仪器接触，对于做心率监测的患者来说，会给其生活带来许多不便，与此同时，心电图的测量方式还会容易导致测试者产生紧张的情绪，产生测量的误差，无法及时给出最恰当的医疗诊断。因此，及时、准确、有效的心率测量手段，对于老年人的健康监测和疾病诊断[8]是具有重要意义的。本文利用阵列红外镜头设备，采集测量者面部的人中区域，通过重心法、一阶差分、低通滤波和AR功率谱等方法，对采集的受试者的红外序列图像进行有
第二章基于红外镜头的心率测量原理9第二章基于红外镜头的心率测量原理本章节介绍了红外镜头的三个种类，以及不同种样式镜头所拍摄的图像效果，简述了红外CCD镜头相对于普通红外镜头的优势。详细介绍了基于红外序列图像测心率的方法过程：图像采集、重心法、一阶差分、低通滤波和AR功率谱分析。2.1红外镜头介绍能够将物体的红外辐射[39](即热辐射)分布转化为肉眼可见并能被探测到的图像的仪器统称为红外热像仪。红外成像仪器[40]可应用于民用、工业、医疗等领域。2.1.1红外相机的种类红外成像仪器可应用于民用、工业、医疗等领域。红外成像仪器主要有三类:1.红外热像仪[41](简称热像仪)图2-1红外热成像仪(图片来源：百度图片：红外热成像仪名称检索)
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于网络药理学的黄连-吴茱萸药对抗癌及治疗心脑血管疾病机制研究[J]. 刘树森,孙文斌,李文兰,图雅,王心雨,邓玲玉,王旭,吴迪,杨娜娜,徐蓓蕾. 中草药. 2020(01)
[2]从可见光到热红外全谱段探测的星载多光谱成像仪器技术发展概述[J]. 戴立群,唐绍凡,徐丽娜,孙启扬,杨晓博,王智谋,金占雷,赵艳华. 红外技术. 2019(02)
[3]基于光照矫正的面部局部区域心率检测[J]. 桑海峰,金芷伊. 计算机应用. 2018(S2)
[4]一类改进的红外无损检测技术热波图像序列处理方法[J]. 陈炜耿,柴琳,赵雅涵. 机械设计与制造工程. 2018(12)
[5]基于深度学习的目标跟踪方法研究现状与展望[J]. 罗海波,许凌云,惠斌,常铮. 红外与激光工程. 2017(05)
[6]智慧养老:以信息化技术创新养老服务[J]. 席恒,任行,翟绍果. 老龄科学研究. 2014(07)
[7]双目CCD测距系统的高精度标定[J]. 姜雨彤,杨进华,刘钊,张丽娟,姜成昊. 计算机工程. 2013(07)
[8]公共政策视角下的中国人口老龄化[J]. 彭希哲,胡湛. 中国社会科学. 2011(03)
[9]基于红外序列图像的心率无损检测方法研究[J]. 景斌,李海云. 中国生物医学工程学报. 2010(06)
[10]动态心电图心率变异性分析的临床应用进展[J]. 零达红. 实用心电学杂志. 2008(03)
博士论文
[1]基于多普勒雷达的非接触式生命体征检测技术研究[D]. 胡巍.中国科学技术大学 2014
硕士论文
[1]运动目标检测与跟踪中有关问题的研究[D]. 崔宇巍.西北大学 2005
本文编号：3302691
【文章来源】：北方工业大学北京市
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
人口老龄化（图片来源：http://www.sohu.com/a/294521519_799248）
线，运用智能终端和体检设备，让老年人享受到远程的养老服务方式；在常熟市智慧居家养老服务中心建设完工，开展了“CCHC持续照料社区”模式，实施了“医养康护”四位一体的养老系统；内蒙古地区也积极响应并执行以“互联网”为基点，构建“一台五网”的智慧养老应用体系，利用服务热线，为老年人落实多样化的养老模式。老年信息科技产业是战略性新兴产业，正处在大踏步地发展阶段。随着老年人数的快速增长，附带产生的养老问题也变得尤为重要，如何实时、便捷地对老年人身体健康进行实时的监测成为了科学研究的热点问题。图1-2通过心电图机检查患者的心脏功能（图片来源：https://www.cn-healthcare.com/articlewm/20170918/content-1017517.html）老年人在保证良好的生活习惯的同时，最关键的就是及早的发现，并得到及时的治疗。心率[6]作为临床诊断的重要生理参数。可以及时反映出人体的健康状况。大部分老年人的早期心脏病[7]发作都是可以通过心率监测这个手段及时发现的，防止病情的恶化。如图1-2所示，现阶段最为准确成熟的心率监测方法为心电图法（Electrocardiogram,ECG）,但是此方法也存在着许多不足，比如它的测量方式较为繁琐，测试者身体需要多处与测量仪器接触，对于做心率监测的患者来说，会给其生活带来许多不便，与此同时，心电图的测量方式还会容易导致测试者产生紧张的情绪，产生测量的误差，无法及时给出最恰当的医疗诊断。因此，及时、准确、有效的心率测量手段，对于老年人的健康监测和疾病诊断[8]是具有重要意义的。本文利用阵列红外镜头设备，采集测量者面部的人中区域，通过重心法、一阶差分、低通滤波和AR功率谱等方法，对采集的受试者的红外序列图像进行有
第二章基于红外镜头的心率测量原理9第二章基于红外镜头的心率测量原理本章节介绍了红外镜头的三个种类，以及不同种样式镜头所拍摄的图像效果，简述了红外CCD镜头相对于普通红外镜头的优势。详细介绍了基于红外序列图像测心率的方法过程：图像采集、重心法、一阶差分、低通滤波和AR功率谱分析。2.1红外镜头介绍能够将物体的红外辐射[39](即热辐射)分布转化为肉眼可见并能被探测到的图像的仪器统称为红外热像仪。红外成像仪器[40]可应用于民用、工业、医疗等领域。2.1.1红外相机的种类红外成像仪器可应用于民用、工业、医疗等领域。红外成像仪器主要有三类:1.红外热像仪[41](简称热像仪)图2-1红外热成像仪(图片来源：百度图片：红外热成像仪名称检索)
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于网络药理学的黄连-吴茱萸药对抗癌及治疗心脑血管疾病机制研究[J]. 刘树森,孙文斌,李文兰,图雅,王心雨,邓玲玉,王旭,吴迪,杨娜娜,徐蓓蕾. 中草药. 2020(01)
[2]从可见光到热红外全谱段探测的星载多光谱成像仪器技术发展概述[J]. 戴立群,唐绍凡,徐丽娜,孙启扬,杨晓博,王智谋,金占雷,赵艳华. 红外技术. 2019(02)
[3]基于光照矫正的面部局部区域心率检测[J]. 桑海峰,金芷伊. 计算机应用. 2018(S2)
[4]一类改进的红外无损检测技术热波图像序列处理方法[J]. 陈炜耿,柴琳,赵雅涵. 机械设计与制造工程. 2018(12)
[5]基于深度学习的目标跟踪方法研究现状与展望[J]. 罗海波,许凌云,惠斌,常铮. 红外与激光工程. 2017(05)
[6]智慧养老:以信息化技术创新养老服务[J]. 席恒,任行,翟绍果. 老龄科学研究. 2014(07)
[7]双目CCD测距系统的高精度标定[J]. 姜雨彤,杨进华,刘钊,张丽娟,姜成昊. 计算机工程. 2013(07)
[8]公共政策视角下的中国人口老龄化[J]. 彭希哲,胡湛. 中国社会科学. 2011(03)
[9]基于红外序列图像的心率无损检测方法研究[J]. 景斌,李海云. 中国生物医学工程学报. 2010(06)
[10]动态心电图心率变异性分析的临床应用进展[J]. 零达红. 实用心电学杂志. 2008(03)
博士论文
[1]基于多普勒雷达的非接触式生命体征检测技术研究[D]. 胡巍.中国科学技术大学 2014
硕士论文
[1]运动目标检测与跟踪中有关问题的研究[D]. 崔宇巍.西北大学 2005
本文编号：3302691
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3302691.html
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