脉象仪的校准和标准化研究

发布时间：2019-11-23 14:53

【摘要】：中医脉诊客观化,首先要有客观化的采集设备,获取客观和量化的脉象数据。然而作为一种动态的生理信号,脉象具有多变性,脉象采集设备是否能够对信号进行可重复性采集是脉诊客观化研究重点之一。本课题的主要目的就是在对现有脉象仪优化的基础上,验证其是否能够客观、可重复的对脉搏波进行采集。本课题首先对现有脉象采集设备进行了优化,在分析现有误差的基础上,修改了信号处理电路以保证信号质量和强度;将电路模块化,并按模块拆分,在保证输入和输出接口不变的情况下,减少了设备体积,使设备更加易于维护;修改了底层驱动和PC端软件,使数据传输更加安全,更便于使用。本课题利用小波包的方法消除高频噪声。利用最小熵方法选择最优小波包基,并根据信号特点优化阈值选择方法,既能有效的消除工频噪声,又能较好的保留细节点,取得了较好的消噪效果。去基线漂移使用了三次样条插值的方法,优化了插值点的选取,可以根据需要选择不同的插值点。改进了周期分割的方法,减少了对周期分类情况的判断,使周期切割更加准确。预处理后的单周期信号要进行相似性判定,为了更好的对脉搏信号进行表示和降低分析维度,首先对信号进行了特征提取,所提取的特征包括12维时域特征和5维能量特征。标准化研究采用了医学常用的统计学方法,独立样本T检验和单因素方差分析,并结合计算机分析手段DTW算法,在医学领域和计算机分析领域都有客观的说服力。统计学方法虽然对异常特征数据有一定的抗干扰能力,但当异常达到一定程度时,也并不能反映真实的相似性。DTW算法可以较好地对样本单周期集合进行相似性度量,选择相似性较高的周期提取特征,可以更好的表示样本。最终实验结果表明,选择优化后的特征能够对信号进行更准确的表示,经过统计学分析,不同设备对同一信号源的采集具有客观相似性。
【图文】：

传感器总体结构图

脉象设备电路实物图
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R241;TN911.7

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本文编号：2565010