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基于心音HRV理论的精神压力分析系统

发布时间:2018-03-03 15:14

  本文选题:心率变异性 切入点:心音分析 出处:《南京邮电大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:心率变异性(HRV)描述了连续心跳之间的差异,它起源于交感神经系统和副交感神经系统对心脏的调制,可以作为自主神经系统的评价指标。HRV与人体的血压、呼吸、激素以及情绪都有着非常密切的关系。目前,经过大量实验和科学验证后,心率变异性已经成为测定人体精神压力状态最为准确的指标。本文在心音分析的基础上,创造性的引用了心率变异性原理。把心音分析和心率变异性原理结合起来,设计、实现了一种基于心音HRV理论的精神压力分析系统。基于心音HRV理论的精神压力分析系统分为心音采集、心音分析和精神压力分析这三个模块。心音采集模块采用一款改进型肩带式无线心音采集器,能够有效长时间采集心音信号。心音分析模块根据心音信号的特点,提出了一种基于双阈值的心音快速分段算法,能够准确的识别出心音的第一心音S1、收缩期、第二心音S2和舒张期这四个部分,并且计算出每个部分的时间,从而获取心动周期序列,是一种非常实用的心音信号分段算法。精神压力分析模块根据获取的心动周期序列,对心率变异性进行时域分析、频域分析以及庞加莱分析法。获取多项心率变异性的特征指标,从而从人体的压力指数,疲劳指数,抗压力能力,自主神经系统的活性以及自主神经系统的稳定性这5个方面对人体的精神压力状况进行评估,得出人体的精神压力分析报告。本文设计、实现的这款精神压力分析系统,不仅能够准确的评估人体的精神压力状态,还具备方便易用、成本低廉以及分析结果简单易懂的特点,非常适合在家庭日常生活中使用,具备很高的推广和实用价值。
[Abstract]:Heart rate variability (HRV) describes the difference between a continuous heartbeat. It originates from the modulation of the heart by the sympathetic and parasympathetic nervous systems and can be used as an index for evaluating the autonomic nervous system. Hormones and emotions are closely related. At present, after a large number of experiments and scientific verification, heart rate variability has become the most accurate indicator of the state of mental stress. The principle of heart rate variability is used creatively. The heart sound analysis is combined with the principle of heart rate variability. A mental stress analysis system based on heart sound HRV theory is realized, which is divided into heart sound acquisition system based on heart sound HRV theory. Heart sound analysis and stress analysis are three modules. The heart sound acquisition module adopts an improved shoulder band wireless heart sound acquisition device, which can effectively collect heart sound signal for a long time. Heart sound analysis module according to the characteristics of heart sound signal, In this paper, a fast segmentation algorithm of heart sounds based on double threshold is proposed, which can accurately identify the four parts of heart sound, namely, S1, systolic, S2 and diastolic, and calculate the time of each part. In order to obtain cardiac cycle sequence, is a very practical heart sound signal segmentation algorithm. Mental stress analysis module according to the acquired cardiac cycle sequence, the heart rate variability is analyzed in time domain. Frequency domain analysis and Poincare analysis. To obtain a number of heart rate variability characteristics, thus from the body's pressure index, fatigue index, stress resistance, The activity of the autonomic nervous system and the stability of the autonomic nervous system are evaluated in five aspects, and the stress analysis report of the human body is obtained. Not only can accurately assess the mental stress state of the human body, but also has the characteristics of easy to use, low cost and simple and easy to understand the results of analysis. It is very suitable for the daily life of the family, and has a high promotion and practical value.
【学位授予单位】:南京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R318;TN911.7

【参考文献】

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本文编号:1561560

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