便携式三部脉象采集系统与脉象信号处理研究

发布时间：2020-06-18 04:34

【摘要】：脉诊是中医四诊中的组成部分,它在中医辨证施治过程中占有重要地位。在传统的脉诊过程中,中医根据主观感觉和长期累积的经验判断脉象状态,不同的医生可能会给出不同的诊断。为使得脉诊更加客观化和规范化,应采用现代科技技术,研究脉象采集系统,并对脉象信号进行处理和分析。本研究设计了一款便携式三部脉象采集装置,该装置使用压力传感器采集三部脉象;使用泵和气袋实现了加减压力的功能,以模拟中医手指取脉的方式;设计了信号处理电路,对传感器信号进行滤波放大处理得到脉搏压力信号和取脉压力信号;设计了组合式采集手环,以支持单部和三部脉象采集;使用装置完成了单部和三部脉象采集实验。本研究设计的三部脉象采集装置,总体尺寸小,比较轻便,方便携带,其多种组合方式的特点可满足家居医疗、实验研究等多种不同需求。本文对脉象信号进行处理,实现非典型脉象信号缺失点的自动添补;采用随机森林研究脉象特征对分类识别的贡献度,根据特征重要性排名降低特征维数。特征重要性研究可为特征选择和降维提供指导性建议,也为印证特征与中医理论之间的关系提供一种方法。对比使用支持向量机和三种集成学习方法,研究脉象分类,研究表明随机森林方法分类效果好,可应用于脉象信号模式识别研究。
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN911.7;TH789
【图文】：

框架图,系统整体,框架,脉象

要参考了邋ＩＳＯ／ＣＤ邋１８６１５ｔ＠邋（国际标准化组织中医药技术委员会工作草案）。逡逑本课题的研究方向可沿着两个路线展开，一是脉象采集系统的研制，二是脉象信号逡逑处理与识别算法的开发，系统整体设计框架如图２．１所示。逡逑Ｏｊ传感器信号处理电路０逦上位机采集与显示逡逑传感嚣《ｉｇ号处理电路〕。＾逦Ｍａｔ丨ａｂ豚象信号处理逡逑’逦＼邋／逦＼邋Ｃ逦逦；逦逡逑传感器＾信号处理电路与逦滤波逦￣逦￣逡逑—、逦，＾＾邋单逦｛＼逡逑ｒ逦ｗ＂￣；一￣ｎ逦｜邋获取平均逦￡逡逑ｉ逦ｒｌ逦＾邋Ｊ邋ａ逡逑｜气袋泵统逦特征提取逡逑气袋＾Ｕ＝［ｉ邋］＜＝－逦焌舰逡逑逦１－逦邋＼逦ｙ邋Ｖ逦）逦逦邋逦逡逑图２．１系统整体研宄框架逡逑Ｆｉｇ．邋２．１邋Ｏｖｅｒａｌｌ邋ｒｅｓｅａｒｃｈ邋ｆｒａｍｅｗｏｒｋ邋ｏｆ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑具体又可以分为以下六个步骤和基本内容：逡逑（１）设计脉象采集装置的整体机械结构，研究压力传感器的布局方案，设计加压逡逑结构，以实现寸、关、尺三部独立加压采集和整体加压采集的功能。在满足逡逑该功能的基础上，应优化该采集装置的整体设计，使得外形尺寸尽量小，测逡逑试时安装和拆卸方便，加压方式简单。逡逑（２）设计传感器信号调理电路，搭建脉象采集系统电路，完成从传感器信号到逡逑ＡＤＣ采集的整个过程，包含了传感器前端放大，滤波处理，信号调理及通信逡逑等功能。在满足以上基本功能的基础上

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