新型三探头自加压脉象仪的研制

发布时间：2017-10-25 21:19

  本文关键词：新型三探头自加压脉象仪的研制

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【摘要】：人体脉象作为中医临床诊断中的重要对象,其蕴含非常丰富的人体健康状况信息,而传统脉诊过于依赖于医生的主观判断和经验,缺乏客观、规范的统一评价标准。为了提高中医诊断的客观性及准确性,揭示人体不同脉象的形成机制,需要对脉象进行客观、定量的分析。 本文立足于中医脉象理论,针对目前脉象采集系统只能采集腕部关位脉象信号的问题,设计并制作了新型三通道自加压脉象仪。该新型脉象仪采用微型触力传感器对脉象信号进行实时采集,同时针对中医“三部九候”脉象采集的要求设计了自动加压模块以及三探头传感器调节结构。同时,整个系统采用了STM32F107控制器,根据采集信号的特点设计了包括放大和滤波在内的信号调理电路,在C#环境中编写了上位机数据处理系统对采集得到的脉象信号进行实时波形显示、最佳取脉压力搜索及数据存储等操作。在信号采集基础上,对脉象波形进行了预处理、实时周期及平均波形提取等操作。从时域以及频域对单周期脉象平均波形进行了特征提取,并根据中医比类法,提出了三通道脉象六纲脉类分类的方法。 实验结果表明,新型三通道自加压脉象仪的各项技术指标均符合设计要求,其中,灵敏度为0.432mV/g-force,非线性误差小于0.45%,准确度误差小于0.46%,重复性误差小于0.50%；另外,结合上位机数据处理系统,本脉象仪实现了“三部九侯”取脉过程以及最佳切脉压力搜索功能以及脉象信号的实时分析处理的功能。
【关键词】：三探头 自动加压 三部九侯 最佳取脉压力 脉象分类
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R197.39
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题背景11
• 1.2 课题研究意义及应用前景11-12
• 1.3 课题研究内容12-17
• 1.3.1 新型三探头自加压脉象仪的总体方案12-13
• 1.3.2 新型三探头自加压脉象仪的模块功能简述13-14
• 1.3.3 新型三探头自加压脉象仪的技术指标14-16
• 1.3.4 各章节内容安排16-17
• 第二章 脉诊客观化研究的国内外现状17-32
• 2.1 脉诊概述17-19
• 2.1.1 脉象形成的原理17-18
• 2.1.2 脉诊主要方法18-19
• 2.2 脉象信号采集的研究进展19-27
• 2.2.1 脉象传感器的发展19-25
• 2.2.2 脉象仪的发展25-27
• 2.3 脉象信号预处理及特征提取的现状27-30
• 2.3.1 脉象信号预处理27-28
• 2.3.2 脉象信号特征提取28-30
• 2.4 脉象分类识别的现状30-32
• 第三章 新型三探头自加压脉象仪的硬件设计32-61
• 3.1 概述32
• 3.2 三探头脉象传感器32-38
• 3.2.1 HK系列集成化脉搏传感器32-34
• 3.2.2 NPI-12系列固态介质隔离压力传感器34-35
• 3.2.3 1856型压力传感器35-37
• 3.2.4 FSG系列触力传感器37-38
• 3.2.5 各传感器比较与选择38
• 3.3 三探头脉象传感器调节机构设计38-39
• 3.4 自动加压模块39-42
• 3.5 三探头脉象传感器支架及脉象仪底座42-43
• 3.6 信号调理电路43-51
• 3.6.1 传感器补偿电路44-45
• 3.6.2 混合放大电路45-47
• 3.6.3 脉搏搏动信号放大回路47-49
• 3.6.4 取脉压力信号放大回路49
• 3.6.5 输出电路49-51
• 3.7 控制器及外围电路设计51-55
• 3.7.1 A/D转换53
• 3.7.2 通用定时器53-54
• 3.7.3 DMA54
• 3.7.4 USART串行通信54-55
• 3.8 电源模块55-56
• 3.9 新型三探头自加压脉象仪硬件结构及信号调理电路实物56-57
• 3.10 三探头脉象传感器性能测试57-60
• 3.11 本章小结60-61
• 第四章 新型三探头自加压脉象仪的软件设计61-84
• 4.1 概述61
• 4.2 下位机软件设计61-70
• 4.2.1 STM32控制器编程环境及编程框架61-63
• 4.2.2 A/D转换程序设计63-65
• 4.2.3 DMA程序设计65-67
• 4.2.4 USART串行通信程序设计67-69
• 4.2.5 步进电机控制程序设计69-70
• 4.3 上位机数据处理系统设计70-83
• 4.3.1 上位机开发环境简介71-73
• 4.3.1.2 C#编程语言71-72
• 4.3.1.3 NI Measurement Studio72-73
• 4.3.2 界面设计73-75
• 4.3.3 通信方式75-77
• 4.3.4 波形绘制77-78
• 4.3.5 取脉压力实时计算78-80
• 4.3.6 自动加压80-82
• 4.3.7 数据存储82-83
• 4.4 本章小结83-84
• 第五章 脉象信号实时数据处理84-96
• 5.1 概述84
• 5.2 脉象信号归一化84
• 5.3 脉象信号滤波84-85
• 5.4 脉象信号实时周期分割85-86
• 5.5 脉象信号实时平均波形提取86-88
• 5.5.1 脉象信号的旋转和标准化86-87
• 5.5.2 单周期脉象信号筛选87
• 5.5.3 各周期脉象信号对齐87
• 5.5.4 平均脉象波形实时提取87-88
• 5.6 脉象信号特征提取88-93
• 5.6.1 脉象要素89
• 5.6.2 脉象信号时域特征89-90
• 5.6.3 脉象信号频域特征90-91
• 5.6.4 非典型脉象信号的特征自动提取91-93
• 5.7 三通道脉象初步分类93-94
• 5.8 本章小结94-96
• 第六章 结论与展望96-98
• 参考文献98-102
• 致谢102-103
• 攻读硕士期间成果103

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 罗志昌，张松，杨文鸣，，杨子彬;脉搏波波形特征信息的研究[J];北京工业大学学报;1996年01期

2 孟兆辉,白净,王苏中,崔树起;高血压病人的光电容积脉搏波的频域分析[J];北京生物医学工程;2002年01期

3 张丽琼,李研,张孝杰;利用小波包提取脉象信号特征的方法[J];北京生物医学工程;2005年03期

4 汤伟昌,孙汉钧,李斌芳;双路中医脉象检测方法的研究[J];中国医药学报;2000年01期

5 王学民;杨成;陆小佐;罗鸣;周鹏;;基于柔性阵列传感器的脉象检测系统的设计[J];传感技术学报;2012年06期

6 孙冬梅,裘正定;生物特征识别技术综述[J];电子学报;2001年S1期

7 周霞,蔡坤宝;中医脉象信号的短时傅里叶分析[J];重庆大学学报(自然科学版);2003年10期

8 凌志远;杨大本;;一种新型脉搏换能器的研制[J];华南理工大学学报(自然科学版);1992年03期

9 姜凤岐,申弦京,张铁强;光纤探头脉象仪的实验研究[J];吉林工业大学学报;1993年03期

10 刘兴旺;李训铭;岳沛平;;小波变换在脉象信号消噪处理中的应用[J];计算机与现代化;2007年01期

本文编号：1095550