脉搏信号质量评估及其情绪识别应用
发布时间：2021-02-01 06:57
脉搏信号作为人体的生理信号之一,蕴涵着丰富的生理与病理信息,在疾病预防、临床监护以及治疗等方面得到了广泛应用。但是脉搏信号在采集过程中容易受到各种因素的干扰,导致其信噪比降低,甚至淹没有用信号,造成临床监护系统错误报警,增加医师的工作量,影响临床决策效果。准确并快速地对信号质量做出评估,在降低误报率、减轻医师工作量以及提高临床决策效率方面,具有重要的理论意义与应用价值。针对脉搏信号质量评估存在的问题,本文从信号质量特征和分类算法两个方面展开研究,主要通过提取反映信号质量信息的特征并构建特征矩阵,建立优化分类模型,探究信号特征与信号质量变化之间的映射关系,实现对脉搏信号的质量评估。论文的主要内容与研究成果如下:（1）阐述了脉搏信号的产生机理与波形特征,介绍了脉搏信号的特点以及常见干扰类型。设计合理的信号采集实验方案,搭建实验环境,分别从53位被试者的左、右食指端采集到了包含不同情感信息与质量信息的脉搏信号数据。（2）采用人工质量等级标注的方法,首先根据脉搏信号的波形完整度以及干扰程度将单个脉搏波分为质量好与质量差,质量好标注为1,质量差标注为0。然后取5s数据滑窗对脉搏信号进行分割,并对...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１脉搏波形图??（１）?Ａ、Ｅ：，一、，
还有一部分来自于肌电干扰、工频干扰以及实验操作过程中引入的误差??等，这些干扰较之前三种干扰比较小，比较容易控制和消除［３４，３６］。含有不同噪??声的脉搏信号及其功率谱如图２．２所示。??（１）
２．３．２脉搏信号标记结果??本文一共对７９，２２６个周期脉搏波进行了标注，其中质量好（ＳＱＩ＝１）的有??７５，?８３９个，质量差（ＳＱＩ＝０）的有３，３８７个，标注示例如图２．４所示。图中左侧??蓝色波形部分为质量良好的脉搏波，ＳＱＩ＝１；图中右侧红色波形部分为质量较差??的脉搏波，ＳＱＩ＝０。红色波形与蓝色波形相比，波形混乱，很难分辨出主波、重??博波，且噪声较大，毛刺较多，为质量不可用信号。而蓝色波形具有完整的脉搏??波形状，噪声小，毛刺少，为质量可用的脉搏信号。??Ｇｏｏｄ?ｓｉｇｎａｌ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｂｅａｔｓ?Ｐｏｏｒ?ｓｉｇｎａｌ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｂｅａｔｓ??ｆ１５?厂＇?ｆ?５［?／＾ｖ??１?ｏ￣?￣?＇Ｉ?，?Ｉ—．?，??０?２００?４００?６００?８００?０?２００?４００?６００?８００??Ｉ：：ｌ?／＼??｜?：Ｌ．／?，４．??０?２００?４００?６００?８００?０?２００?４００?６００?８００??ｌ?［／?—?１３－??０?２００?４００?６００?８００?０?２００?４００?６００?８００??？?ｉｏ?＞?７??Ｉｐ???Ｉ；／?、一？??０?２００?４００?６００?８００?０?２００?４００?６００?８００??Ｔｉｍｅ?（ｍｓ）?Ｔｉｍｅ?（ｍｓ）??图２．４质量好和质量差的脉搏波示例??本文对分割得到的１３
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于脉搏波特征量关联分析的疾病预诊研究[J]. 刘辉,黄丹飞,李世维. 长春理工大学学报(自然科学版). 2016(05)
[2]脉搏信号的干扰段检测与质量评估[J]. 张爱华,魏方园,丑永新,杨晓华. 中国医疗器械杂志. 2015(04)
[3]基于循环平稳算法的脉搏信号质量评估与滤波[J]. 张爱华,胡文龙,丑永新. 中国医疗器械杂志. 2015(02)
[4]脉搏血氧饱和度监测在四肢动脉急、慢性缺血性疾病的临床应用[J]. 刘正生,王孟,郭洪海,孟宏. 中外医疗. 2013(21)
[5]基于光电脉搏波描记方法的多生理参数测量研究[J]. 胡静,王成,李章俊,马俊领. 光电子.激光. 2012(08)
[6]动态脉搏信号的采集与处理[J]. 张爱华,丑永新. 中国医疗器械杂志. 2012(02)
[7]基于模糊综合评价的可穿戴心电信号质量评估[J]. 易晓霖,吴怡之. 计算机应用. 2011(12)
[8]基于经验模态分解的脉搏信号去噪[J]. 行鸿彦,许瑞庆. 计算机应用与软件. 2009(08)
[9]基于信号质量评估和卡尔曼滤波的心率估计算法[J]. 李桥,Roger G Mark,Gari D Clifford,俞梦孙. 中国医学物理学杂志. 2007(06)
[10]人体脉搏波信号检测系统[J]. 程咏梅,夏雅琴,尚岚. 北京生物医学工程. 2006(05)
博士论文
[1]脉搏信号的非线性分析及其不同情绪和环境的影响研究[D]. 韩清鹏.浙江大学 2007
硕士论文
[1]ICU患者环境压力源与焦虑水平相关性研究[D]. 马晓欢.大连医科大学 2017
[2]基于脉搏信号的心电干扰段心率变异性估计[D]. 王倩.兰州理工大学 2016
[3]基于支持向量机的无线电异常信号识别研究[D]. 冯博.西华大学 2014
[4]脉搏信号采集系统设计及算法研究[D]. 李凯.天津理工大学 2014
[5]脉搏信号在情感状态识别中的研究[D]. 葛臣.西南大学 2010
[6]人体脉搏信号的采集与分析[D]. 孙霞.哈尔滨理工大学 2009
[7]强背景噪声下的脉搏信号处理算法研究[D]. 杨颖飞.西安电子科技大学 2009
[8]多参数无线家庭监护系统的研究[D]. 陈祝荣.哈尔滨工业大学 2008
[9]指端脉搏信号测试系统研究[D]. 焦洋.长春理工大学 2007
本文编号：3012374
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１脉搏波形图??（１）?Ａ、Ｅ：，一、，
还有一部分来自于肌电干扰、工频干扰以及实验操作过程中引入的误差??等，这些干扰较之前三种干扰比较小，比较容易控制和消除［３４，３６］。含有不同噪??声的脉搏信号及其功率谱如图２．２所示。??（１）
２．３．２脉搏信号标记结果??本文一共对７９，２２６个周期脉搏波进行了标注，其中质量好（ＳＱＩ＝１）的有??７５，?８３９个，质量差（ＳＱＩ＝０）的有３，３８７个，标注示例如图２．４所示。图中左侧??蓝色波形部分为质量良好的脉搏波，ＳＱＩ＝１；图中右侧红色波形部分为质量较差??的脉搏波，ＳＱＩ＝０。红色波形与蓝色波形相比，波形混乱，很难分辨出主波、重??博波，且噪声较大，毛刺较多，为质量不可用信号。而蓝色波形具有完整的脉搏??波形状，噪声小，毛刺少，为质量可用的脉搏信号。??Ｇｏｏｄ?ｓｉｇｎａｌ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｂｅａｔｓ?Ｐｏｏｒ?ｓｉｇｎａｌ?ｑｕａｌｉｔｙ?ｂｅａｔｓ??ｆ１５?厂＇?ｆ?５［?／＾ｖ??１?ｏ￣?￣?＇Ｉ?，?Ｉ—．?，??０?２００?４００?６００?８００?０?２００?４００?６００?８００??Ｉ：：ｌ?／＼??｜?：Ｌ．／?，４．??０?２００?４００?６００?８００?０?２００?４００?６００?８００??ｌ?［／?—?１３－??０?２００?４００?６００?８００?０?２００?４００?６００?８００??？?ｉｏ?＞?７??Ｉｐ???Ｉ；／?、一？??０?２００?４００?６００?８００?０?２００?４００?６００?８００??Ｔｉｍｅ?（ｍｓ）?Ｔｉｍｅ?（ｍｓ）??图２．４质量好和质量差的脉搏波示例??本文对分割得到的１３
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于脉搏波特征量关联分析的疾病预诊研究[J]. 刘辉,黄丹飞,李世维. 长春理工大学学报(自然科学版). 2016(05)
[2]脉搏信号的干扰段检测与质量评估[J]. 张爱华,魏方园,丑永新,杨晓华. 中国医疗器械杂志. 2015(04)
[3]基于循环平稳算法的脉搏信号质量评估与滤波[J]. 张爱华,胡文龙,丑永新. 中国医疗器械杂志. 2015(02)
[4]脉搏血氧饱和度监测在四肢动脉急、慢性缺血性疾病的临床应用[J]. 刘正生,王孟,郭洪海,孟宏. 中外医疗. 2013(21)
[5]基于光电脉搏波描记方法的多生理参数测量研究[J]. 胡静,王成,李章俊,马俊领. 光电子.激光. 2012(08)
[6]动态脉搏信号的采集与处理[J]. 张爱华,丑永新. 中国医疗器械杂志. 2012(02)
[7]基于模糊综合评价的可穿戴心电信号质量评估[J]. 易晓霖,吴怡之. 计算机应用. 2011(12)
[8]基于经验模态分解的脉搏信号去噪[J]. 行鸿彦,许瑞庆. 计算机应用与软件. 2009(08)
[9]基于信号质量评估和卡尔曼滤波的心率估计算法[J]. 李桥,Roger G Mark,Gari D Clifford,俞梦孙. 中国医学物理学杂志. 2007(06)
[10]人体脉搏波信号检测系统[J]. 程咏梅,夏雅琴,尚岚. 北京生物医学工程. 2006(05)
博士论文
[1]脉搏信号的非线性分析及其不同情绪和环境的影响研究[D]. 韩清鹏.浙江大学 2007
硕士论文
[1]ICU患者环境压力源与焦虑水平相关性研究[D]. 马晓欢.大连医科大学 2017
[2]基于脉搏信号的心电干扰段心率变异性估计[D]. 王倩.兰州理工大学 2016
[3]基于支持向量机的无线电异常信号识别研究[D]. 冯博.西华大学 2014
[4]脉搏信号采集系统设计及算法研究[D]. 李凯.天津理工大学 2014
[5]脉搏信号在情感状态识别中的研究[D]. 葛臣.西南大学 2010
[6]人体脉搏信号的采集与分析[D]. 孙霞.哈尔滨理工大学 2009
[7]强背景噪声下的脉搏信号处理算法研究[D]. 杨颖飞.西安电子科技大学 2009
[8]多参数无线家庭监护系统的研究[D]. 陈祝荣.哈尔滨工业大学 2008
[9]指端脉搏信号测试系统研究[D]. 焦洋.长春理工大学 2007
本文编号：3012374
本文链接：https://www.wllwen.com/yixuelunwen/swyx/3012374.html
