基于视频放大的脉搏波提取方法研究

发布时间：2021-04-28 04:05

　　心血管疾病是危害人体健康的常见疾病,通过非临床手段实现日常心血管健康状况检测具有重要的研究意义。脉搏波是反映人体心血管健康状况的重要指标之一,基于视频法的非接触式脉搏波检测是目前计算机视觉领域研究的热点方向。目前,视频法非接触式脉搏波提取研究可以分为两类,一类是基于面部脸颊颜色变化的脉搏波提取,另一类是基于腕部桡动脉微小搏动变化的脉搏波提取。桡动脉运动变化比面部颜色变化更能反映心血管的真实状况,因此,桡动脉脉搏波的提取具有更高的研究价值。针对于腕部桡动脉的生理特点,本文提出了一种基于视频运动放大的脉搏波提取算法,创新性概括如下:（1）针对现有的视频法采集脉搏波信号过程中没有考虑噪声信号抑制的问题,本文提出了一种基于欧拉视频放大信号选择的桡动脉脉搏波提取算法。在现有算法的基础上,采用拉普拉斯金字塔策略提取更完备的多尺度感兴趣信号。并根据信噪比大小,选用高信噪比的区域作为感兴趣的区域来避免噪声信号的干扰,从而最终实现高可靠的脉搏信号的心率测定。（2）设计并实现了一种基于视频放大的脉搏波提取系统,该系统以桡动脉作为提取对象,通过普通摄像头对人体腕部桡动脉进行视频数据采集,然后经过本文所提出的... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景及意义
    1.3 研究现状和进展
        1.3.1 接触式脉搏波检测方法
        1.3.2 非接触式脉搏波检测方法
    1.4 主要研究工作与章节安排
第二章 基于视频放大的脉搏波提取基本理论
    2.1 引言
    2.2 脉搏波理论基础
        2.2.1 脉搏波的形成机制
        2.2.2 桡动脉脉搏波物理意义
        2.2.3 桡动脉脉搏波检测方法
    2.3 欧拉视频放大理论
        2.3.1 基本原理
        2.3.2 算法框架
    2.4 盲源分离
    2.5 独立成分分析
    2.6 评价标准
        2.6.1 定量指标
        2.6.2 定性分析
    2.7 本章小结
第三章 基于欧拉运动放大的脉搏波检测方法
    3.1 引言
    3.2 非接触式脉搏波提取方法
        3.2.1 视频运动放大
        3.2.2 最优ROI区域选取
        3.2.3 脉搏波提取与心率估算
    3.3 实验与结果
        3.3.1 实验设计
        3.3.2 实验结果与分析
    3.4 本章小结
第四章 脉搏波检测系统的设计与实现
    4.1 引言
    4.2 系统需求分析
        4.2.1 可行性分析
        4.2.2 功能性需求分析
        4.2.3 非功能性需求分析
    4.3 系统设计
        4.3.1 系统设计原则
        4.3.2 系统架构设计
        4.3.3 系统数据模型设计
        4.3.4 系统类设计
    4.4 系统功能实现
        4.4.1 视频采集功能
        4.4.2 参数设置功能
        4.4.3 视频放大功能
        4.4.4 ROI选取功能
        4.4.5 脉搏波提取功能
    4.5 系统测试
        4.5.1 测试方法
        4.5.2 测试环境
        4.5.3 功能测试
        4.5.4 性能测试
        4.5.5 测试结论
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 后续展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于欧拉影像放大的非接触式心率测量方法[J]. 苏培权,许亮,梁永坚.  计算机应用. 2018(03)
[2]《中国心血管病报告2017》要点解读[J]. 马丽媛,吴亚哲,王文,陈伟伟.  中国心血管杂志. 2018(01)
[3]互联网时代的弄潮儿——可穿戴医疗设备[J]. 王玲,战鹏弘,刘文勇.  科技导报. 2017(02)
[4]非合作面部晃动情况下的心率检测[J]. 戚刚,杨学志,吴秀,霍亮.  中国图象图形学报. 2017(01)
[5]微小运动显微镜及其应用[J]. 雷林,孙水发,潘幸子,李准,杨敏.  电脑与信息技术. 2016(01)
[6]智能可穿戴设备在医疗健康领域的发展与应用[J]. 陈骞.  上海信息化. 2014(12)
[7]基于普通摄像头的心率测量方法研究[J]. 刘祎,欧阳健飞,闫勇刚.  计算机工程与应用. 2016(07)
[8]基于PPG的心率和呼吸频率的测量研究[J]. 马俊领,王成,李章俊,赵宏垚.  光学技术. 2011(03)
[9]基于拉普拉斯金字塔变换的图像融合算法研究[J]. 陈浩,王延杰.  激光与红外. 2009(04)
[10]基于示波法的血管硬度无创检测系统[J]. 赵学玲,吴萍,徐可欣,陈小红,刘瑾,杜振辉.  电子技术应用. 2008(06)

硕士论文
[1]基于非监督特征的多模态色情视频检测算法研究与系统实现[D]. 卢斌.上海交通大学 2016
[2]基于图像处理技术的非接触式心率检测算法研究[D]. 陈映果.华侨大学 2015
[3]基于FastICA算法的非接触心率、呼吸频率检测[D]. 刘颖.南昌大学 2015
[4]基于视频实时持续心率检测及可视化[D]. 王盛波.杭州师范大学 2015
[5]主动脉血液动力学分析[D]. 段虎.太原理工大学 2014
[6]基于欧拉视频放大技术的视频图像微变化分析与研究[D]. 胡聘聘.武汉理工大学 2014
[7]光学体积描记术信号与血容量变化的相关性研究[D]. 聂斯沁.广州中医药大学 2014
[8]基于Bland-Altman法LoA可信区间的一致性评价[D]. 缪华章.南方医科大学 2014
[9]基于ARM的心血管参数检测系统的实现[D]. 杨剑萍.厦门大学 2008
[10]脉搏波分析方法及心血管功能参数检测系统的研究[D]. 刁越.北京工业大学 2005



本文编号：3164766