基于颈部微振动视频的脉搏信号检测方法研究
发布时间：2021-12-10 06:46
脉搏波是一种重要的生理信号,包含丰富的心血管信息,为心血管病的诊断与治疗提供了关键依据。成像式光电容积描记术是一种非接触式的脉搏波检测新技术,在利用普通成像设备记录皮肤表面的颜色变化或微小振动的基础上,采用信号处理技术从中提取脉搏信息,实现脉搏波的有效检测。本文借助成像式光电容积描记术,从颈部微小振动中提取颈动脉的脉搏信息,并结合颈部振动和颈部运动干扰特性,提出一种基于信号微小相位变化的抗干扰脉搏波检测新算法,为现实场景中脉搏波的非接触式检测提供了一种新方法。本文创新点主要概括如下:（1）提出了一种基于颈部微振动视频的脉搏信号检测算法。本文通过视频放大技术放大颈部微小运动并分块计算信噪比,采用选取高信噪比子块作为显著区域,以减少环境噪声的干扰。在此基础上,同时采用复可控金字塔分解提取相位谱并计算相位差的方法,从颈部脉搏搏动显著区域中提取脉搏波波形。进而实现颈部微振动视频中的脉搏信号检测和心率计算。（2）设计并实现了一个手机端的脉搏波检测软件系统。此系统以面部和颈动脉作为数据采集位置,通过手机前置和后置相机对人体面部和颈部颈动脉进行视频录制及数据采集,然后通过基于颈部微振动视频的脉搏信号...
【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】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中医号脉
合肥工业大学硕士学位论文4（a）ECG设备张贴示意图（b）ECG波形示意图图1.3ECG设备图Fig1.3ECGdevicediagram（4）基于PPG的传感器设备上述设备或是侵入式，或是基于生物电的，而传感器检测设备是基于光电容积描记术（Photoplethysmography，PPG）发明的检测设备，用来检测人类体表细密的毛细血管中血流量（流量的变化会带给血管壁不同的压力）或血液性质（动脉血富含氧离子，血液呈现鲜红色，静脉血富含炎症因子，血液呈现暗红色，两类血液发生明显的颜色变化）的变化。该技术成本低廉，操作简单。光电传感器和压阻传感器是常用的传感器，通过他们来获取皮肤组织下的压力或颜色波形[21]，从而得到脉搏波数据。这类设备中同时还包含了最近比较流行的智能穿戴设备，医疗健康终端随处可见[22]。（a）指夹式脉搏波检测设备（b）智能可穿戴设备图1.4基于PPG的传感器设备Fig1.4SensorequipmentbasedonPPG据16年的统计数据显示，全球的可穿戴设备出货量达3亿台[23]。上述此类设备需要用户十分的配合，同时需要购买专业的传感器设备或者购买穿戴物品，手环
合肥工业大学硕士学位论文4（a）ECG设备张贴示意图（b）ECG波形示意图图1.3ECG设备图Fig1.3ECGdevicediagram（4）基于PPG的传感器设备上述设备或是侵入式，或是基于生物电的，而传感器检测设备是基于光电容积描记术（Photoplethysmography，PPG）发明的检测设备，用来检测人类体表细密的毛细血管中血流量（流量的变化会带给血管壁不同的压力）或血液性质（动脉血富含氧离子，血液呈现鲜红色，静脉血富含炎症因子，血液呈现暗红色，两类血液发生明显的颜色变化）的变化。该技术成本低廉，操作简单。光电传感器和压阻传感器是常用的传感器，通过他们来获取皮肤组织下的压力或颜色波形[21]，从而得到脉搏波数据。这类设备中同时还包含了最近比较流行的智能穿戴设备，医疗健康终端随处可见[22]。（a）指夹式脉搏波检测设备（b）智能可穿戴设备图1.4基于PPG的传感器设备Fig1.4SensorequipmentbasedonPPG据16年的统计数据显示，全球的可穿戴设备出货量达3亿台[23]。上述此类设备需要用户十分的配合，同时需要购买专业的传感器设备或者购买穿戴物品，手环
【参考文献】：
期刊论文
[1]中医脉诊实验教学的实践与体会[J]. 梁丽丽,史红,张庆,袁晓霞. 中医药管理杂志. 2019(24)
[2]动脉血气分析仪与全自动生化分析仪在ICU危重患者检测中应用研究[J]. 崔静,王菁,伍银银,姚莉. 创伤与急危重病医学. 2019(02)
[3]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)
[4]《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)
[5]心电图机的工作原理和故障[J]. 李兴,杨淼,闫亭亭. 医疗装备. 2017(23)
[6]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)
[7]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)
[8]预决策金字塔层数的欧拉视频微弱运动放大算法[J]. 王霞,付晓静,王楠,王蒙军. 科学技术与工程. 2016(01)
[9]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)
[10]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)
硕士论文
[1]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
[2]主动脉血液动力学分析[D]. 段虎.太原理工大学 2014
[3]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
[4]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
[5]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：3532100
【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】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中医号脉
合肥工业大学硕士学位论文4（a）ECG设备张贴示意图（b）ECG波形示意图图1.3ECG设备图Fig1.3ECGdevicediagram（4）基于PPG的传感器设备上述设备或是侵入式，或是基于生物电的，而传感器检测设备是基于光电容积描记术（Photoplethysmography，PPG）发明的检测设备，用来检测人类体表细密的毛细血管中血流量（流量的变化会带给血管壁不同的压力）或血液性质（动脉血富含氧离子，血液呈现鲜红色，静脉血富含炎症因子，血液呈现暗红色，两类血液发生明显的颜色变化）的变化。该技术成本低廉，操作简单。光电传感器和压阻传感器是常用的传感器，通过他们来获取皮肤组织下的压力或颜色波形[21]，从而得到脉搏波数据。这类设备中同时还包含了最近比较流行的智能穿戴设备，医疗健康终端随处可见[22]。（a）指夹式脉搏波检测设备（b）智能可穿戴设备图1.4基于PPG的传感器设备Fig1.4SensorequipmentbasedonPPG据16年的统计数据显示，全球的可穿戴设备出货量达3亿台[23]。上述此类设备需要用户十分的配合，同时需要购买专业的传感器设备或者购买穿戴物品，手环
合肥工业大学硕士学位论文4（a）ECG设备张贴示意图（b）ECG波形示意图图1.3ECG设备图Fig1.3ECGdevicediagram（4）基于PPG的传感器设备上述设备或是侵入式，或是基于生物电的，而传感器检测设备是基于光电容积描记术（Photoplethysmography，PPG）发明的检测设备，用来检测人类体表细密的毛细血管中血流量（流量的变化会带给血管壁不同的压力）或血液性质（动脉血富含氧离子，血液呈现鲜红色，静脉血富含炎症因子，血液呈现暗红色，两类血液发生明显的颜色变化）的变化。该技术成本低廉，操作简单。光电传感器和压阻传感器是常用的传感器，通过他们来获取皮肤组织下的压力或颜色波形[21]，从而得到脉搏波数据。这类设备中同时还包含了最近比较流行的智能穿戴设备，医疗健康终端随处可见[22]。（a）指夹式脉搏波检测设备（b）智能可穿戴设备图1.4基于PPG的传感器设备Fig1.4SensorequipmentbasedonPPG据16年的统计数据显示，全球的可穿戴设备出货量达3亿台[23]。上述此类设备需要用户十分的配合，同时需要购买专业的传感器设备或者购买穿戴物品，手环
【参考文献】：
期刊论文
[1]中医脉诊实验教学的实践与体会[J]. 梁丽丽,史红,张庆,袁晓霞. 中医药管理杂志. 2019(24)
[2]动脉血气分析仪与全自动生化分析仪在ICU危重患者检测中应用研究[J]. 崔静,王菁,伍银银,姚莉. 创伤与急危重病医学. 2019(02)
[3]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)
[4]《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)
[5]心电图机的工作原理和故障[J]. 李兴,杨淼,闫亭亭. 医疗装备. 2017(23)
[6]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)
[7]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)
[8]预决策金字塔层数的欧拉视频微弱运动放大算法[J]. 王霞,付晓静,王楠,王蒙军. 科学技术与工程. 2016(01)
[9]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)
[10]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)
硕士论文
[1]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
[2]主动脉血液动力学分析[D]. 段虎.太原理工大学 2014
[3]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
[4]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
[5]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：3532100
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