心血管生理参数非接触式检测关键技术研究
| 主要创新点 | 第5-11页 |
| 摘要 | 第11-13页 |
| Abstract | 第13-14页 |
| 1 绪论 | 第15-27页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第15-16页 |
| 1.2 接触式测量简介 | 第16-19页 |
| 1.2.1 PPG的背景 | 第17-18页 |
| 1.2.2 PPG面临的问题 | 第18-19页 |
| 1.3 非接触测量简介 | 第19-25页 |
| 1.3.1 IPPG技术的背景 | 第19-20页 |
| 1.3.2 IPPG的发展现状 | 第20-25页 |
| 1.3.3 IPPG面临的困难 | 第25页 |
| 1.4 本论文主要研究内容 | 第25-27页 |
| 2 心血管生理参数计算的理论依据及数学模型 | 第27-41页 |
| 2.1 IPPG技术的生理学基础 | 第27-28页 |
| 2.2 心率的计算 | 第28-32页 |
| 2.2.1 心率 | 第28-29页 |
| 2.2.2 时域内的计算 | 第29页 |
| 2.2.3 频域内的计算 | 第29-31页 |
| 2.2.4 心率的临床意义 | 第31-32页 |
| 2.3 心率变异性的计算 | 第32-34页 |
| 2.3.1 心率变异性 | 第32页 |
| 2.3.2 时域分析 | 第32-33页 |
| 2.3.3 频域分析 | 第33-34页 |
| 2.3.4 心率变异性的临床意义 | 第34页 |
| 2.4 血氧饱和度的计算 | 第34-40页 |
| 2.4.1 血氧饱和度 | 第34-35页 |
| 2.4.2 朗伯比尔定律 | 第35-36页 |
| 2.4.3 IPPG血氧饱和度的计算 | 第36页 |
| 2.4.4 光源的选择 | 第36-38页 |
| 2.4.5 血氧饱和度的定标 | 第38-39页 |
| 2.4.6 血氧饱和度的临床意义 | 第39-40页 |
| 2.5 本章小结 | 第40-41页 |
| 3 基于单色相机的心血管生理参数检测系统 | 第41-71页 |
| 3.1 引言 | 第41-43页 |
| 3.2 系统平台设计 | 第43-48页 |
| 3.2.1 硬件平台 | 第44-45页 |
| 3.2.2 成像设备性能 | 第45-46页 |
| 3.2.3 镜头选取 | 第46页 |
| 3.2.4 波长的选择 | 第46-47页 |
| 3.2.5 带通滤波片 | 第47-48页 |
| 3.3 实验过程 | 第48-49页 |
| 3.4 信号提取 | 第49-59页 |
| 3.4.1 视频处理及序列图片预处理 | 第50页 |
| 3.4.2 图像分割 | 第50-53页 |
| 3.4.3 图像配准 | 第53-58页 |
| 3.4.4 IPPG信号获取 | 第58-59页 |
| 3.5 信号处理 | 第59-64页 |
| 3.5.1 小波变换 | 第59-61页 |
| 3.5.2 自适应滤波 | 第61-62页 |
| 3.5.3 基于小波分解的自适应滤波 | 第62-64页 |
| 3.6 实验结果 | 第64-69页 |
| 3.6.1 点分析 | 第64-66页 |
| 3.6.2 区域分析 | 第66-68页 |
| 3.6.3 存在运动伪差情况的讨论 | 第68-69页 |
| 3.7 本章小结 | 第69-71页 |
| 4 基于彩色相机的心血管参数检测系统 | 第71-109页 |
| 4.1 引言 | 第71-72页 |
| 4.2 系统平台设计 | 第72-75页 |
| 4.3 实验过程 | 第75-77页 |
| 4.4 信号提取 | 第77-89页 |
| 4.4.1 人脸检测 | 第77-80页 |
| 4.4.2 人脸追踪 | 第80-84页 |
| 4.4.3 肤色检测 | 第84-85页 |
| 4.4.4 ROI区域选取 | 第85-89页 |
| 4.4.5 IPPT信号获取 | 第89页 |
| 4.5 信号处理 | 第89-93页 |
| 4.5.1 盲源分离 | 第89-91页 |
| 4.5.2 独立成分选取 | 第91-92页 |
| 4.5.3 信号趋势去除和标准化 | 第92-93页 |
| 4.6 生理参数的计算 | 第93-94页 |
| 4.6.1 心率的计算 | 第93页 |
| 4.6.2 血氧值的计算 | 第93-94页 |
| 4.6.3 心率变异性的计算 | 第94页 |
| 4.7 实验结果 | 第94-107页 |
| 4.7.1 单人心率实验 | 第94-96页 |
| 4.7.2 单人心率变异性实验 | 第96-97页 |
| 4.7.3 单人血氧饱和度实验 | 第97-98页 |
| 4.7.4 多人多组实验 | 第98-99页 |
| 4.7.5 不同光照条件实验 | 第99-101页 |
| 4.7.6 不同拍摄距离实验 | 第101-102页 |
| 4.7.7 不同方法对比实验 | 第102-104页 |
| 4.7.8 存在运动伪差情况的讨论 | 第104-107页 |
| 4.8 本章小结 | 第107-109页 |
| 5 改进的自然光条件下的心血管生理参数检测系统 | 第109-131页 |
| 5.1 引言 | 第109-111页 |
| 5.2 系统平台设计 | 第111页 |
| 5.3 实验过程 | 第111-112页 |
| 5.4 信号提取 | 第112-119页 |
| 5.4.1 微弱视频信号放大 | 第112-116页 |
| 5.4.2 OI区域选取 | 第116页 |
| 5.4.3 RGB三通道IPPG信号的改善 | 第116-119页 |
| 5.5 信号处理 | 第119-124页 |
| 5.5.1 经验模态分解 | 第119-121页 |
| 5.5.2 总体经验模态分解 | 第121-122页 |
| 5.5.3 主成分分析 | 第122-123页 |
| 5.5.4 独立成分分析 | 第123-124页 |
| 5.5.5 信号带通滤波 | 第124页 |
| 5.6 实验结果 | 第124-129页 |
| 5.6.1 多人实验 | 第124-125页 |
| 5.6.2 对比实验 | 第125-126页 |
| 5.6.3 不同光照实验 | 第126-128页 |
| 5.6.4 存在运动伪差情况的讨论 | 第128-129页 |
| 5.7 本章小结 | 第129-131页 |
| 6 总结与展望 | 第131-133页 |
| 6.1 主要结论 | 第131-132页 |
| 6.2 研究展望 | 第132-133页 |
| 参考文献 | 第133-152页 |
| 攻博期间的科研成果目录 | 第152-153页 |
| 致谢 | 第153页 |
