基于IPPG的非接触式血压测量

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每个人的身体健康情况包括了两个方面,不但包括生理健康,还有心理健康,而生理健康则需要通过各项生理指数来反映,例如血压、心率、血氧饱和度、呼吸率这些日常身体检测的基本生命指标。随着人类社会不断的向前发展,科学技术的不断提高,生活质量和习惯也变得不同,这也导致人们患各种疾病的几率在逐渐增加。心脑血管类疾病的发病率有着较为显著的增长,在这里面,高血压更是“首当其冲”。血压是反映每个人基本生命体征的重要身体指标,无论是日常健康监测,还是医学检查、临床手术等情况,都必须时刻监测人体血压。而现有的接触式血压测量方法,如果遇到皮肤大面积烧伤、婴幼儿,或者是皮肤过敏等患者,无法在第一时间进行血压测量,这使得接触式的测量方法有了一定的局限性;并且在给袖带充气过程中,会慢慢产生压迫感,让人觉得难受;一次测量之后要等几分钟,才能再次测量,在长时间、连续测量方面也有所欠缺。本篇论文的主要研究目的,就是尝试使用一种非接触式的方法,测量人体血压,让人们在日常生活中可以做到方便、快捷的检测自身血压,在连续、长时间的测量时,不用受袖带充气造成的压迫感,可以随时测量自己的血压。根据IPPG的原理,提出了本篇论文测量血压的方法,以下是需要完成的研究工作:(1)首先了解了最早使用的有创血压测量方法,以及几种无创测量方法,国内外的无创血压测量方法的研究现状。将听诊法、容积补偿法等常用的接触式测量方法与非接触式方法进行比较,证明非接触式测量方法有很多优势,值得研究。(2)介绍本文非接触式获取血压的原理和技术。基于普通摄像机的非接触式血压测量,以b PTTBP a为基础,通过IPPG技术,使用普通光学镜头录制感兴趣区域(人脸和手掌)的视频,对视频进行分帧处理,截取感兴趣区域,以图片帧序列为时间序列,计算每帧图片的绿色通道的像素值,以获取脉搏波信号;并对信号进行处理,计算两个脉搏波信号的时间差值,再结合实时采集的人体血压值,通过神经网络拟合,得到非接触式血压测量预测模型所需要的参数,建立血压预测模型,实现非接触式血压测量。(3)使用普通光学镜头、非接触式获得的血压值,需要进行预测结果的准确性分析。模型预测出来的收缩压和舒张压有不确定性,以OMRON腕式电子血压计的测量结果作基准,计算误差,并分析造成误差的原因。本文最终误差范围为:舒张压-9.84~4.76%,收缩压误差为-9.28%~3.16%。
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