基于电容耦合的非接触式心电技术的实验研究
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心电检测用织物电极的研究进展温东伟;杨昆【摘要】The quality of ECG electrode directly affects the quality of acquired signals. The popularly used silver/silver chloride wet electrode is easy to cause skin discomfort and even allergic reaction, as well as the decline of signal quality during long time detection due to the drying of conductive adhesive. The development of fabric electrodes is becoming one of the research hot-points. In this paper, the principle of ECG is introduced firstly, and then, the material, structure, evaluation and application of fabric electrodes are presented successively.%心电电极的质量直接影响采集到的信号质量,目前常用的银/氯化银传统湿电极易引起皮肤不适甚至过敏反应,长时间监测会由于导电胶干涸造成信号质量的下降.开发舒适性良好并且性能可靠的织物电极成为了国内外研究重点.文章介绍了心电检测原理,并从织物电极的材料、织物类型、评价方法和应用领域等 4 个方面对织物电极的研究进展进行了介绍.【期刊名称】《纺织导报》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】4页(P72-75)【关键词】心电信号;织物电极;柔性电极;智能纺织品【作者】温东伟;杨昆【作者单位】天津工业大学纺织学院;天津工业大学纺织学院【正文语种】中文【中图分类】TS101.8近年来,随着社会发展和生活节奏的加快,人们工作与生活压力增大,造成心脑血管疾病潜在危险。
基于空间电容耦合原理的局部放电检测方法及其传感器研究周秀;吴旭涛;汲胜昌;周童浩;罗艳;李秀广;田天;何宁辉
【期刊名称】《高压电器》
【年(卷),期】2022(58)4
【摘要】针对局部放电在线监测中存在的问题,文中基于空间电容耦合原理研制了一种新型局部放电传感器。
其分为工频电压波形传感器和局部放电传感器两部分。
两者集成在同一块印刷电路板上,使用时无需接地或与被测物体接触,只需将传感器对准被测物体的高压引出线,即可同时对工频电压和局部放电信号进行检测。
基于针—板电极模型搭建了局部试验平台,试验结果表明:文中研制的工频传感器可准确获取工频波形及相位信息;对于局部放电信号,文中研制的局放传感器与无感电阻测得的波形基本一致,可以对放电信号的极性进行判别,且两者的峰峰值具有较强的线性关系;此外,其相对于HFCT具有更高的灵敏度和分辨能力,尤其对于短时间内的重复放电信号,即使无感电阻测得的波形具有较大重叠,文中研制的传感器也可准确分辨,对于放电脉冲重复率的测量具有重要意义。
【总页数】7页(P63-69)
【作者】周秀;吴旭涛;汲胜昌;周童浩;罗艳;李秀广;田天;何宁辉
【作者单位】国网宁夏电力有限公司电力科学研究院;西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】R28
【相关文献】
1.基于双电容耦合的发电机局部放电离线式测量新方法
2.基于电容传感器法的电缆接头局部放电在线检测
3.固体介质声耦合光纤法珀传感器局部放电检测方法
4.基于SLO实时分解的电力电容器局部放电信号检测方法研究
5.基于双电容串联模型的TEV传感器在电缆终端局部放电检测中的研究
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基于电容传感器的心率监测与心律分析方法研究心率是衡量心脏健康状况的重要指标之一,对于监测心脏疾病和健康管理具有重要意义。
近年来,随着电子技术的发展,基于电容传感器的心率监测与心律分析方法逐渐受到广泛关注。
本文将探讨基于电容传感器的心率监测与心律分析方法的研究进展及其应用前景。
一、电容传感器原理及其应用电容传感器是一种可以测量电容值的传感器。
当物体靠近电容传感器时,电容值会发生变化。
在心率监测中,电容传感器可以被用来感知心脏跳动引起的微小电容变化,从而实现心率的监测。
目前,基于电容传感器的心率监测方法有多种,其中包括皮肤接触式电容传感器和非接触式电容传感器。
皮肤接触式电容传感器需要与皮肤直接接触,适用于佩戴式的心率监测设备。
而非接触式电容传感器则无需与皮肤直接接触,适用于无需直接接触皮肤的应用场景。
二、基于电容传感器的心率监测方法研究进展近年来,许多研究者致力于改进基于电容传感器的心率监测方法,提高监测的准确性和舒适度。
以下是几种常见的研究方法:1. 信号处理算法的优化为了提高心率监测的准确性,研究者们运用了各种信号处理算法对电容传感器采集到的信号进行处理。
例如,使用数字滤波器对信号进行滤波和降噪,以去除干扰和提取心率信号。
同时,还可以应用自适应滤波算法,根据实时采集到的数据对滤波参数进行调整,以适应不同用户的心率特征。
2. 机器学习算法的应用机器学习算法在心率监测与心律分析方面的应用也日益普及。
研究者们通过收集大量的心率数据,并结合心脏病例的临床特征,训练机器学习模型来识别心律失常等心脏疾病。
这种基于机器学习的方法可以提高心率监测的准确性,并为临床决策提供支持。
三、基于电容传感器的心律分析方法研究进展除了心率监测,基于电容传感器的心律分析方法也得到了广泛研究。
心律分析旨在通过对心脏跳动间隔时间的测量和分析,评估心脏的节律性和稳定性。
1. 心律失常检测与分类心律失常是心脏节律异常的一种表现,对心脏健康的评估至关重要。
基于电容耦合法的高压开关柜局放智能监测装置的研制1. 引言1.1 研究背景高压开关柜是电力系统中重要的设备之一,其局放故障是导致设备损坏和电力系统事故的主要原因之一。
传统的局放监测方法存在监测频率低、监测精度不高、无法实时监测等问题,为了解决这些问题,本研究基于电容耦合法开发了一种高压开关柜局放智能监测装置。
电容耦合法是一种有效的非接触式检测方法,通过测量高压设备发射的电磁波信号来实现局放故障的监测。
本研究旨在提高局放监测的精度和实时性,减少设备损坏和事故发生的风险。
本文将详细介绍电容耦合法的原理及应用,高压开关柜局放监测技术的现状,装置的设计与实现过程,监测装置的测试及性能评估结果,以及一些实际应用案例。
通过本研究,可以为电力系统的安全运行提供可靠的技术支持,为未来的研究和应用提供参考。
1.2 研究意义高压开关柜是电力系统中重要的设备之一,其工作稳定性直接关系到电力系统的正常运行和安全运行。
局放是高压开关柜中常见的故障形式之一,如果未能及时发现和处理,可能造成设备损坏、事故发生。
因此,开发一种高效的局放监测装置对于提高电力系统的安全性和稳定性具有重要意义。
目前基于电容耦合法的高压开关柜局放智能监测装置的研制,可以有效实现对局放故障的智能监测和预警,提高了开关柜的故障诊断能力和及时处理效率。
此项研究的意义不仅在于为电力系统的安全运行提供了强有力的支持,同时也推动了局放监测技术的发展,并在一定程度上提高了电力设备的可靠性和安全性。
因此,本研究具有重要的理论和实际意义。
1.3 研究目的引言本研究旨在针对高压开关柜局放智能监测装置的研制,明确研究目的如下:1. 研究电容耦合法在高压设备局放监测中的原理及应用,探索其在实际工程中的可行性和有效性;2. 开发一种高压开关柜局放监测技术,结合电容耦合法与智能监测技术,实现对局放故障的实时监测和预警;3. 设计并实现一款高压开关柜局放智能监测装置,包括硬件设计、软件开发以及数据分析处理,确保其稳定可靠,并满足各类高压设备的监测需求;4. 对研制的监测装置进行测试及性能评估,验证其监测精度和可靠性,为实际工程应用提供依据;5. 结合实际案例,探讨监测装置在高压开关柜局放监测中的应用效果,为相关领域的工程实践提供参考和指导。
无接触电能传输技术的研究现状广义地说,无接触电能传输(Contactless Power Transfer,简称CPT)技术泛指一切借助某种载体实现无直接电气连接的电能传输技术.其中,“载体”包括激光、微波、RF无线电波、以及电磁场近场耦合等。
但是,由于目前研究最广泛的是基于电磁场近场耦合的CPT技术,因此狭义的CPT技术专指这种基于电磁感应原理,综合利用电力电子技术、磁场耦合技术及控制理论,实现用电设备以非电气接触方式从电网获取电能的技术。
CPT技术在不同的领域或者不同的研究团队有着不同的名称,如生物医电领域称为TET(Transcutaneous Energy Transmission)技术,在其他领域也称为WET(Wireless Energy Transfer)、CPS (Contactless Power Supply)、CLPS(Contactless Power Station)、IPT(Inductive Power Transfer)及ICPT(Inductively Coupled Power Transfer)等等,总而言之,所有这些不同的名字都指代着相同的东西,即通过电磁感应的基本原理实现电能无接触传输的技术,这里,我们统称为CPT技术。
美国麻省理工学院的Marin Soljacic教授等提出一种“Witricity”技术,基于磁共振原理实现较大距离的无线能量传输,2006年底他们展示了可实现2m 距离60W功率传输的演示系统,并在《Science》杂志上发表了其研究成果,引起了世界轰动。
它的原理是将发送端和接收端的线圈构成了一个磁场耦合共振系统,当发送端产生的振荡磁场频率和接收端的频率相同时,接收端就会产生共振,从而最大化地实现了能量的传输.这种无接触电能传输技术具有传输距离长、能量损耗较小,传输效率高,传输性能稳定等多方面的优点,因此这种技术吸引了大家更多的关注和研究。
非接触电容性耦合生物电信号传感器设计【摘要】本文介绍一种非接触电容式电极,突破传统低输入阻抗设计,以高输入阻抗运算放大器为核心,通过有效的生物电信号电子模型建模,研究并设计出适用于常见生物电信号(ECG、EEG、EMG、EOG等)检测的有源电极,且功耗低,灵敏度高。
【关键词】非接触;电容式电极;生物电信号采集随着科学技术的发展和人们物质生活水平的提高,生物电信号采集技术在医疗电子研究领域以及日常便携式应用领域得到飞速的发展。
在生物信号测量采集中,电极是第一个非常重要模块,因为其担负着把人体中依靠离子传导的生物电信号转换为测量电路中依靠电子传导的电信号的作用。
湿电极和干电极需要直接接触皮肤才能达到预期的效果,非接触式电容型传感器即使皮肤与电极有间隔仍能采集到生物体电势信号。
在使用电极时,允许一些绝缘物质充当电容介质,例如头发,衣服或者空气,而不需要特殊的电解质。
我们设计此电极主要有以下内容:(1)电路工作方案设计电极工作电路设计为信号先通过一路缓冲器引入信号,然后经过一路滤波器滤出低频干扰,然后经过一路缓冲器送与后级电路处理。
如图1所示。
图1 电极电路工作流程(2)电极印刷电路板结构设计电极印刷电路板设计为3层结构电极圆片、屏蔽层和电路层。
如图2所示。
图2 电极印刷电路板三层结构图3 电极综合电路1.电极电路设计1.1 信号引入方式非接触式电容式电极通过电极表面覆铜圆片与皮肤表面形成的电容耦合引入生物体电势信号。
非接触式电极可以等效为通过一个很小的电容(大约10pF)耦合信号。
1.2 前端放大器电路前端放大器设计为一路缓冲器。
不对信号进行放大,而是使得输入阻抗增大到百兆级,因为人体皮肤表面的阻抗非常大,这样就可以以分压的方式获得生物体表面电势。
1.3 信号预处理电路信号通过一路缓冲器之后,对信号进行预处理。
预处理电路我们选用一阶高通滤波器,截止频率在0Hz到0.7Hz之间。
此预处理电路用来滤出低频干扰、减少在测量过程中的人为误差和减少基线的偏移。
电容tccTCC(Thin Capacitive Coupling)是一种新型的电容技术,它在电子领域有着广泛的应用。
本文将从TCC的原理、特点和应用等方面进行介绍。
一、TCC的原理TCC是一种薄电容耦合技术,它利用了电容的特性来实现信号的传输和处理。
TCC由两层导电材料构成,之间通过一层绝缘层隔开。
当外加电压作用于TCC时,由于两层导电材料之间存在电场,导致电荷的积累和分布。
这种电荷的积累和分布可以被感应到,从而实现电容的效果。
二、TCC的特点1. 高灵敏度:TCC可以实现高灵敏度的信号检测和测量,能够对微弱信号进行有效的捕捉和放大。
2. 低功耗:TCC的工作电压较低,能够在低功耗的情况下完成信号的传输和处理。
3. 宽频带:TCC的工作频率范围广泛,可以适用于不同频率范围的信号传输和处理。
4. 小尺寸:TCC的结构较为简单,体积小巧,适合应用于微型电子设备中。
5. 抗干扰能力强:TCC能够有效地抵抗外界电磁干扰和噪声,提高信号的稳定性和可靠性。
三、TCC的应用1. 触摸屏技术:TCC可以应用于触摸屏技术中,实现触摸信号的检测和定位。
与传统的电阻式触摸屏相比,TCC触摸屏具有更高的灵敏度和精确度。
2. 生物传感器:TCC可以应用于生物传感器中,实现对生物信号的检测和分析。
例如,在医疗领域中,TCC可以用于心电图仪、血糖仪等设备中,对人体的生理信号进行实时监测。
3. 无线通信:TCC可以应用于无线通信技术中,实现信号的传输和接收。
例如,在近场通信(NFC)领域中,TCC可以用于实现手机与智能设备之间的数据传输和共享。
4. 电容式传感器:TCC可以应用于电容式传感器中,实现对环境参数的检测和监测。
例如,温度传感器、湿度传感器等,都可以利用TCC技术来实现对环境参数的测量。
5. 光学显示:TCC可以应用于光学显示技术中,实现图像的传输和显示。
例如,在柔性显示领域中,TCC可以用于实现柔性屏幕的可弯曲性和可折叠性,提高显示效果和用户体验。
传感器在医学领域的发展应用俞冰;张晓霞;张宇雪;王列震;陈鑫;林晓雷【摘要】随着科学技术的不断提高,传感器技术不断获得突破性进展,关于人类医学领域的传感器应用也得到了空前的进步.本文就国内外对于高血压、心脏病、糖尿病及癌症等疾病的传感器新发展做了探析.【期刊名称】《中国医疗器械信息》【年(卷),期】2017(023)015【总页数】2页(P17-18)【关键词】传感器;医学疾病;发展应用【作者】俞冰;张晓霞;张宇雪;王列震;陈鑫;林晓雷【作者单位】温州医科大学眼视光学院、生物医学工程学院浙江温州 325000;温州医科大学眼视光学院、生物医学工程学院浙江温州 325000;温州医科大学眼视光学院、生物医学工程学院浙江温州 325000;温州医科大学眼视光学院、生物医学工程学院浙江温州 325000;温州医科大学眼视光学院、生物医学工程学院浙江温州 325000;温州医科大学眼视光学院、生物医学工程学院浙江温州 325000【正文语种】中文【中图分类】R197.3919世纪以前,天花、霍乱、鼠疫、白喉等由病原菌引起的传染病引起人们的恐慌;20世纪中期,贫血、胃溃疡、生长缓慢等慢性疾病严重威胁人类生命;20世纪末至21世纪,高血压、心脏病、糖尿病、结石病、癌症、艾滋病等现代文明病尚未找到最佳治愈方式。
人类与疾病的斗争从未停止。
医用传感器是应用于生物医学工程领域的传感器,是把人体的生理信息转换成为与之有确定函数关系的电信息的医学器材。
随着生物医学工程学科的发展,传感器成为了各种医疗手段必不可少的核心技术之一。
本文围绕医用传感器在一些特定疾病治疗中的发展与应用做一综述。
传感器的发展过程大致分为三个阶段。
第一阶段是结构型传感器。
这种类型的传感器是以结构为基础,将生物信号转化为某些物理量的改变(例如长度、形状等),再将其转化为可进行处理分析的电信号。
例如电容式压力传感器,它是根据电容间隙的变化导致电容值的变化,从而实现对压力的测量。
电容式传感器电路设计及非接触测量技术优化随着科技的不断发展,电感式传感器已经成为现代工业和生活中广泛使用的测量技术。
电容式传感器是其中一种常见的测量技术,它利用电容的变化来实现对物理量的测量。
本文将详细介绍电容式传感器电路的设计原理及非接触测量技术的优化。
电容式传感器电路的设计原理电容式传感器基于电容量的测量原理。
电容是一种储存电荷的元件,它由两个带电板之间的电介质隔开。
当电介质发生变化时,电容的值就会发生变化。
因此,通过测量电容的变化,我们可以间接地测量电容器所测量的物理量。
在电容式传感器电路的设计中,有两种常见的方案。
一种是采用可变电容器,在测量物理量时调整电容的值。
另一种是采用固定电容器,通过改变电介质的特性来改变电容的值。
对于第一种方案,电容式传感器电路会将可变电容器的电容值转换为与被测量物理量相关的电信号。
这个电信号可以是电压、电流或频率的改变。
其中,最常见的是采用电压变换的方式。
通过电压传感器来测量电容的变化可以更加稳定和精确。
对于第二种方案,电容式传感器电路通过改变电介质的特性来改变电容的值。
例如,采用柱状固定电容器,通过改变柱状电介质的长度或直径来改变电容的值。
这种方案在一些特殊应用中具有优势,例如在液位测量中可以采用液位高度来改变电容的值。
非接触测量技术的优化非接触测量技术在电容式传感器中起着重要的作用。
它通过无需物理接触的方式来测量被测量物理量,提高了使用安全性和可靠性。
下面将介绍一些优化非接触测量技术的方法。
首先,可以采用无线传输的方式来实现非接触测量。
例如,可以使用无线传感器网络(WSN)来进行数据传输。
这样可以避免传统有线连接带来的布线麻烦,提高了测量的灵活性和便利性。
其次,可以采用无源传感器的方式来实现非接触测量。
无源传感器不需要外部电源供电,而是通过采集环境中的能量来驱动传感器。
这样可以减少电池更换和维护的成本,提高了系统的可靠性和寿命。
另外,可以采用通信协议的优化来提高非接触测量技术的性能。
无线充电技术的原理与特点随着科技的不断发展,无线充电技术逐渐成为人们日常生活中的重要一部分。
无线充电技术是指通过无线方式为电子设备提供电能的技术。
本文将详细介绍无线充电技术的原理、特点以及在生活和工作中的应用,并展望无线充电技术未来的发展趋势和应用前景。
无线充电技术的原理主要基于电磁感应、电容充电和无线电波等方式。
电磁感应是一种通过磁场变化产生电流的物理现象。
无线充电技术利用这一原理,将电能转化为磁场能,电子设备通过内置的磁感应线圈将磁场能再转化为电能。
电磁感应方式的传输距离较近,一般为几厘米到几米之间。
电容充电是利用电容器的原理,将电能储存于一个电容器中,通过电容器放电为电子设备提供电能。
无线充电技术中的电容充电方式是将电能以电场的形式储存于一个大的电容中,然后通过放电为电子设备供电。
电容充电方式的传输距离也相对较近。
无线电波是利用电磁波传输能量的方式。
无线充电技术中的无线电波方式是将电能转化为无线电波,通过空气或者介质传播,电子设备接收无线电波并转化为电能。
无线电波方式的传输距离较远,但能量损耗较大,效率较低。
无线充电技术最显著的特点就是便捷,用户无需插拔线缆,只需将电子设备放在充电座上即可。
这种充电方式为消费者带来了极大的便利,尤其适用于那些需要频繁充电的电子设备,如智能手机、平板电脑等。
无线充电技术相对于传统有线充电方式,其效率更高。
由于避免了线缆的传输损耗,无线充电的能量转换效率可以达到有线充电的80%以上。
同时,无线充电可以有效避免因线缆破损或质量不佳而导致的充电中断或效率降低等问题。
无线充电技术具有较高的安全性。
无线充电过程中产生的磁场对人体无害,不会影响人体健康。
无线充电的输出功率较低,一般仅为有线充电的50-70%,因此即使发生意外触电,对人体的危害也相对较小。
无线充电技术还具备过热保护、过充保护等安全功能,有效保障了电子设备和用户的安全。
无线充电技术在生活和工作中有广泛的应用,以下列举几个典型的实例。
医疗器械中的电容耦合效应电容耦合效应是指在医疗器械中,由于电容器的存在而引起的信号传输或干扰现象。
医疗器械中广泛使用的电容耦合技术,既可以实现信号的传输,也可能会引入一些干扰信号,因此在设计和使用过程中需要注意电容耦合效应的影响。
电容耦合效应主要是由于电容器的介质存储了电荷,当电容器与其他器件之间存在电位差时,会导致电荷的传输和积累,从而影响信号的传输。
在医疗器械中,常见的电容耦合效应包括信号串扰、共模干扰和漏电流等。
信号串扰是指在电容耦合的传输线上,由于电容器之间存在交流信号,会导致信号的相互干扰。
例如,在心电图监护仪中,多个导联之间通过电容耦合方式传输心电信号,如果存在电容耦合效应,就会导致导联之间的信号串扰,从而影响心电图的准确性。
共模干扰是指在电容耦合的电路中,由于存在共模信号的干扰,会影响到正常信号的传输。
在医疗器械中,常见的共模干扰源包括电源线的电磁辐射、地线干扰以及其他电路的干扰等。
这些共模干扰信号通过电容耦合效应传输到信号线上,会引入干扰信号,从而影响到医疗器械的正常工作。
漏电流也是电容耦合效应中的一个重要问题。
漏电流是指在电容器的介质中由于绝缘不完全或介质老化等原因导致的电荷泄漏现象。
在医疗器械中,电容器常常用于存储电荷或平衡电压,如果存在漏电流,就会导致电荷的泄露或不稳定,从而影响到器械的正常工作。
为了减少电容耦合效应对医疗器械的影响,需要采取一些措施。
首先,可以采用屏蔽技术,将电容耦合的传输线与其他信号线进行隔离,减少信号的串扰和干扰。
其次,可以进行电源线的滤波处理,减少共模干扰对信号的影响。
此外,还可以选择高质量的电容器,减少漏电流的发生。
电容耦合效应在医疗器械中是一个需要重视的问题。
了解电容耦合效应的原理和影响,采取相应的措施进行抑制,可以提高医疗器械的性能和可靠性。
在医疗器械的设计和使用过程中,需要考虑电容耦合效应对信号传输的影响,从而确保医疗器械的安全和有效运行。
基于声学技术的非接触式人体生理参数测试方法研究最近几年,声学技术在医学、健康、运动训练等领域得到了广泛的应用。
尤其是基于声学技术的非接触式人体生理参数测试,越来越被足球、篮球、田径等运动队伍,以及健身房所采用。
相较于传统的测试方法,声学技术测试方法具有不接触、无侵入性、准确、快速等优点,受到越来越多的关注。
一、声学技术的基本概念声学技术是利用声波传播的特性,测定或处理物质属性和物体状态的技术。
声波是一种机械波,具有频率和振幅两个基本参数,是通过固体、液体和气体传播的,可用于测量物震、声速,识别物体形态、结构和位置。
声学技术由声波产生、传播和接收三个部分组成。
在人体生理参数测试中,声波是用来发射和接收物体振动信号的,根据声波信号的差异计算出测量结果。
二、非接触式人体生理参数测试方法1. 心率测试心率是指每分钟心脏收缩的次数,是判断人类身体健康状况的重要指标之一。
传统的心率测试方法往往需要带着心电图,或是绑在手腕上准确检测心率。
而基于声学技术的非接触式心率测试则无需直接接触人体,在一定距离外即可准确测定心率。
使用此方法,可将移动设备或计算机放在距离人体一定距离的位置,利用移动设备的内置麦克风,与人体心跳的声音波动相结合,通过计算机程序自动计算心跳速率。
2. 姿势测试姿势测试可用来评估脊椎的状态及肌肉功能是否平衡。
在传统的姿势测试中,往往需要人体直接接触测量器材。
而基于声学技术的非接触式姿势测试,使人体只需站在测量区域内,根据声波传播的局限性,通过离子阵列传感器接收人体的声波及其余热波数据,并通过计算机程序生成相应的报告,从而分析出人体的姿态状态并进行评估。
3. 呼吸测试呼吸是人体生命活动的基本之一,正常呼吸遵循一定的规律和节奏。
使用基于声学技术的非接触式呼吸测试方法,只需射向人体通过胸部或喉部所发出的声音波谱,就能够计算呼吸频率和呼吸深度。
这种方法无需接触人体,对于正在紧张、疲劳或运动状态下的人体也可以进行测试,从而对人体的呼吸状况进行评估。
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811311777.4(22)申请日 2018.11.06(71)申请人 北京理工大学地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人 赵跃进 李芬 孔令琴 董立泉 刘明 (51)Int.Cl.A61B 5/024(2006.01)(54)发明名称一种基于BCG原理的非接触式心率检测方法(57)摘要本发明公开了一种基于BCG原理的非接触式心率检测装置,在被测对象头部固定成像设备,被测对象在任何位置以任意姿态保持头部静止采集30s或以上的视频,通过跟踪视频中任意静止目标并对信号进行处理,能够在复杂环境背景下得到被测对象的心率,实现准确的非接触式心率检测。
权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 109480813 A 2019.03.19C N 109480813A1.一种基于BCG原理的非接触式心率检测方法,其特征在于,所述方法包含如下步骤:第一步,将成像设备放置于被测试对象的头部区域,调整摄像头的位置,使成像设备与头部不发生相对运动。
第二步,启动成像设备,被测对象在任意位置以任意姿态保持头部静止采集30s或以上的视频。
第三步,选取所采集到的视频中任意的静止物体作为目标,并检测其特征点。
第四步,对第三步中检测到的特征点进行跟踪,得到特征点的时序信号。
第五步,对得到的时序信号进行主成分分析,获取得分最大的点的时域图。
第六步,对时序信号进行傅立叶变换得到信号的频谱图第七步,对频谱图进行带通滤波。
第八步,提取频谱图中幅值最大的位置对应的频率,将该数值乘以60。
2.根据权利要求1所述的一种基于BCG原理的非接触式心率检测方法,其特征是:所述特征点为SURF特征点,依靠Hessian矩阵行列式的局部最大值定位特征点位置。
3.根据权利要求1所述的一种基于BCG原理的非接触式心率检测方法,其特征是:所述带通滤波的范围是0.67Hz—2.5Hz。