非接触式呼吸与心率信号采集系统

论文摘要

为实现卧床病员生命状态的无感实时监测,设计了一种非接触式呼吸率与心率监测系统。首先,根据心脏射血收缩过程的力学特性,选择灵敏度高、稳定性好的压电陶瓷传感器采集心冲击力学信号。对信号进行去噪,滤波放大等处理,通过数字化采集得到心冲击图(Ballistocardiogram,BCG)。其次,通过对心冲击图进行平滑滤波提取呼吸信号,利用快速傅氏变换(FFT)获取呼吸信号频率。采用带通滤波器去除BCG信号的呼吸包络以及高频干扰,获取BCG信号的单位时间J波波峰数,推算出心率值。最后,为验证系统的准确性与一致性,与BIOPAC采集的呼吸及心电图(Electrocardiogram,ECG)信号进行比对,结果表明本系统呼吸误差率小于4.5%,心率误差率小于9.7%。通过BlandAltman分析,表明监测系统的心率测算准确度与BIOPAC具有较好的一致性。

论文目录

• 1 引言
• 2 系统设计
•   2.1 传感器阵列设计
•   2.2 信号处理
•   2.3 固件设计
• 3 系统测试
•   3.1 测试设备
•   3.2 测试方法
• 4 实验结果与分析
•   4.1 计算结果误差率评估
•   4.2 心率测量结果一致性评价
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 郭健,陈雨行,王丽荣,韦阳,郭宇,赵也明,刘丽兰,陈晓禾

关键词: 非接触式,心率检测,呼吸率检测,分析

来源: 光学精密工程 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 仪器仪表工业,电信技术

单位: 上海大学机电工程与自动化学院,中国科学院苏州生物医学工程技术研究所,苏州大学电子信息学院

基金: 国家重点研发计划资助项目(No.2017YFC1001803)

分类号: TH77;TN911.7

页码: 1354-1361

总页数: 8

文件大小: 378K

下载量: 417