基于Hilbert谱的心率变异信号时频分析方法

心率变异性(heart rate variability,HRV)信号的频域分析方法是用来表征自主神经调控信息的基本方法。为了评估自主神经系统功能及对心血管活动的影响,提出一种基于Hilbert时频谱的HRV信号的时频特征提取和分析的新方法。对HRV信号进行希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)以获得HRV信号Hilbert时频谱,依据短时程HRV信号的线性频域分析指标,得到不同生理频带的Hilbert能量棒形图,提取总能量、各生理频带的能量和其归一化能量以及生理频段的能量比值作为评价心率变异性的时频特征。对MIT-BIH数据库的年轻人、老年人样本和健康人、心衰病人样本的HRV信号分析表明,基于Hilbert谱的时频特征的区分性能好,有较清晰的生理意义,能反映人的生理病理变化,为短时程HRV信号分析提供了一种有效方法。     

文胸罩杯材料对躯干皮肤温分布的影响研究

为了探讨文胸罩杯材料对躯干皮肤温的影响,选用无衬垫单层文胸、立绵衬垫运动文胸、锦纶三维针织材料衬垫运动文胸,选择7名健康女大学生分别穿着3款文胸进行30 min静坐休息、5 min快走、3组10 min慢跑和5 min快走交替运动、30 min静坐恢复运动,分析受试者心率、体核温和皮肤温的变化。结果表明,运动过程中躯干后侧背部和腰部的皮肤温随交替运动的进行呈阶梯式上升;胸部皮肤温总体呈下降趋势,穿着无衬垫文胸时胸部皮肤温显著低于穿着衬垫文胸,穿着锦纶三维针织材料衬垫文胸时胸部皮肤温也明显较低。运动过程中穿着文胸使胸部先于躯干其他部位出现降温,穿着三维针织材料衬垫文胸时胸部皮肤温下降得更快。     

GPS/CP车辆定位与交叉口冲突检测

为提高公路交叉口的安全性,探究在交叉口处车辆的减速行为与驾驶员心生理特征之间的关系,通过实地检测驾驶员在交叉口的心生理反应、车辆运行速度等参数,以人因工程学、心理学等为基础,对交叉口处车辆的减速特性和驾驶员的心生理反应进行研究.分析驾驶员在交叉口行车时的心率、瞳孔尺寸变化及其反应出的心生理规律,建立车辆最大减速度与驾驶员心率增长率的关系模型和驾驶员的瞳孔尺寸与最大减速度的关系模型;依据心率增长率、瞳孔尺寸和最大减速度得到车辆通过交叉口危险程度等级;分析不同危险等级下的心率增长率和瞳孔尺寸随最大减速度变化的情况,为交叉口的后续管控措施提供理论依据.

     

基于GD32的便携式心电记录仪设计

患者由于发病时刻与到达医院的时间差,往往会错过最佳的诊断时机,所以会无法检测出正确的病因,影响医生的诊断。为了解决以上问题,便携式的心电仪应运而生。它能在几秒的时间内记录患者的心电状况,并将实测的心电数据在就诊时提供给医生,减少诊断成本。但目前便携式心电仪依旧存在些许不足,我们在考察当前心电仪不足的基础上,希望用国产GD32研发一款经济,带有测量呼吸频率能力的心电仪设备,实现心电数据差时查看功能的同时,能对应体现当时的呼吸频率,在日益发展的医疗进度背景下,能给患者测量,医生诊断提供更多维度的疾病测量诊断方案。     

抗运动干扰的人脸视频心率估计

该文针对现有的人脸视频心率检测方法在现实情景中受运动干扰难以准确估计心率的问题,提出一种抑制运动干扰的非接触式心率估计新方法。首先利用判别响应图拟合与KLT跟踪算法消除人脸的刚性运动干扰;然后使用对运动鲁棒的色度特征进行两步心率估计,并引入空间梯度因子调控空域和频域的权重,抑制非刚性运动的干扰;最终得到人脸不同区域融合的平均心率数值和信号波形图,实现心率的精确估计。实验结果表明：所提方法相比其它的基于人脸视频的心率估计方法优势明显,提升了信号波形图和真实脉搏波形的一致性,进一步提高了心率估计的精度和鲁棒性。     

基于心率监测的建筑工人生理疲劳分析

人体在进入疲劳状态时生理参数会发生相应的变化.为了探讨砌砖工人在持续体力劳动作业时心率和心率变异(HRV)对人体生理疲劳的影响,针对疲劳与心率的关系提出评价生理疲劳的数学模型.选取15名健康受试者(男性)在搭建的86 cm平台模拟砌砖工人作业.持续作业30 min进行一次心率变异数据的收集.同时,使用心率传感器对心率进行实时监测.本文采用方差分析、t检验和非线性拟合的方法对疲劳对心率和心率变异的影响进行分析.结果表明,生理疲劳使心率波动程度有显著变化(检验水准α=0.05水平,概率P<0.05),随着生理疲劳程度的加重,人体心率需要更长的时间才能恢复至正常值.受试者HRV并无显著性差异(α=0.05,P>0.05).非线性拟合结果(R²=0.8892)显示,生理疲劳的发展趋势呈现出\     

圆锥形中空夹层钢管混凝土压扭构件力学性能分析

为了研究圆锥形中空夹层钢管混凝土在压扭复合受力下的力学性能,通过有限元软件ABAQUS建立了圆中空夹层钢管混凝土压扭构件的数值模拟模型,并与已有的试验结果进行对比,验证了模型的正确性。用同样建模方法对圆锥形中空夹层钢管混凝土压扭构件进行了数值分析,分析了该类构件在压扭复合作用下的扭矩-转角全过程关系曲线、各部件的承载力分配等,讨论了轴压比、空心率、锥度、混凝土强度及钢管强度对构件受力性能的影响规律。结果表明:构件的扭矩-转角全过程曲线可以分为弹性、弹塑性、塑性强化三个阶段;加载过程中轴压比、混凝土强度、内钢管强度和空心率的变化对其极限扭矩的影响较小,锥度和外钢管强度的变化对该类构件抗扭承载力影响较大。本文所建议的抗扭承载力计算方法与数值模拟结果吻合良好。     

智能健康监测女性运动内衣的设计

为获得一款兼具舒适性与功能性的智能健康监测女性运动内衣,以传感器的安装部位和方法为核心,设计制作9款运动内衣.实验测得穿戴者在运动前、运动中、运动后3种状态下的主观感受值和客观生理数据.结果表明,可采用内层粘贴的方式将心率传感器加入到运动内衣肩带处,采用夹入面料中间的方式将温度传感器加入到运动内衣肩带处.     

驾驶疲劳状态波动性特征的识别方法

针对疲劳状态变化的波动性特征,基于心率变异性指标构建了一种驾驶疲劳状态识别方法.以驾驶行为绩效为疲劳客观测评指标,给出了适应疲劳波动性特征的驾驶疲劳分级方法.以心率变异性的3项时域指标、5项频域指标为特征因子构建驾驶疲劳识别特征向量,结合支持向量机提出了一种适应小样本的驾驶疲劳状态识别模型.采用10名驾驶员连续4 h的驾驶行为绩效与心电数据,对模型方法予以了测试.测试结果表明:10名驾驶员1级、2级疲劳状态的正确识别率介于70%~82%,平均正确识别率为75%.     

基于自适应感兴趣区域的视频心率测量

基于视频的非接触光电容积脉搏波(Photoplethysmography,PPG)可以实现非接触式心率监测.为改善非接触PPG信号质量和提高非接触PPG技术检测心率的准确性,提出一种自适应感兴趣区域(Region of Interest,ROI)的方法.使用独立向量分析对人脸分区域处理,然后使用归一化分割选取信噪比和相...