从智能手机摄像头采集的指尖视频中消除触摸误差后由 PPG 信号计算脉搏的算法
信号处理
2021-09-08 v3
摘要
随着全球人口心脏问题的持续存在，人们的医疗需求预计会增加。心电图（ECG）是被证明可捕获心脏响应信号以评估心脏电学和肌肉功能的方法之一。ECG 装置昂贵且需要适当培训，当然也不即时。为快速、准确地监测心脏参数，科学家关注基于特定波长光强的光电容积描记（PPG）信号。具有优质摄像头的安卓智能手机已普及到普通民众手中，并成为当今及未来几代人最必要且耐用的设备之一。我们可以利用其强大功能，通过捕获图像的必要数据来解决或评估心脏状态监测。移动摄像头具有光发射二极管和光电探测器。光源照射组织。光电探测器计算与血管（主要指指尖、脚趾和耳朵）中血容量变化相关的小光强变化。我们捕获了未对焦的接触式视频，利用安卓智能手机捕获 PPG。然后，基于红平面平均像素强度计数去除了一定比例的摄像头触摸误差，这是本研究提出的一种新方法。我们使用二阶 Butterworth（IIR）带通滤波器去除噪声，使用 FFT Hann 窗进行频率分析和泄漏抑制。我们以 MATLAB 为开发平台，开发了用于精确脉搏（BPM）测量的算法。此外，我们将所开发算法与其他可用的基于 PPG 的脉搏计算算法进行了对比分析。本研究中，指尖视频是在身体静止时捕获的。
引用
@article{arxiv.2012.02263,
title = {Algorithm To Calculate Pulse from PPG Signal After Eliminating Touch Errors from the Fingertip Video Captured by Smartphone Camera},
author = {Ayan Chatterjee and Sundar Gopalakrishnan and Martin Gerdes and Santiago Martinez and Nibedita Pahari and Pankaj Khatiwada},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.02263},
year = {2021}
}
备注
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