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基于Gunnar-Farneback光流的无接触性震动心动图

医学物理 2024-12-16 v1 图像与视频处理

摘要

震动心动图(Seismocardiography, SCG)因其在监控心脏健康和诊断心血管疾病方面的潜在应用而受到广泛关注。传统的 SCG 方法依赖于附着在胸部上的加速度计,这些方法可能不舒适或不便于使用。近年来,研究人员探索了从胸部视频中捕获 SCG 信号的非接触方法,其中一种有前景的做法是分析胸部的视频记录。本研究我们研究一种基于Gunnar-Farneback光流的视觉方法,用于从智能手机摄像头记录的胸部皮肤运动中提取 SCG 信号。我们将四名健康受试者胸部视频中提取的 SCG 信号与加速度计信号以及我们先前基于贴纸跟踪的方法进行比较。我们的结果表明,本方法提取的视觉 SCG 信号与加速度计和贴纸的信号非常接近,尽管这些信号是来自略微不同的位置。视觉 SCG 信号与加速度计信号之间的均方误差(MSE)在合理范围内,特别是在从头到脚的方向上(0.2 << MSE << 1.5)。此外,从视觉 SCG 推导出的心率与标准 ECG 测量值表现出良好的一致性,平均差异为 0.8 次/分。这些结果表明,这种无创方法在健康监测和诊断方面具有潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.09512,
  title  = {Contactless seismocardiography via Gunnar-Farneback optical flow},
  author = {Mohammad Muntasir Rahman and Amirtaha Taebi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.09512},
  year   = {2024}
}