目前心率识别的原理方法有几种?

2023-08-23

目前心率识别的原理方法有几种?

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  血氧法:

  基本测量的原理:血氧的含量,饱和度的测量在手指测量是最多的,也可以在脚趾、耳朵,这是最常见的测量血氧的地方。

  原理就是用红光和红外光发射,这两个要非常将近,保证他们在手指基本上非常接近的位置,可以保证检测的准确度。这本身对传感器技术,LED也是挑战。

  红光和红外光是分开工作的,当红光工作的时候,红外光是关闭的,可以保证红光和红外光之间的工作非常干扰,刚才讲距离要非常近,保证在同一个身体组织结构里面取得的信息。

  当你有脉动的时候,走过毛细血管的时候把氧分子丢下了,回到这边是还原的血红蛋白。所以检测的时候,红光和红外光都是一个光,一方面会受到组织结构的衰减,再有受到静脉血的衰减,还有动脉的衰减,动脉有两个部分,一部分是存量的,总是在里面的,由于心脏的博动,有一部分脉动的血红蛋白,血红蛋白会增加。

  因为有心跳的原因,就是脉动了,通过手指传送的光强会不断的变化。

  这样通过一定的算法既可以检测到心率了。

  光电式:

  一束光打在皮肤上,测量反射/透射的光。因为血液对特定波长的光有吸收作用,每次心脏泵血时都会该波长都会被大量吸收,以此就可以确定心跳。缺点:耗电大,会因环境光干扰。

  发绿光的就是LED啦,中间那个不发光的就是测量反射光的sensor。市面上几乎所有运动手表都是这个原理。

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  我们通过光电式传感器,检测到下图中的波形

  脉冲传感器的原始信号被放大,并使其在V / 2脉冲波,中点电压附近。脉冲传感器通道对光强度的相对变化。如果光入射在传感器的数量保持不变,信号值将保持在(或接近)ADC范围的中点。更多的光,信号则上升。较少的光,相反的。每个脉冲,从绿色的LED的光被反射回到传感器的强度都会变化。

  我们的目标是瞬间心脏的连续跳动,以及两次跳动的时间间隔,称为搏动间隔(IBI)。


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