文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
基于单目视觉的脉搏信号检测研究
姓名:余冬
申请学位级别:硕士
专业:检测技术与自动化装置
指导教师:张爱华
20070501
。脉搏信号在中医中常被称为脉象信息。中医理论对脉象描述的毛观性影响了其诊断的准确性与可行性,也成为脉诊应用、发展中的制约因素。长期以来,国内外许多研究者研究脉搏的检测方法,设计检测仪器,为脉诊客观化研究奠定了良好的荩础。现阶段,用于脉搏信号检测的传感器主要有:液态传感器、光电式传感器、应变式传感器、压电式传感器等。这些传感器受传感器原理、结构体积、敏感元件性能、制造工艺等因素影响,检测点数目受到很大限制。脉诊客观化研究表明,动脉脉搏除发出压力搏动的信息之外,还有管腔容积、血流速度以及脉管的三维运动等各种信息,仅用压力等传感器难以伞部定量的反映脉象信息。随着数字图像处理及计算机视觉技术的飞速发展,图像传感器在无损检测及其他各个领域得到广泛应用。因此,采用单目视觉的思想设计并改进了脉搏图像传感器,设计了数据采集方案,通过采集的脉搏动态图像来获取脉搏信息。在对脉搏动态图像的分析中,从三维运动分析的方法着手来分析脉搏在三维空间的变化,得到的实验结果虽能够反映脉搏的运动变化,效果却不够理想。研究基于灰度图像匹配的分析方法,提出了相关法和差分法。两种方法均能获得反映脉搏空间位移变化的脉搏信号波形,进一步对图像多个区域进行比较分析,可以检测切脉部位皮肤表面仟意多点的脉搏形象与动态。对累积差分获取的信号进行小波分析,揭示了累积差分法具有进一步研究的价值。基于单目视觉深度信息提取及三维重建方法的研究,提出了散焦法获取脉搏深度信息以及二三维重建的方法。结果表明,该方法能够真上迪至寺霾úǘ疃缺浠畔⒌幕袢。玫搅寺搏运动时的三维形状。最后,通过定量的实验分析,证明了相关法、差分法和散焦法获得的脉搏信号能够定量反映脉搏空间位移变化的信息。因此,利用脉搏图像传感器,可以获得比其它脉搏传感器更全面的脉象信息。同时,这为脉诊客观化研究提供了新的思路和方法。关键词:脉搏图像传感器:单目视觉;脉搏动态图像;图像相关;图像差分;散焦法;散焦恢复形状;基金项目:国家自然科学摹金资助项目甁
甌.,,甆瓾瓸瑃,甋..:基金项目:国家自然科学幕金资助项.
.甅簆籨.;;籨;籹
插图索引图透视投影倒立成像几何示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯图相关法获取的桡动脉横截面点多维脉搏信号⋯⋯⋯⋯⋯.图典型的脉搏信号波形图⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯图脉搏图像传感器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图光源设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.......图脉搏图像传感器的另一方案设计⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯图连续的两帧脉搏图像.⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯..图透视投影几何示意图.⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图正交投影几何示意图⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯图三维运动分析基本几何图形⋯⋯.⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯图复杂运动的分解⋯.⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯.⋯⋯..图孔径问题示意图⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯.⋯⋯⋯图选取一个小平面进行分析..⋯⋯.⋯⋯⋯.⋯.⋯⋯⋯⋯图通过运动参数得到的深度变化.⋯⋯⋯⋯.⋯.⋯⋯⋯.⋯图选择不同参考图像时获得的波形⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.图相关法对不同区域分析的比较⋯⋯⋯.⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯.图应用相关法获取脉搏信号.⋯⋯⋯⋯.⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯.图相关法获取的桡动脉横截面点脉搏信号⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.图多点脉搏信号分析⋯.⋯⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯.图应用相关法获取的不同人的脉搏信号⋯⋯⋯⋯.....⋯.⋯.图在图像中选取的分析区域.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图采用不同差分方法得到的信号....⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.图罘址ɑ袢〉蔫愣龊峤孛懵霾藕拧图罘帚袢〉蔫愣龊峤孛愣辔霾藕拧图罘址ɑ竦玫牟煌说穆霾藕拧图τ美刍罘址ɑ袢〉男藕诺男〔ǚ治觥图单摄像机立体视觉原珲图⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯..⋯⋯⋯..图薄透镜几何关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.⋯.⋯⋯⋯⋯图散焦法获得的脉搏信号.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.⋯图典型物体的兰维形状恢复⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯.图对脉搏图像某区域的三维形状恢复⋯⋯⋯⋯⋯.⋯.⋯⋯.图所分析的脉搏二维形状⋯...⋯⋯.⋯..⋯..⋯.⋯⋯⋯.图甀两类方法获取脉搏波形的比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图受到图像平移影响后的脉搏波形比较.⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图深度测量实验装置⋯.⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图深度定量分析实验结果⋯⋯⋯⋯..⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯.
:川年石月‘,⒈C芸冢凇!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤兰州理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书作者签名:公日期