基于压电陶瓷传感器的非接触式精准逐拍心率提取方法研究

• 作者: 方震 白忠瑞 陈贤祥 夏攀 何征岭 赵荣建
• 来源期刊: 电子与信息学报
• 关键词: 心冲击 压电陶瓷传感器 逐拍心率 平均绝对误差
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 页码范围: 1472-1479
• 页数: 8页
• 分类号: TP212.3; R318.04
• 语种: 中文
• DOI: 10.11999/JEIT200045

摘要

心冲击图(BCG)可用于无接触式地监测生命体征。在BCG的逐拍心率提取中，较低的平均绝对误差对于精确地获取用户的心率变异性(HRV)指标具有重要意义。为解决目前大多数方法在逐拍心率计算精度方面的不足，该文设计了一种基于压电陶瓷的心冲击信号采集系统。通过采用合适的传感器外壳结构和采样频率，增加传感器的灵敏度和BCG的时间分辨率；通过对比不同的BCG处理方法并找到BCG中最适合提取精准逐拍心动周期的成分；同时该文提出一种采用AP聚类的自适应模板匹配算法，以准确提取心动周期信息。对15名受试者共5741次心跳数据进行分析，结果显示逐拍心动周期的平均误差为0.48%，平均绝对误差为3.78 ms，心跳覆盖率在97%以上，优于其他同类工作。