基于非接触式心电和计算机视觉的婴儿sidsalte监护系统设计

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1、隶。轫大·粤硕士学位论文万方数据基于非接触式心电和计算机视觉的婴儿SIDS／ALTE监护系统设计万方数据

2、lUUlIIIUlHIIIIIIIIIY2706388DESIGNOFSIDS／ALTEMONITO刚GSYSTEMBASEDONNON—CONTACTECGANDCOMPUTERVISIONAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDe伊eeofMasterofEngineeringBYLIZhouchengSupervisedbyProf．WANGFengSchoolofBiologicalSci

3、enceandMedicalEngineeringSoutheastUniversityMay2014万方数据东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：壅窒d翅日期：丝!垡么垒么；东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本

4、人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：盔尘型挝导师签名：研究生签名：盈尘型毯导师签名：万方数据摘要论文题目：基于非接触式心电和计算机视觉的婴儿SIDS／ALTE监护系统设计研究生姓名：李洲铖导师姓名：汪丰学校名称：东南大学婴儿猝死综合征(SuddenInfantDeathSyndrome，S

5、IDS)是一种原因不明的现象。即便在发达国家，SIDS依然是一个无法完全避免的潜在疾病。ALTE(Apparentlifethreateningevent)是指明显危及生命的事件。SIDS／ALTE家庭监护系统能够监测某些ALTE症状或者SIDS的发生，及时预警婴儿可能遭受的生命威胁，为治疗和急救赢取宝贵的时间。本课题采用非接触式心电电极和计算机视觉技术，从心率、呼吸这两个生理参数入手，对SIDS／ALTE进行监护。本文使用监控视频对人体呼吸进行监护。首先使用Shi．Tomasi角点检测算法提取参考帧中的特征点，使用金字塔式L．K特征点追踪算法来对两帧图像中的角点

6、进行匹配(即计算角点对应的光流)，并利用基于残差函数和基于光流向量的方法剔除掉一些不稳定的特征点，完成对光流的优化，从剩余的匹配特征点对估计出更精准的透视变换模型参数。使用RANSAC算法迭代求出透视变换模型的最优参数，利用透视变换完成帧图像配准，消除摄像机的抖动。再使用L．K特征点追踪算法，提取出所有可能的运动特征点。由于这些特征点混和了背景运动和呼吸运动，本文提出了一个基于统计学中判定系数的分类方法，将这些特征点分为背景运动和呼吸运动两大类。分析这些呼吸特征点的运动轨迹，合成近似的呼吸波形，并利用过零检测算法自动找出呼吸波形的波峰，求出每分钟的呼吸频次。实验结

7、果表明，本文合成的呼吸波与视频中的实际呼吸运动一一对应，呼吸波检测算法的准确率较高，可以满足呼吸监护的需求。本文的心电监护采用非接触式心电电极，该电极为银织物电极，直接覆盖在床垫表面，利用容性耦合来获取心电信号。采集终端包括心电采集模块和单片机处理模块，心电模块采集模块与传统便携式心电检测设计类似，使用AD623对电极信号差分放大，经过一系列信号调理电路(包括高通、低通、工频滤波和后级放大电路等)后，送入单片机处理模块。单片机处理模块选用TI公司的MSP430微处理器，利用MSP430完成数模转换、R波检测和心率计算等。心率、心电数据可以通过蓝牙系统发送至配对的电

8、脑或手机。测量结果显示，本文设计的非接触式心电监护能够持续稳定地检测心电信号，心率计算准确度高，实现了心电／心率监护的要求。本文设计了一个基于微运动检测的呼吸监护和基于非接触式心电监护的SIDS／ALTE监护系统，该监护系统能够智能化地监护呼吸和心率这两个重要生理参数，适合长时间的婴儿SIDS／ALTE监护。关键词：SIDS，ALTE，微运动，非接触式，心电，呼吸，监护万方数据东南大学硕士学位论文Title：AbstractDesignofSIDS／ALTEMonitoringSystembasedonNon—contactECGandComputerVision

9、Autho