基于时变图像序列的脉搏信息检测方法研究

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1、兰州理工大学硕士学位论文基于时变图像序列的脉搏信息检测方法研究姓名：王亮申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：张爱华20070508硕士学位论文摘要脉诊是中医的精髓，在几千年的中医学史中，一直有效地指导着临床实践，并积累了丰富的经验。但传统脉诊的信息模糊、不定量、主观性强等特点，限制了中医诊断的客观化。目前中医脉诊仪的共同特点是描记脉搏压力波动的一维信号，因此，所提取的脉诊信号特征参数，不足以全面反映中医脉象包含的所有信息。针对现有脉搏信号采集装置的不足，本课题提出一种全新的脉搏信息检测方法～一脉搏触觉图像化法。采用高速

2、、高分辨率摄像头对脉搏信号进行多维、动态、全方位的采集，得到脉搏运动的时变图像序列，应用基于序列图像提取运动信息的相关算法达到获取多维脉象信息的目的。本文首先对所研制的脉搏图像采集装置结构进行了说明，该装置能够稳定工作，取脉压力可以实时调节，其核心部件为一软性薄膜加压探头，薄膜由双层材料压制而成，外层为柔性织物，内层为理化性能相对较稳定的乳胶薄膜，并在内层上采用喷涂法绘制有网格点。这样的结构设计为脉搏动态信息提取提供了方便和必要的约束条件。在对脉搏图像传感器结构分析的基础上，建立详细的测量原理模型，论证了该图像化脉象仪获取脉搏多维信息的

3、可行性。并从理论上推导出脉搏频率、节律、振幅、脉宽等特征的计算和表征方法。随后对采集的脉搏图像进行了相关的预处理操作，包括图像直方图修正、图像滤波、图象锐化等；并详细介绍了Canny边缘检测算子的原理及实现步骤，以及本文所采用的边缘闭合和区域填充的算法。最后，应用图像相关性法、图像重心法、特征点匹配法分别对采集到的两种不同网格图像(交叉线网格、圆形网格)进行处理，成功提取了脉搏波的形态、频率、节律及脉宽信息，所得结果与测量模型分析一致。研究表明，脉搏图像化传感器结合本文所采用的图像处理算法能够有效提取多维脉搏特征信息，为脉搏信息的检测和

4、表征提供了一种全新的手段和方法。本文所进行的研究，初步完成了图像化法提取脉搏多维特征信息的阶段性工作。关键词：图像处理空间位移时变图像序列脉图脉象传感器本文由国家自然科学基金资助。编号30670527，10572056基于时变图像序列的脉搏信息检测方法研究AbstractPulsediagnosisistheessenceofTraditionalChinesemedicine(TCM)andthathasbeenguidingtheclinicaldiagnosisavailablyintheChinesemedicineofseve

5、ralthousandyears，welearnthehistoryandaccumulateabundantexperience．Becauseoftheinformationfuzzy，theindefinitequantity，theSUbjectivity，theChinesemedicinedevelopmentislimited．Atpresent，theone·dimensionalundulationsignalisgivenjustwithanofthepulsediagnosisequipment．whichisin

6、sufficienttoreflectcomprehensivelyintheChinesemedicinepulse．Inordertoobtainthewholeandobjectivepulseinformation，anewmethodofpulseacquisitionispresented-——imagingofpulsetactilesignals．Themultidimensional，dynamical，overallpulseinformationwerecollectedbyahighspeed，highresol

7、utioncamera．Studyingtherelatedarithmeticofobtainingthemobileinformationbyusingthepulsetime—varyingimages，wecouldacquirethemultidimensionalpulseinformation．First，weexplainedthestructureofthevisualizedarterialpulsedetector．Thedetectorcanworksteadilyandthepressurecanbeadjus

8、tedreally-time．Thecorepartofthesystemisatactiledetectorwithasoftfilmandappropriatepressureinside．Thefil