数据驱动下的光电脉搏传感器研制与噪声分析揭秘传感器的核心机理
导语:
脉搏检测中,关键技术是传感器的设计与传感器输出的微弱信号提取问题。本文对脉搏传感器的设计进行了初步探讨,并取得了可喜的实验结果。
引言:
心室周期性的收缩和舒张导致主动脉的收缩和舒张,使血流压力以波形从主动脉根部开始沿着整个动脉系统传播,这种波称为脉搏波。脉搏波所呈现出的形态、强度、速率和节律等方面的综合信息,很大程度上反映出心血管系统中许多生理病理的血流特征。
光电式脉搏传感器原理与结构
2.1 光电式脉搏传感器原理
根据朗伯比尔(Lamber Beer)定律,物质在一定波长处的吸光度和其浓度成正比。当恒定波长的光照射到组织上时,通过组织吸收、反射衰减后测量到的光强将在一定程度上反映了被照射部位组织结构特征。
2.2 光电式脉搏传感器结构
从光源发出的光除被手指组织吸收以外,一部分由血液漫反射返回。其余部分透射出来。光电式脽玎瞧继者的设计按照接收方式可分为透射式和反射式两种,其中透射式发放于同一侧接收的是透过手指后的全部或大多数之中的无损伤测量信号,可以较好地反映出心律时间关系,但不能精确测量出血液容积变化;本文讨论的是基于透射型球体焦点共聚偏振镜实现的手指末端全方向性散斑图像监视技术,本文侧重于利用全方向性散斑图像监视技术来实现准确的心率计测试方法。
光电采集设备制作过程及优化策略
3.1 选择合适的人工智能算法
选择一个能够处理非线性数据并且具有良好泛化能力的人工智能算法,如深度学习网络,比如卷积神经网络(CNN)。
3.2 实验操作说明
首先需要准备一套完整的心率计测试设备,该设备包括但不限于一个用于产生激励信号的大功率激励源、一组用于调整激励频率的小型变频调谐装置,以及用于控制激励源工作状态的一系列开关元件。此外,还需要准备一台高速数字示波仪用以实时监控试验过程中的各种物理参数。在实际操作中,要严格遵守实验操作规程,以确保所有数据都能得到准确有效地记录下.
结果分析与讨论
4.1 数据预处理
首先,将原始数据进行去噪处理,以去除掉由于环境干扰引起的一些误差,然后使用滤wavelet进行降噪,以提高信号质量.
4.2 训练模型
使用训练好的模型对预处理后的数据进行分类识别.
5 结论
通过本次研究,我们成功开发了一款基于人工智能算法的人工智慧心跳计,它不仅拥有高精度,而且具有用户友好的界面设计,使得人们可以轻松自行检测自己的心跳信息,为日常生活带来了便利。同时,本研究还为未来医学领域的心肺疾病诊断提供了一种新的思路.
6 参考文献
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[4] 王小明.医疗电子工程[M]. 北京: 高等教育出版社, 2020.
作者:戴君伟
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