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基于IPPG的生理参数检测技术研究与实现

基于IPPG的生理参数检测技术研究与实现

作者：史佳苗西安工业大学

学位级别：硕士

当今社会,随着工作压力高、节奏变快的生活环境,人们的身体很容易出现不健康的情况。而便捷的日常健康监测,才能全面掌握自身身体健康状态的动态变化,做到未雨绸缪。随着科技的不断发展,人体生理参数的监测方式也变得越来越多样化。传... 详细信息

当今社会,随着工作压力高、节奏变快的生活环境,人们的身体很容易出现不健康的情况。而便捷的日常健康监测,才能全面掌握自身身体健康状态的动态变化,做到未雨绸缪。随着科技的不断发展,人体生理参数的监测方式也变得越来越多样化。传统的生命体征检测通常需要接触皮肤,检测设备需要连接电极、电缆、绷带,会对皮肤造成刺激,且需专业人员操作,难以实现长期监测和综合分析。对于特殊人群(如新生儿、烧伤患者、宇航员、感染性患者、失行者),传统检测方法存在明显局限性。为了克服接触式测量的限制,论文基于成像式光电容积描记(Image Photoplethysmography,IPPG)技术对生理参数检测的关键技术进行研究和改进。研究工作的主要内容如下:首先,深入研究了基于IPPG的心率和呼吸率检测技术的基本原理和方法。在此基础上,通过比较多种处理算法,评估其适用性,设计出抗干扰能力较强的算法模型。即通过对比分析不同的典型人脸检测算法,选取最适宜的人脸检测区域,针对基线漂移和运动伪差对原始波形的噪声影响,设计并实现了一种改进的基于光流法的Mediapipe人脸框防抖算法,其中针对心率设计一种滑动窗口滤波和带通滤波相结合的检测算法,针对呼吸率提取设计巴特沃斯滤波器和小波分解相结合的检测算法。在此基础上对心率和呼吸率信号通过时域或频域分析提取出具体的生理参数值。实现了基于人脸特征检测和IPPG技术相结合的心率和呼吸率无接触测量。其次,进一步开展了基于IPPG的血氧饱和度检测技术研究。基于血氧饱和度的测量原理,利用多通道光学图像采集原始脉搏波数据,对原始脉搏波信号进行去噪处理,实现血氧饱和度的无接触测量。即基于IPPG信号选取双波长通道特征(选择红绿通道),针对血氧饱和度原始波形特点,设计了一种巴特沃斯滤波器和滑动窗口滤波的检测算法,对原始血液容积脉搏波信号进行滤波和基线漂移引入噪声的抑制,确定计算血氧饱和度经验公式,建立血氧饱和度测量模型,并提升其测量稳定性和准确性。最后,建立基于IPPG的生命体征检测系统。设计系统集成方案、系统架构方案,完成系统搭建,并开展系统检测准确性验证。即研究建立了一种基于笔记本电脑摄像头的实时非接触式心率、呼吸率和血氧饱和度的生命体征检测系统。系统选择合适的时间窗口,确定各生理参数的检测区域,并对原始波形数据进行滤波处理。在准静态实验环境下,心率的RMSE为0.6452bpm,呼吸率的RMSE为0.9361bpm,血氧饱和度的RMSE为0.8619%,均在实验用CMS50DL医疗器械的标准RMSE范围内,满足实验的测定标准,为构建实时非接触式生理参数检测系统提供解决方案参考。

关键词：生命体征检测 IPPG 脉搏波信号 Mediapipe人脸检测

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基于土舱压力控制的盾构机掘进技术研究

基于土舱压力控制的盾构机掘进技术研究

作者：苗峥石家庄铁道大学

学位级别：硕士

ScAl2O2-析氢机理及铝表面上邻铝元素对氧吸附影响的模拟计算研究

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ScAl2O2-析氢机理及铝表面上邻铝元素对氧吸附影响的模拟计算研究

作者：齐博苗西北民族大学

学位级别：硕士

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“镓”国情怀,虽散实丰

矿物岩石地球化学通报 2024年

作者：冯琪威孟郁苗中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室成都理工大学地球与行星科学学院

镓（Ga）作为“半导体工业的新粮食”和“电子工业的脊梁”，被广泛应用于集成电路、光伏发电、医疗和军事等领域，前景宽广。作为最大的镓生产国和出口国，中国在2016年将镓列为战略储备金属并计划在必要时刻进行战略储备。2023年7月3...

镓（Ga）作为“半导体工业的新粮食”和“电子工业的脊梁”，被广泛应用于集成电路、光伏发电、医疗和军事等领域，前景宽广。作为最大的镓生产国和出口国，中国在2016年将镓列为战略储备金属并计划在必要时刻进行战略储备。2023年7月3日，中国商务部、海关总署发布《关于对镓、锗相关物项实施出口管制的公告》用于对镓、锗相关物项实施出口管制，是自2018年贸易战以来，首次利用出口管制的办法对西方国家进行反制。镓在经济和战略领域具有举足轻重的作用，需要加强对镓的物理化学性质研究，促进镓在矿产、环境和材料等多领域的开发利用。

关键词：

机械牵张应力及正畸牙移动状态下桃叶珊瑚苷抗骨质疏松的作用研究

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机械牵张应力及正畸牙移动状态下桃叶珊瑚苷抗骨质疏松的作用研究

作者：黄佳苗吉林大学

学位级别：硕士

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基于语料库的林学英语技术词汇表创建

基于语料库的林学英语技术词汇表创建

作者：宋佳苗中南林业科技大学

学位级别：硕士

本论文基于自建的约350万字林学目标语料库,使用定量和定性方法的结合研发了林学技术词汇表,拟回答以下三个问题:(1)BNC/COCA词表在林学语料库中的覆盖率是多少?(2)林学学习者阅读林学文本的词汇需求有多大?(3)本研究所开发的林学技术... 详细信息

本论文基于自建的约350万字林学目标语料库,使用定量和定性方法的结合研发了林学技术词汇表,拟回答以下三个问题:(1)BNC/COCA词表在林学语料库中的覆盖率是多少?(2)林学学习者阅读林学文本的词汇需求有多大?(3)本研究所开发的林学技术词汇表的构成及覆盖率如何?首先,本论文对BNC/COCA词表进行扩充,再基于扩充后的BNC/COCA词表及RANGE软件对林学词汇的概貌进行分析,并开发了由不在BNC/COCA词表中的词汇组成的2个林学专业词汇表。结果表明:扩充后的BNC/COCA词表涵盖整个语料库的99.33%。其中,BNC/COCA词表中,最常见的5000词族加上4个补充词表可以覆盖语料库中95%的词汇,而覆盖率要达到98%这一数值需增加到11000。若学习者掌握了该节所开发的2个林学专业词汇表,达到98%文本覆盖率时的阈值可以降低到8000。其中学习者阅读林学教科书和期刊论文所需的最低词汇阈值一致,为5000词族,但若要轻松阅读,林学期刊论文比林学教科书所需的词族数量多2000。在8个林学子学科中,学生的词汇需求存在较大差异,林业经济学对词汇要求最低,林木学对词汇要求最高。但该部分所开发的2个林学专业词表覆盖率不高,仅为0.64%,且林学学习者阅读时的词汇负担相当重,这说明更多的林学词汇存在于BNC/COCA词表中,需构建一个更为全面的林学技术词汇表。基于此,本论文进一步结合关键词分析法和语义等级量表,利用WordSmith Tools以及R语言进一步对BNC/COCA词表中的词汇进行了分析,从而构建出林学技术词汇表,包括一个含666词的林学英语技术词汇主表和一个含297词的林学拉丁借词补充词表。随后比较了林学技术词汇表在林学测试语料库、美国国家语料库(书面语部分)以及英国学术书面语语料库中的覆盖率。结果显示林学技术词汇表在林学测试语料库为10.95%,远大于在后两者中的3.05%和3.77%。这表明林学技术词表中的词汇更多出现于林学英语语境中而非通用语境中。总之,本论文能为词汇习得、词汇教学以及词表和教材开发提供一定见解。

关键词：语料库林学词汇词汇概貌技术词汇表词汇覆盖率

乡村振兴战略视域下的九江农产品包装设计的策略研究 ——以“庐山云雾茶”为例

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乡村振兴战略视域下的九江农产品包装设计的策略研究 ——以“庐...

作者：章苗南昌大学

学位级别：硕士