基于视觉测量的脉搏信息检测

【摘要】脉搏信号是一种常见的生理信号,其蕴涵着丰富的人体生理病理信息,在中医中常被称为脉象信息。在传统的脉象研究中,主要依靠医生的主观感觉来分辨脉象,脉象的识别和诊断缺乏客观性,这影响了脉搏诊断的准确性和可行性,成为脉诊发应用中的制约因素。随着科学技术发展和应用,以及生物医学、数学、生物力学、生物物理学、计算机技术等向中医领域渗透,脉诊客观化逐渐成为研究亟待解决的问题。其问题的关键在于如何建立合理的科学检测方法,获得全面的脉搏触觉信息。目前的脉象仪主要是通过采集、记录脉搏的压力来反映脉象信号,这很难全面反映中医脉象所有信息。针对脉诊客观化这一问题,本课题从仿生学角度出发,结合中医切脉时”最佳切脉压力”原理和薄膜网格受力变形时的空间位移测量原理,提出新的基于图像化的脉象采集方法。设计出新的能全面反映皮肤表面空间各点变化信息的脉搏图像传感器,其包括传感器设计、相机标定、图像特征的提取、匹配和三维信息提取这四个大方面。构造合理传感器需要结合实际研究对象,它包括选择合适相机、光源和设计机械支架。相机标定方法有很多,文中采用张正友标定方法,该标定方法具有操作简单,实现难度低等优点。摄像机完成标定之后,对图像特征的提取和匹配成了关键,本文使用形态学的方法准确定位了网格交点图像的交点。使用单尺度上的SIFT描述子对提取的特征进行特征描述。最后,使用基于区域和特征联合的匹配方法,对左右图像上的特征点进行了准备的匹配定位。最后,结合双目立体视觉的成像原理,求取脉搏薄膜某一个时刻脉搏三维信息,为进一步研究脉搏动态三维信息打下基础,为脉诊的客观化提供的新的解决问题的思路。
【作者】王平；
【导师】张爱华；
【作者基本信息】兰州理工大学，控制理论与控制工程，2014，硕士
【关键词】脉搏图像；立体视觉；相机标定；特征提取；图像匹配；三维信息；

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