基于STM32W的老人心率实时监测及跌倒检测系统

为了有效地解决独居老人由于突发性病症而得不到及时救治的问题,本系统以STM32W108无线射频芯片为核心处理器,提出了的一种心率实时监测和跌倒检测的解决方案。该系统利用ECG信号中的QRS波提取心率,同时分析三轴加速度传感器的信号,结合运动状态变化(SVM、DSVM)和姿态特征变化(姿态角)判断是否跌倒。该设备通过模拟测试证明了其可靠性和实用性。     

基于MPU6050加速度传感器的 跌倒检测与报警系统设计

分析不同年龄段老年人行为和跌倒状态变化（SVM）和姿态特征变化（姿态角）,设计一种基于加速度传感器的跌倒检测系统。使用MPU6050加速度传感器,通过无线传输（HC-06蓝牙模块）将采集到的数据传输到PC机上保存。通过MATLAB辅助分析采集的不同年龄段老年人各种行为数据的差异性,为不同年龄段老年人设置不同的跌倒检测阈值。仿真实验证明对不同年龄段的老年人设置不同跌倒检测阈值的跌倒检测算法与其它同一类型的跌倒检测算法相比有到更高的准确率和实用性。     

基于MPU9250和MS5611的人体姿态检测系统设计

为了解决集中日程生活中老人可能发生跌倒而产生的危险，设计了一款基于MPU9250和MS5611的人体姿态检测系统，经过对人体日常运动的特性以及采集数据的特征分析，将人体的日常行为分为了3类，实验采用阈值算法、Mahony数据融合的算法，利用加速度结合俯仰角和滚动角以及气压计检测高度变换来检测人体姿态是否跌倒，结果表明该系统对跌倒行为的检测精度比较理想，可以更好的对人体的跌倒行为进行风险评估。     

基于GSM网络的老年人身体姿态检测系统设计

论文设计了一套基于GSM(Global system for mobile communication,GSM)网络的老年人身体姿态检测系统,该系统以Cortex-M3系列STM32芯片为控制器模块、MMA7361加速度传感器为姿态检测模块、ATK-NEO-6M GPS为位置定位模块、GTM900C为信息发送模块,并运用卡尔曼滤波和支持向量机算法检测老年人跌倒行为。实验结果表明,该系统能准确判断人体正常活动与跌倒事件,能自动定位并发送短消息。     

一种跌倒检测系统的研究与设计

针对中老年人意外跌倒的医护救治,设计了一种基于MPU6050的穿戴式传感器检测装置。该装置采用MPU6050传感器获取人体运动中的三维加速度和姿态角信息,通过计算分析疑似跌倒行为的加速度、俯仰角及疑似跌倒动作前后一段时间内俯仰角变化大小,将这三个特征作为跌倒判断依据,可以判断人员日常活动是否发生跌倒行为。通过实验测试验证,该装置可以区分正常人体活动与跌倒事件,对跌倒判断具有较高的可靠性和准确性。     

基于无线传感技术的人体姿态检测系统

为了提供独居老人的安全保障,设计一个无线姿态检测系统用于检测老年人的行动安全是相当必要的。这里结合了微传感器、嵌入式单片机和无线短距离通信等技术,提出一种人体姿态检测系统的设计方案。测试结果表明,该系统在人体佩戴实验中,可以区分出正常人体活动与跌倒事件,自动发出跌倒报警信号,从而使用户在尽可能短的时间内得到医疗救护。     

一种基于三轴加速度的跌倒检测方法

提出了一种新的跌倒检测方法,基于三轴加速度数据和模式识别。这种方法利用MMA7260Q加速度传感器来识别物体运动时的加速度变化。由于在跌倒的过程中,三轴信号包含于宽广的信号区域中,因而文中提出的方法利用加速度峰值和加速度能量曲线来产生三轴加速度信号。利用文中提出的方法可避免由于人体在跌倒时由角度变化而产生的误差。根据实验结果,该方法在检测跌倒发生时的准确率可达90%以上。     

基于无线传感器网络的无线医疗监护系统的设计与实现

本文设计了基于无线传感器网络的无线医疗监护系统,利用基于TinyOS操作系统的CC2430作为无线射频模块,加速度传感器、脉搏传感器和体温传感器分别检测人体姿态、脉搏和体温。提出的基于RSSI值的定位算法可正确定位被监护者所处位置,跌倒算法可以准确判别人体跌倒状态,设计的上位机界面可以实时显示被监护人人体状态。结果表明,该系统可准确地获取被监护人脉搏、体温、人体姿态和位置等信息,实现了可靠的无线监护目标。     

智能家居中老人跌倒远程监护系统的设计与实现

经过对人体跌倒中所经历的状态的分析,设计了一种基于检测加速度变化来判断跌倒的远程跌倒报警仪。这种跌倒检测报警仪的工作原理是通过对佩戴人发生跌倒时身体姿态的变化所引起的传感器的三个轴上的加速度的变化来监测人体是否跌倒。当检测到人体跌倒后,跌倒检测报警仪自身发出声光报警信号,并自动将跌倒报警的信息通过GPRS以短信或拨打对方电话的方式通知监护人员,同时通过IEEE 802.15.4E无线的方式将报警信息发到智能家居的远程监控网页进行远程报警提示和报警信息的存储。     

基于嵌入式视频监控的摔倒检测系统的设计

为了迅速获得老人跌倒信息,使其得到及时救助,设计和实现了基于嵌入式视频监控的摔倒检测系统。该系统无需人体佩戴任何设备,即可自动检测老人跌倒信息并报警。对监控到的视频流采用H.264标准进行编码压缩,运用B/S网络结构模式实现远程视频监控。同时,对监控到的视频流进行人体摔倒检测以实现报警。摔倒检测使用改进的高斯混合模型算法对背景进行更新,采用背景减除法来分割运动目标。经实验表明该嵌入式系统可实现远程监控并准确分割出人体目标,对其姿态进行自动判别,出现跌倒时进行报警。该系统满足实时性要求,误报率低,鲁棒性好。     

光电脉搏血氧心率仪电路设计

简要介绍了基于脉搏血氧测量原理,利用硅光电池检测血氧饱和度的技术,设计了一个检测血氧监测心率的光电脉搏血氧心率仪.系统采取以单片机STC89C58RD+为核心,辅以脉冲控制、信号采集、信号处理三部分电路,同时对血氧饱和度和心率进行检测,并将测试结果通过LCD显示.经实际人体测试检验,血氧饱和度为93～98、心率为70～75,达到了实际测试要求.系统具有成本低、结构合理、制作简单、安全可靠等优点.     

Improved heart rate variability signal analysis from the beat occurrence times according to the IPFM model

The heart rate variability (HRV) is an extended tool to analyze the mechanisms controlling the cardiovascular system. In this paper, the integral pulse frequency modulation model (IPFM) is assumed. It generates the beat occurrence times from a modulating signal. This signal is thought to represent the autonomic nervous system action, mostly studied in its frequency components. Different spectral estimation methods try to infer the modulating signal characteristics from the available beat timing on the electrocardiogram signal. These methods estimate the spectrum through the heart period (HP) or the heart rate (HR) signal. We introduce a new time domain HRV signal, the Heart Timing (HT) signal. We demonstrate that this HT signal, in contrast with the HR or HP, makes it possible to recover an unbiased estimation of the modulating signal spectra. In this estimation we avoid the spurious components and the low-pass filtering effect generated when analyzing HR or HP.     

DSP在超声多普勒技术中的应用

在围产期对胎儿心率进行监护是非常重要的,超声Doppler测量胎儿心率是最常见的无创方法.但是,由于Doppler回波信号成分复杂、干扰严重、数据量大,从而使实时获取胎儿心率比较困难.本文阐述了超声多普勒胎儿心率监护仪的设计,重点分析了基于TMS320VC5402数字信号处理器的超声多普勒胎儿心率监护仪的实现.最后通过实际验证,该监护仪能稳定、实时地获取胎儿心率.     

自适应滤波在光电技术提取心率方法中的应用

针对利用光电容积脉搏波提取心率时,传统方法光电检测电路复杂,容易受运动干扰等缺陷,设计了一种实时高效的心率提取方案。采用发光二极管产生的单束波长为940 nm的红外光,利用光电容积脉搏波原理,采集手腕处PPG信号,实现对心率信号的实时监测;并针对运动干扰提出一种自适应滤波方法,利用三轴加速度计获取噪声信号消除运动伪差。实验表明,设计与医用监测仪有良好的一致性,且提出的自适应算法比传统快速傅里叶方法具有更高的准确性,在穿戴设备允许的误差范围内,可以利用本文设计进行无创实时的心率监测。     

基于双摄像头的心率测量系统的设计与改进

针对在外部干扰或昏暗环境下利用图像光电容积描记(image Photoplethysmography,iPPG)技术进行心率测量时准确度较差,提出了一种自适应心率提取算法,并在嵌入式硬件平台上进行了验证。算法根据图像中人脸与背景区域的色度关系来识别不同的场景并启动合适的摄像头进行图像采集及自适应映射,接着对提取出的信号进行滤波,在信号质量评估后输出结果。上述方法在Zynq平台上进行了验证,使用双摄像头实现实时心率测量,并对结果进行可视化输出。实验结果表明:优化后的算法在光照及运动的双重干扰下的测量误差从3.36BPM降至2.78BPM,准确率提升了17.3%。另外,所设计的系统能够实现在极端黑暗条件下的心率采集,平均误差约为2.39BPM。     

基于压电薄膜的非接触式人体生理信号监测椅

对人体的心率和呼吸信号进行日常监测有助于人体健康生活管理,该文设计了一种非接触式生理信号监测系统。通过装有聚偏氟乙烯(PVDF)压电薄膜传感器的新型椅子结构感知人体振动产生的微小压力作用,并将振动信号传送给上位机软件;从振动信号中提取心冲击信号与呼吸信号,并通过LabVIEW显示波形变化,可以完成心率和呼吸的实时监测。结果表明,装置监测的心率值与血氧脉搏仪相比,其平均误差为2.013％,平均呼吸率误差为4.88％,具有较好的实用性。     

基于北斗可穿戴式老人心率检测仪

为了实时检测老人在户外的心率健康状况,设计了一种基于北斗的心率检测仪.当老人心率异常时,可以通过穿戴式检测设备及时通知老人的监护人和医护人员,并告知确切的位置,以获得最快的医治.系统由心率信号采集与处理、GSM模块通信、北斗定位、STM32F405组成,实现对心率信号实时采集与处理,远程监护老人心率健康与定位,对北斗民用化在便携式医疗中的应用有一定的参考意义.     

基于单片机的心率监测和分析系统设计

文章设计了一款实用的人体心率脉搏测量显示装置,下位机通过单片机采集心率传感器发出的脉搏信号,上位机利用功能强大的虚拟仪器LabVIEW设计出脉搏信号的采集与分析系统,对心率的测定提供精准、形象的画面,可为医生分析人体健康情况提供重要的参考。     

基于体震信号的睡眠检测系统的设计与实现

设计并实现了一种基于体震信号的睡眠监测系统。肢体动作、胸腔扩张收缩、心脏泵血都会引起人体和与人体接触物体的震动,采集这些震动,经过压电传感器转换为电信号,通过放大模块等信号处理电路,再传输到后台进行预处理,利用一种基于动作幅度、心率、呼吸而建立的睡眠检测算法得到睡眠质量。同步使用专业睡眠监测仪来监测睡眠,并检验系统的准确性。     

一种在光纤通信中的偏振稳定系统设计与实现

针对光信号在非保偏环境下传输偏振态随机变化的现象,设计了一种可实时保持信号偏振态稳定的系统,用于光纤通信系统接收端。该偏振稳定系统采用基于偏振跟踪的直接检测方案,使用功率差作为反馈变量,无需高速电路支撑。反馈控制算法采用禁忌-粒子群优化算法,将粒子群算法自适应化并引入禁忌表,形成收敛速度快、不易陷入局部最优值的优质算法。系统硬件实现后,经实验验证了该偏振稳定系统的有效性,且对光信号的调制速率、调制格式透明。