本文關(guān)鍵詞：基于Android的人體心率非接觸式測(cè)量軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著國(guó)家逐步進(jìn)入老齡化社會(huì)，心血管疾病患病率的逐年增高，因此用戶的心率參數(shù)的監(jiān)測(cè)日益重要。傳統(tǒng)醫(yī)療測(cè)量人體心率參數(shù)主要使用的心電圖機(jī)具有過(guò)于笨重和操作過(guò)于專(zhuān)業(yè)化的缺點(diǎn)；而新興的家庭式測(cè)量手段由于需要接觸專(zhuān)業(yè)測(cè)量工具也無(wú)法真正的實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地測(cè)量。智能手機(jī)的普及和圖像處理技術(shù)的高速發(fā)展讓在手機(jī)上隨時(shí)隨地地非接觸式測(cè)量心率測(cè)量成為可能。在Android上直接開(kāi)發(fā)的客戶端使得測(cè)量結(jié)果更加具有便攜性、直觀性和親和性。因此本研究的非接觸式心率測(cè)量軟件具有技術(shù)先進(jìn)、低成本、易操作、靈活性等創(chuàng)新點(diǎn)，該研究方向也將逐步成為移動(dòng)醫(yī)療產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和發(fā)展趨勢(shì)。 首先，本文綜合地介紹了目前心率測(cè)量產(chǎn)品（含接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量）的存在狀況、主流技術(shù)的發(fā)展、測(cè)量性能。并以此綜合性分析為基礎(chǔ)，闡述了本設(shè)計(jì)的可行性與創(chuàng)新性，并介紹了本文的主要結(jié)構(gòu)與內(nèi)容安排。 其次，本文單獨(dú)用了一章的內(nèi)容講述獨(dú)立成分分析方法（ICA）發(fā)展歷史和ICA方法中的四種具體算法，其中著重介紹了JADE的數(shù)學(xué)原理與過(guò)程推導(dǎo)。為本測(cè)量軟件中采用的核心算法的科學(xué)性和準(zhǔn)確性提供理論上的支持。并在后期的結(jié)果分析中，專(zhuān)門(mén)利用MATLAB軟件的優(yōu)秀仿真處理功能，對(duì)算法的科學(xué)性與測(cè)量的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。 然后，本文從軟件開(kāi)發(fā)的目的簡(jiǎn)要地闡述Android平臺(tái)的整體架構(gòu)，并介紹了Android的各個(gè)模塊功能及其相互之間的聯(lián)系，以及Android下編程需要用到的基礎(chǔ)軟件知識(shí)。通過(guò)第三章對(duì)Android及其組件的的介紹，我們對(duì)Android編程原理有了一個(gè)結(jié)構(gòu)性的了解。 接著，我們?cè)诘谒恼聦?duì)心率測(cè)量軟件進(jìn)行總體和具體兩個(gè)層次的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。先在整體的層次上對(duì)軟件的功能架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。然后將軟件的功能模塊化，對(duì)每個(gè)模塊的具體流程進(jìn)行剖析。并結(jié)合UI界面與后臺(tái)程序的交互過(guò)程，，使得軟件有足夠的適用性。并且在進(jìn)行關(guān)鍵性的JADE算法處理之前，我們對(duì)得到的輸入信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，從而提高算法的處理效率和處理結(jié)果的準(zhǔn)確性。 繼而，我們對(duì)JADE算法處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間域和頻域上的具體觀察與分析，得到對(duì)ICA圖像處理的理論知識(shí)的驗(yàn)證。從而測(cè)量出人體的心率參數(shù)。在本文的最后一章中，我們對(duì)算法仿真結(jié)果、手機(jī)軟件測(cè)量結(jié)果和對(duì)照組測(cè)量的結(jié)果分析。通過(guò)手機(jī)處理結(jié)果與對(duì)照組結(jié)果的對(duì)比，得到本測(cè)量軟件測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性；通過(guò)MATLAB下的算法仿真結(jié)果和手機(jī)處理結(jié)果對(duì)照，我們利用單一變量法逐步確定影響測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性的影響因子。 最后，我們以結(jié)果分析中的軟件測(cè)量結(jié)果和影響因子為基礎(chǔ)，對(duì)軟件的設(shè)計(jì)和處理能力提出了改進(jìn)方向和未來(lái)的研究領(lǐng)域。
【關(guān)鍵詞】：ICA 非接觸式測(cè)量 JADE Android 圖像處理
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：R318.6;TP311.52
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景和意義11-14
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)及現(xiàn)狀14-17
• 1.3 研究意義和研究工作17-18
• 1.4 論文內(nèi)容安排18-21
• 第二章 基于 ICA 方法的人臉圖像處理算法研究21-33
• 2.1 人臉檢測(cè)的綜述21-24
• 2.1.1 人臉檢測(cè)的發(fā)展史21-23
• 2.1.2 BSS（盲源分離）和 ICA23-24
• 2.2 ICA 有關(guān)的知識(shí)24-27
• 2.2.1 ICA 的基本模型24-25
• 2.2.2 ICA 的前提假設(shè)25-26
• 2.2.3 ICA 的不確定性26-27
• 2.3 ICA 經(jīng)典算法27-33
• 2.3.1 信息最大化算法27-29
• 2.3.2 互信息最小化算法29
• 2.3.3 基于自然梯度的 ICA 算法29-31
• 2.3.4 JADE 算法31-33
• 第三章 ANDROID 系統(tǒng)平臺(tái)介紹33-45
• 3.1 ANDROID的系統(tǒng)架構(gòu)33-37
• 3.1.1 應(yīng)用程序34
• 3.1.2 應(yīng)用程序框架層34-35
• 3.1.3 核心 C/C++系統(tǒng)庫(kù)35-36
• 3.1.4 Java 程序運(yùn)行環(huán)境36
• 3.1.5 Linux Kernel36-37
• 3.2 ANDROID程序設(shè)計(jì)37-45
• 3.2.1 Activity38-41
• 3.2.2 Service 組件41-42
• 3.2.3 Content Provider 組件42-43
• 3.2.4 Broadcast Receiver 組件43-44
• 3.2.5 Intent 組件44-45
• 第四章 心率測(cè)量軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)45-58
• 4.1 軟件的設(shè)計(jì)目標(biāo)45-46
• 4.2 軟件的設(shè)計(jì)原則46-47
• 4.2.1 技術(shù)的先進(jìn)性46
• 4.2.2 界面友好性46-47
• 4.2.3 結(jié)果的準(zhǔn)確性47
• 4.3 系統(tǒng)子程序模塊的設(shè)計(jì)47-58
• 4.3.1 視頻信號(hào)獲取模塊47-48
• 4.3.2 ICA 圖像預(yù)處理模塊48-51
• 4.3.3 JADE 算法模塊51-52
• 4.3.4 FFT 時(shí)頻變換模塊52-54
• 4.3.5 心率尋峰模塊54-55
• 4.3.6 UI 界面模塊55-57
• 4.3.7 測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊57-58
• 第五章 結(jié)果分析58-62
• 5.1 MATLAB 下處理電腦拍攝圖像算法仿真結(jié)果分析59
• 5.2 MATLAB 下處理手機(jī)拍攝的圖像的結(jié)果分析59-60
• 5.3 手機(jī)下直接處理手機(jī)拍攝的圖像結(jié)果分析60-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 本研究的優(yōu)勢(shì)62
• 6.2 本研究的不足與改進(jìn)62-63
• 6.3 未來(lái)的研究方向63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果目錄67-68
• 致謝68

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于Android的人體心率非接觸式測(cè)量軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：458031