基于視頻圖像和信號加權(quán)的皮膚光學特性測量方法研究.pdf

1、皮膚光學特性與人體生理狀態(tài)密切相關，在無創(chuàng)非接觸人體生理信息測量領域中起著非常重要的作用。本文利用視頻成像和信號加權(quán)方法，分析和討論皮膚視頻圖像序列信號的光強變化特性，進而快速精確地測量皮膚光學特性;基于這種非接觸光學測量方法，在心率測量的基礎上，研究人體皮膚的光學特異性，探索經(jīng)絡穴位處皮膚的光學特性。本課題研究的用普通攝像頭測量皮膚表面光學特性的方法，不僅為人體生理參數(shù)快速測量提供一種簡便安全的方法，也為經(jīng)絡穴位研究提供一種新的科學研

2、究和技術(shù)手段。
　　首先，在綜述和分析心率和經(jīng)絡穴位測量技術(shù)的基礎上，討論了用皮膚光學特性測量心率和提取穴位信息的物理基礎，以及可見光在測量人體生理參數(shù)和穴位信息的適用性。針對人體生理/穴位信息測量要求，分析了皮膚特性測量條件及其對測量結(jié)果的影響，并采取照明光源設計、圖像匹配和光照補償?shù)确椒p小這種影響，有效地提高了結(jié)果的測量精度。
　　其次，通過對視頻圖像進行三通道分離、信號生成、盲源分離、時頻變換等分析，快速準確地測量心

3、率等人體關鍵生理參數(shù)，為進一步研究人體穴位奇異性奠定了測量基礎。
　　最后，系統(tǒng)地研究通過皮膚表面圖像RGB信號的加權(quán)合成方法，提取人體穴位信息。針對從視頻信號提取穴位信息的方法，采用信號加權(quán)方法減小了脈搏波對穴位信息的影響程度，提取了人體生理測量信號，并采用峰度系數(shù)參量進行分析，研究人體皮膚光學特異性，得到人體穴位信息;進而采用基于AR的雙譜技術(shù)分析和探討人體穴位區(qū)域的皮膚光學特性。結(jié)果表明，在可見光條件下，初步觀察到了與穴位重