论文摘要
脉搏是常见的生理现象，蕴涵着丰富的人体生理病理信息。脉搏信号在中医中常被称为脉象信息。中医理论对脉象描述的主观性影响了其诊断的准确性与可行性，也成为脉诊应用、发展中的制约因素。长期以来，国内外许多研究者研究脉搏的检测方法，设计检测仪器，为脉诊客观化研究奠定了良好的基础。现阶段，用于脉搏信号检测的传感器主要有：液态传感器、光电式传感器、应变式传感器、PVDF压电式传感器等。这些传感器受传感器原理、结构体积、敏感元件性能、制造工艺等因素影响，检测点数目受到很大限制。脉诊客观化研究表明，动脉脉搏除发出压力搏动的信息之外，还有管腔容积、血流速度以及脉管的三维运动等各种信息，仅用压力等传感器难以全部定量的反映脉象信息。随着数字图像处理及计算机视觉技术的飞速发展，图像传感器在无损检测及其他各个领域得到广泛应用。因此，采用单目视觉的思想设计并改进了脉搏图像传感器，设计了数据采集方案，通过采集的脉搏动态图像来获取脉搏信息。在对脉搏动态图像的分析中，从三维运动分析的方法着手来分析脉搏在三维空间的变化，得到的实验结果虽能够反映脉搏的运动变化，效果却不够理想。研究基于灰度图像匹配的分析方法，提出了相关法和差分法。两种方法均能获得反映脉搏空间位移变化的脉搏信号波形，进一步对图像多个区域进行比较分析，可以检测切脉部位皮肤表面任意多点的脉搏形象与动态。对累积差分获取的信号进行小波分析，揭示了累积差分法具有进一步研究的价值。基于单目视觉深度信息提取及三维重建方法的研究，提出了散焦法获取脉搏深度信息以及三维重建的方法。结果表明，该方法能够真正实现了脉搏搏动深度变化信息的获取，得到了脉搏运动时的三维形状。最后，通过定量的实验分析，证明了相关法、差分法和散焦法获得的脉搏信号能够定量反映脉搏空间位移变化的信息。因此，利用脉搏图像传感器，可以获得比其它脉搏传感器更全面的脉象信息。同时，这为脉诊客观化研究提供了新的思路和方法。
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