研究目的
设计一种灵活、易于扩展的数字信号处理方法,用于检测光纤布拉格光栅(FBG)传感器在磁共振成像(MRI)过程中采集的心脏振动信号的心率(HR)。
研究成果
通过MRI兼容光纤传感器获取的BCG信号中检测心率轨迹的拟议方法,在自动检测心跳位置方面取得了令人满意的结果,其均方根误差不超过6.0 bpm。该方法灵活且易于扩展,未来可通过增加贝叶斯分类器校正器或适配基于FBG矩阵的传感器系统进行改进。
研究不足
该方法性能受源信号中的运动伪影和测量系统分辨率的影响。信噪比估计为3.37分贝,可用峰峰值约为6皮米,而询问系统的分辨率为1皮米。
1:实验设计与方法选择:
该方法通过级联数字滤波器(带通滤波器、二次函数和低通滤波器)来增强与心跳相关的信号特征。
2:样本选择与数据来源:
来自七名受试者的记录,包含超过6000次心跳(82分47秒的记录时长)。
3:实验设备与材料清单:
基于光纤布拉格光栅(FBG)的光纤生命体征传感器,以及Micron Optics公司生产的sm130-700仪器用于测量光栅的共振频率。
4:实验流程与操作步骤:
该方法包括检测信号中的局部极大值,通过一系列校正器(分类校正器、平均校正器和间隙校正器)对局部极大值序列进行校正,并利用遗传算法优化检测方法的参数。
5:数据分析方法:
通过将FBG传感器获得的HR信号与从心电图R波确定的参考HR信号进行比较来验证该方法。
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