研究目的
开发一种低成本、非接触式系统，通过视频成像和模糊推理规则监测心血管参数并预测心血管风险，旨在为家庭环境提供舒适易用的解决方案。
研究成果
所提出的非接触式镜基系统能有效测量生命体征参数，误差处于可接受范围内，并提供基于模糊推理的风险评估，其效果与临床医生诊断相当。该系统为家庭使用提供了一种低成本、舒适的解决方案，通过进一步数据采集和机器学习集成，有望提高准确性并处理运动伪影，从而实现优化。
研究不足
对头部突然移动高度敏感，尤其是神经功能异常的老年受试者；由于估算公式中参数设置基于经验值导致血氧饱和度测量结果存在差异；数据集不均衡（患病受试者样本过少）影响模糊规则验证；当前原型设备不具备便携性，需固定安装。
1：实验设计与方法选择：
系统采用带集成摄像头的透视镜采集面部视频帧。通过光电容积脉搏波描记法（PPG）从RGB信号中估算心率、呼吸频率和血氧饱和度。使用独立成分分析（ICA）和快速傅里叶变换（FFT）进行信号分离与频谱分析?；诰劾嗟难丈炕↘-Means）检测唇色。结合临床医生意见制定模糊推理规则进行风险评估。
2：样本选择与数据来源：
实验包含25名健康受试者（19男6女，年龄18-65岁）和10名心血管疾病患者（5男5女，年龄66-96岁）。数据在室内环境光及LED补光条件下采集。
3：实验设备与材料清单：
透视镜（12英寸x12英寸亚克力薄膜）、白色LED灯带（12V/6.0W/0.5A/120°光束角）、显示器（型号未注明）、微软LifeCam HD摄像头（1080p传感器）、树莓派主板（四核1.2GHz博通BCM2837/1GB内存）、台式服务器（英特尔酷睿i5-5200/2.20GHz/4GB内存）、指尖脉搏血氧仪（用于基线对比）。
4：0W/5A/120°光束角）、显示器（型号未注明）、微软LifeCam HD摄像头（1080p传感器）、树莓派主板（四核2GHz博通BCM2837/1GB内存）、台式服务器（英特尔酷睿i5-5200/20GHz/4GB内存）、指尖脉搏血氧仪（用于基线对比）。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：受试者距镜子50厘米静坐，头部保持静止，采集60秒视频。初始40秒周期用于消除镜头畸变。实时处理流程包括：Dlib库人脸检测、感兴趣区域（额头）选取、信号预处理（插值/去趋势/归一化/带通滤波）、ICA源信号分离、FFT频率分析及模糊推理输出风险等级。
5：数据分析方法：
通过统计分析（平均绝对误差/标准差/相关系数）将系统测量值与脉搏血氧仪对比。采用分类指标（准确率/阳性预测值/阴性预测值/真阳性率/真阴性率）评估模糊系统相对于临床诊断的表现。
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see-through mirror
12'' x 12'' 3 mm thick acrylic film
Partially reflective and transparent surface for displaying output and acquiring video of the face.
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LED light strip
12V, 6.0W, 0.5A, 120° beam angle
Provides illumination for video acquisition to ensure good lighting conditions.
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monitor
Displays vital parameter values behind the see-through mirror.
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HD camera
Microsoft LifeCam
Microsoft
Records high-quality video frames of the face for signal processing.
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Raspberry Pi board
Quad Core 1.2 GHz Broadcom BCM2837 64bit
Raspberry Pi
Acts as a client to send frames to the server for processing.
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desktop computer
Intel Core i5-5200 2.20 GHz 64 bit
Intel
Serves as the server for processing video frames and running the fuzzy inference system.
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Finger tip Pulse Oximeter
Used as a contact device to collect baseline values of heart rate and oxygen saturation for comparison.
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