基于PPG的单传感器多体征检测算法

为了满足人们居家使用多功能、易携带的医疗电子设备的需求,提出基于单MAX30102传感器测量多体征的算法。对MAX30102温度信号进行回归分析以消除人体体表温度与核心温度之间的误差;采用八点移动平均滤波和FFT算法处理MAX30102的PPG信号求心率值;采用R特征值法计算MAX30102的PPG信号交流和直流分量求血氧饱和度值;采用单路MAX30102的PPG信号求PTT并对其进行回归分析以求取血压值。实验结果分析表明,所提算法最终实现在单个MAX30102上测量四种不同体征,且每个体征参数测量的准确性与标准器件相对比都在准许范围内。

基于MAX30102的血氧饱和度监测

对于人体血氧饱和度的测量,提出了一种基于MAX30102的无创伤检测方法。MAX30102模块的发光二极管将红光和红外光发射到手指,手指血液里的正常血红蛋白吸收一部分光,MAX30102的光电传感器接收反射光,并转换为数字量输出给STM32微处理器。STM32微处理器对信号进行滤波,测量周期、直流分量和交流分量,算出血氧饱和度,将结果发送给手机APP显示、存储数据。通过实验,并与医用测量仪比较,实验数据的相对误差小于5%,能够满足初步测量要求。

Maxim MAX30102可穿戴血氧和心率生物传感器解决方案

Maxim公司的MAX30102是高灵敏度血氧和心率生物传感器,包括内部的LED,光电检测器,光学元件,以及环境光抑制的低噪音电子学.单个1.8V电源,内部LED电源5.0V,通信通过标准的I2C接口进行,工作温度-40℃到+85℃,微细5.6mm x 3.3mm x 1.55mm 14引脚封装,主要用在可穿戴设备以及健美辅助设备.本文介绍了MAX30102主要优势和特性,系统框图和功能框图,典型应用电路以及评估板MAX30102 EVK主要特性,子板和主板电路图,材料清单和PCB设计图.

基于光电容积描记的心率监测系统设计

为实时监测运动状态下的心率,基于光电容积描记术监测心率,采用MAX30102反射式光电传感器采集信号,经滤波、放大调整再送入微控制器STM32F407处理。借助CC2540蓝牙模块实现与上位机的无线通信实时显示,在心率失常时给出报警信号。经测试检测运动状态心率准确率达到98%以上,可有效检测心率。

基于BP神经网络的血压监测算法

针对目前血压监测算法存在的不足,提出一种基于BP神经网络的血压监测算法。对光电容积脉搏波(PPG)、加速脉搏波(APG)及血压数据进行特征提取,得到10维输入向量和2维输出向量,将以上参数输入到BP神经网络中进行训练,得到血压监测算法模型的输出结果。经过计算平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)以及通过线性回归分析评估该算法,评估结果表明,该算法具有良好的血压监测效果。此外,基于脉搏传感器MAX30102及STM32单片机设计硬件电路,采集测试者的脉搏波数据,并结合提出的算法进行实验。实验结果表明,该算法对收缩压和舒张压检测的误差分别为1.205±0.865 mmHg和1.3±0.5 mmHg,标准差分别为1.255±0.825 mmHg和1.465±0.515mmHg,符合AAMI血压测量标准,对血压实时监测具有较好的应用价值。

五点三次平滑算法在PPG信号降噪中的应用

光电容积脉搏波(PPG)作为一种微弱的低频信号,广泛应用在人体心率、血氧饱和度等生理信息的测量中。但在采集过程中伴随高频噪声给后续的测量带来了影响,去除这些噪声干扰是精确提取生理信息的关键一步。可穿戴是嵌入式设备,往往需要滤波算法简单、运行速度快。针对这一需求,本文提出一种基于五点三次平滑算法的降噪算法,并与常用的IIR数字滤波器和滑动均值滤波算法处理结果作比较。实验结果证明,五点三次平滑算法对PPG信号的降噪处理具有很好的效果,并在处理速度上有很大的优势,对提高可穿戴设备中的PPG信号检测速度具有重要意义。

益枕视身智能睡眠监测系统

本次项目采用STM32单片机作为支持无线通信网络运行的主控芯片,采用MAX30102心率模块、FSR薄膜压力传感器模块、SHT20温湿度传感器等模块传感单元及其ESP8266等信息交互处理单元实现了儿童睡眠质量实时监测与系统运行控制。有助于用户在外出时及时了解儿童睡眠时的心率跳动变化,有助于实时监测儿童睡眠质量,有助于在心率心跳监测异常时以及其它突发状况导致儿童心跳骤停并及时报警,有效的解决了儿童睡眠难以监测的问题。