实时手掌成像与Nelder-Mead粒子群优化/回归算法的应用,用于非接触式血压检测
Te-Jen Su1, Ya-Chung Hung1, Wei-Hong Lin1
1Department of Electronic Engineering, National Kaohsiung University of Sciences and Technology, Kaohsiung 807618, Taiwan.
本研究介绍了使用网络摄像头的两种非接触式血压 (BP) 监测方法. 这两种新的方法都提供了快速,准确的高血压检测,有可能取代家庭使用的传统设备.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 医疗信息学 医疗信息学
- 医疗器械 医疗器械
背景情况:
- 由于生活方式的变化,高血压的患病率正在增加,需要可访问的监测.
- 高血压是一种"无声杀手",需要早期和方便的检测方法.
- 传统的血压 (BP) 监测设备往往具有侵入性,并且在家庭使用中难以使用.
研究的目的:
- 开发和比较两种用于血压 (BP) 监测的新型非接触方法.
- 评估这些方法在家庭治疗高血压时的准确性和方便性.
- 探索传统血压测量设备的经济有效,非侵入性的替代方案.
主要方法:
- 一种纳尔德-米德简单与粒子群优化 (NM-PSO) 方法,使用网络摄像机手掌成像和独立组件分析 (ICA) 来降低噪音.
- 一种机器学习回归分析方法,利用衍生生来的生理数据来估计BP.
- 这两种方法都从通过标准网络摄像头捕获的手掌图像中提取数据.
主要成果:
- 通过NM-PSO方法,缩血压 (SBP) 的根平均平方误差 (RMSE) 为2.71 mmHg,缩血压 (DBP) 的血压为3.42 mmHg.
- 机器学习回归方法的结果是SBP的RMSE为2.88 mmHg,DBP的RMSE为2.60 mmHg.
- 这两种方法在10秒内提供了准确的血压测量,证明适合家庭使用.
结论:
- 无论是NM-PSO还是机器学习回归,都能提供快速,准确和方便的非接触式血压监测.
- 在噪音处理方面,NM-PSO方法优异,而回归则提供了公式效率.
- 这些仿生方法为传统的基于接触的血压监测器提供了可行的,具有成本效益的替代方案,提高了高血压管理的可访问性.
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