中国激光, 2020, 47 (2): 0207042, 网络出版: 2020-02-21 复制并引用该论文  本文已被引 5 次  被引通知

图 & 表

图 1. BCG中的非自主头部周期性运动

Fig. 1. Involuntarily periodic oscillation in BCG

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图 2. OLA-BCG原理。(a) OLA-BCG实验装置图;(b) OLA-BCG原理图

Fig. 2. OLA-BCG principle. (a) OLA-BCG experimental device diagram; (b) OLA-BCG schematic diagram

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图 3. 不同方法的特征点的选取。(a)文献[ 11]中的特征点选取;(b) S文献[ 12]中的单特征点选取;(c)文献[ 17]中的T型特征点选取;(d) OLA-BCG中的激光反射特征点

Fig. 3. Feature points selection. (a) Feature points selection in Ref.[11]; (b) feature points selection in Ref.[12]; (c) feature points selection in Ref.[17]; (d) reflected laser feature point in OLA-BCG

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图 4. 算法流程图

Fig. 4. Algorithm flowchart

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图 5. 反射光斑质心计算流程图

Fig. 5. Calculation flow chart of centroid of reflection spot

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图 6. 不同方向上的原始BCG信号。(a) x方向;(b) y方向

Fig. 6. Original BCG signals in different directions. (a) x direction; (b) y direction

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图 7. 不同方向上的原始BCG信号频域图。(a) x方向;(b) y方向

Fig. 7. Frequency domain diagrams of original BCG signals in different directions. (a) x direction; (b) y direction

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图 8. ICA滤波后的BCG信号

Fig. 8. BCG signal filtered by ICA

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图 9. 信噪比计算示意图

Fig. 9. Schematic diagram of SNR calculation

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图 10. Bland-Altman分析结果和皮尔逊相关系数。(a) Bland-Altman分析结果;(b)皮尔逊相关系数

Fig. 10. Bland-Altman analysis result and Pearson correlation coefficient. (a) Bland-Altman analysis result; (b) Pearson correlation coefficient

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表 1评价指标汇总

Table1. Summary of evaluation indicators

Indicator Description Calculation formula Mean_difference Mean error of heart rate difference Mean_difference=mean(Hr_difference) Sd_difference Standard deviation of heart rate difference Sd_difference=sqrt(Hr_difference) ERMS Root-mean-square error of heart rate difference ERMS=D(Hr_difference) Pmax_difference Maximum value of heart rate difference Pmax_difference=max(Hr_difference) r Pearson correlation coefficient between Hr_BVP and Hr_BCG r=corr(Hr_BVP,Hr_BCG) RSN Ratio of power of main pulsatile componentand power of background noise[29] RSN=∫C1C2y(f)df∫B1B2y(f)df-∫C1C2y(f)df

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表 2不同方法的评价指标统计

Table2. Evaluation index statistics of different methods

Evaluation index Method in Ref.[11] Method in Ref.[12] Method in Ref.[17] OLA-BCG Mean_difference /(beat·min-1) 2.58 1.5 0.79 -0.67 Sd_difference /(beat·min-1) 2.71 3.35 3.10 2.15 ERMS /(beat·min-1) 3.66 3.56 3.12 2.22 Mean_SNR /dB -5.45 -9.42 -7.83 1.70 Pmax_difference /(beat·min-1) 6 5 5 4 r 0.71 0.49 0.89 0.88

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表 3不同评价指标的提升情况

Table3. Improvement of different evaluation indexes

Method ΔMean_difference /% ΔSd_difference /% ΔERMS /% ΔMean_SNR /dB ΔPmax_difference /% Δr /% Method in Ref.[11] 74.03 20.66 39.34 7.15 33.34 23.94 Method in Ref.[12] 55.33 35.82 37.64 11.12 20.00 79.59 Method in Ref.[17] 15.19 30.65 28.85 9.53 20.00 -1.12

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孔令琴, 吴育恒, 庞宗光, 赵跃进, 董立泉, 刘明, 惠梅, 王伟洁, 郭影, 王夏天. 基于心冲击描记术的心率检测方法[J]. 中国激光, 2020, 47(2): 0207042. Kong Lingqin, Wu Yuheng, Pang Zongguang, Zhao Yuejin, Dong Liquan, Liu Ming, Hui Mei, Wang Weijie, Guo Ying, Wang Xiatian. Measurement of Heart Rate Based on Ballistocardiography[J]. Chinese Journal of Lasers, 2020, 47(2): 0207042.