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脉搏图像化检测方法研究

周义勇  
【摘要】:脉诊是我国传统医学的主要组成部分和最具特色的诊断方法,已广泛地应用到临床实践中。 随着传感器技术和计算机处理技术的发展,国内外学者在中医脉象仪方面的研制和压力脉图在中医脉诊研究中的应用都取得了相当的进展。脉诊客观化研究表明,动脉脉搏除发出压力搏动的信息之外,还有管腔容积、血流速度以及脉管的三维运动等各种信息。仅用压力等传感器所采集的压力脉图难以全部定量地反映脉象的构成要素的要求。目前国内外在关于脉图多维信息的采集,基于图像化的研究方面还处于全新的领域。为此,我们研究脉搏图像化检测方法,创新性地提出了采用高速、高分辨率摄像头对脉搏进行多维、动态、全方位的采集。该项研究既可促进脉象客观化的研究,又可为实现脉象诊断自动化创造条件。研究成果具有广阔的临床推广应用前景。 本文首先对脉搏信号的形成机理进行分析,建立了基于双弹性腔的数学模型脉搏信号分析方法,为分析脉象和多维脉象特征信息参量的内在联系提供理论依据,论证了从脉搏信号中提取多维特征信息的临床诊断价值。 在此基础上,从仿生学角度出发,结合中医切脉时“最佳取脉压力”原理和薄膜网格受力变形时的空间位移测量原理,提出新的基于图像化的脉象采集方法,研制了一种新型图像化脉象采集装置,采用高分辨率、高速摄像头采集三维的表征桡动脉搏动的网格化薄膜运动。 然后对采集的脉搏图像信息进行图像预处理,包括对图像对比度增强、二值化分割、二值化闭运算以及二值图像细化等:并研究了网格点特征提取和网格线跟踪匹配算法与实现。 最后,应用Visual Stdio.NET家族中的VC++.NET软件开发语言对采集的以AVI格式保存的脉搏波动视频流进行图像帧分解,并用四拆分窗口以人机互动的形式分别对视频流的帧信息,网格特征点的运动位移轨迹等信息进行显示。


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