PPG光电容积脉搏波描记法技术概况

PPG(photoplethysmographic，光电容积脉搏波描记法)以LED光源和探测器为基础，测量经过⼈体⾎管和组织反射、吸收后的衰减光，记录⾎管的搏动状态并测量脉搏波。

原理简述：当LED光射向⽪肤，透过⽪肤组织反射回的光被光敏传感器接受并转换成电信号再经过AD转换成数字信号。像肌⾁、⾻骼、静脉等等对光的吸收是基本不变的（前提是测量部位没有⼤幅度的运动），但是⾎液不同，由于动脉⾥有⾎液的流动，那么对光的吸收⾃然也有所变化。我们把光转换成电信号时，正是由于动脉对光的吸收有变化，其他组织对光的吸收基本不变，得到的信号就可以分为直流交流AC信号和DC信号。提取其中的AC信号，就能反应出⾎液流动的特点。

网络对青少年的影响image.png

部分⼿表传感器绿光闪烁原因：省电

传感器选择绿光原因

1. ⽪肤的⿊⾊素会吸收⼤量波长较短的波

2. ⽪肤上的⽔份也会吸收⼤量的UV和IR部分的光

3. 进⼊⽪肤组织的绿光(500nm)-- 黄光(600nm)⼤部分会被红细胞吸收

4. 红光和接近IR的光相⽐其他波长的光更容易穿过⽪肤组织

5. ⾎液要⽐其他组织吸收更多的光

6. 相⽐红光，绿（绿-黄）光能被氧合⾎红蛋⽩和脱氧⾎红蛋⽩吸收

PS：其实选⽩光影响不⼤

对于PPG信号的处理⽅法

时域分析法

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全球公民社会

myluxbox对原始PPG信号进⾏滤波，得到⼀定时间内的波峰个数

假设连续采样5秒的时间，在5s内的波峰个数为N，那么⼼率就是N*12

频域分析法

酿酒酵母

如果对PPG信号进⾏FFT变换，那么就能看到频域的特点。

经过FTT变换的频域图

上⾯变换后的频域图中，0Hz的信号很强，这部分是⾻骼、肌⾁等组织的DC信号，在1Hz附近有个相对⽐较突出的信号就是⾎液流动转变的AC信号。

设测得到的频率f = 1.2Hz

那么⼼率HeartRate = f x60 = 1.2 x 60 = 72

⾎氧的测量，测量难度较⼤⽽且精度不算太⾼

含氧量≈⾎液中 HbO2（氧合⾎红蛋⽩）和 Hb（⾎红蛋⽩）的⽐例

HbO2和Hb吸收特性

缩放前缩放后

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零售商品称重计量监督管理办法

本文发布于:2024-09-22 07:20:22，感谢您对本站的认可！

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