24、非接触式心率变异性监测与水下手势识别技术探索

非接触式心率变异性监测与水下手势识别技术探索

在科技不断发展的今天，非接触式心率变异性监测以及水下手势识别技术成为了备受关注的研究领域。它们分别在医疗健康和水下作业、娱乐等场景中展现出了巨大的应用潜力。

非接触式心率变异性监测

在医疗健康监测方面，非接触式的监测方式能够为用户提供更加便捷、舒适的体验。传统的心电图（ECG）和光电容积脉搏波描记法（PPG）虽然测量准确，但在某些场景下存在一定的局限性。而基于调频连续波（FMCW）雷达的非接触式心率变异性监测方法则为解决这些问题提供了新的思路。

算法优势

研究提出了一种用于提取心跳间期（IBIs）并计算心率变异性（HRV）指标的算法。与以往的算法相比，该算法具有显著的优势。例如，二阶差分增强心跳信号的方法虽然在抑制呼吸谐波方面表现良好，但缺乏大量实验验证；随机共振算法无法准确测量每次心跳的时间间隔，对某些HRV特征（如pNN50）的估计效果也不理想。而本算法能够准确测量IBIs，均方根误差（RMSE）为15.2 ms，与基于分解的心跳提取算法相比，在MEAN、SDNN和RMSSD指标上的RMSE分别为2.14 ms、4.00 ms和7.29 ms，实现了更高的精度，达到了毫秒级的HRV测量精度。

算法流程

该算法的具体流程如下：
1. 提取心脏回波信号 ：通过雷达获取心脏的回波信号。
2. 计算胸壁运动信号的加速度 ：以抑制呼吸干扰并增强心跳信号。
3. 平滑加速度 ：使用短时平均功率对加速度进行平滑处理。
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