1.一種脈搏及血紅細(xì)胞濃度監(jiān)測(cè)儀,其特征在于,包括夾指裝置,夾指裝置一端開(kāi)口且內(nèi)設(shè)有腔體,腔體的上、下表面分別相對(duì)設(shè)有紅外光源和光電探測(cè)器,夾指裝置依次與儲(chǔ)存運(yùn)算裝置和顯示裝置連接;
夾指裝置,用于夾緊被測(cè)試者的手指指肚部分;
紅外光源,用于照射被測(cè)者的手指并透射出原始光強(qiáng)度信號(hào);
光電探測(cè)器,用于接收紅外光源發(fā)出的原始光強(qiáng)度信號(hào)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)以采集像素范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)并將電信號(hào)傳到儲(chǔ)存運(yùn)算裝置;
儲(chǔ)存運(yùn)算裝置,用于儲(chǔ)存和處理原始光強(qiáng)度信號(hào);
顯示裝置,用于顯示經(jīng)儲(chǔ)存運(yùn)算裝置處理后的脈搏數(shù)據(jù)和血紅細(xì)胞濃度數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏及血紅細(xì)胞濃度監(jiān)測(cè)儀,其特征在于,所述夾指裝置的腔體呈U型,腔體的下表面設(shè)有一排或多排所述光電探測(cè)器,光電探測(cè)器沿橫向排列的寬度小于人體手指寬度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏及血紅細(xì)胞濃度監(jiān)測(cè)儀,其特征在于,所述紅外光源與光電探測(cè)器一一對(duì)應(yīng)且平齊。
4.一種脈搏及血紅細(xì)胞濃度監(jiān)測(cè)方法,使用如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的脈搏及血紅細(xì)胞濃度監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行監(jiān)測(cè),其特征在于,包括以下步驟:
S1.將所述光電探測(cè)器的采集速率設(shè)置為F>350fps;
S2.采集被測(cè)部位經(jīng)紅外光源照射后透射出來(lái)光的強(qiáng)度信號(hào)并儲(chǔ)存,該強(qiáng)度信號(hào)是未處理、包含心跳信息的原始光強(qiáng)度信號(hào);
S3.對(duì)S2中所得的光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理,其中包括去除噪聲,采用傅里葉變換方法獲取頻域上的信號(hào);
S4.對(duì)S3中經(jīng)預(yù)處理所得的信號(hào),采用基于信號(hào)強(qiáng)度頻域調(diào)制方法計(jì)算出調(diào)制深度,算出的調(diào)制深度為實(shí)時(shí)調(diào)制深度;
S5.設(shè)光電探測(cè)器有n個(gè),將S4中得到的n個(gè)調(diào)制深度求平均,則求平均調(diào)制深度,從而得出實(shí)時(shí)血紅細(xì)胞濃度,算出的平均調(diào)制深度是實(shí)時(shí)的,同時(shí)將時(shí)間和平均調(diào)制深度用坐標(biāo)表示;
S6.對(duì)S5中得到的平均調(diào)制深度進(jìn)行快速傅里葉變換得到頻域圖,再讀峰,得到脈搏數(shù)據(jù),并由顯示裝置顯示脈搏數(shù)據(jù)和血紅細(xì)胞濃度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的脈搏及血紅細(xì)胞濃度監(jiān)測(cè)方法,其特征在于,所述S1中光電探測(cè)器的采集速率的設(shè)置是基于以下原理:正常人的最大脈搏在210次每分鐘,設(shè)一分鐘內(nèi)采集100幀的數(shù)據(jù),而光電探測(cè)器的采集速度F要大于脈搏的速度:100/F<60/210,得F>350fps;
所述S2中光強(qiáng)度信號(hào)的采集是被測(cè)者將一根手指放入夾指裝置中,夾指裝置上表面的紅外光源照射被測(cè)手指,由夾指裝置下表面的光電探測(cè)器接收原始的光強(qiáng)度信號(hào);
所述S3中對(duì)原始光強(qiáng)信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換(簡(jiǎn)稱FFT)得到頻域信號(hào)頻譜強(qiáng)度Ij(u):每次取m張數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT,每相鄰兩個(gè)信號(hào)值之間隔10張數(shù)據(jù),即對(duì)第(1+10(j-1))張數(shù)據(jù)到第(m+10(j-1))張數(shù)據(jù)進(jìn)行FFT后得到第j個(gè)信號(hào)值,可用如下關(guān)系式表示:
其中,j是信號(hào)值排序,t是時(shí)間,u是頻率,表示第j個(gè)頻域動(dòng)態(tài)信號(hào),表示第j個(gè)頻域靜態(tài)信號(hào);
所述S4中基于強(qiáng)度信號(hào)的頻域調(diào)制方法是:取S3中得到的各個(gè)信號(hào)值頻譜強(qiáng)度Ij(u),包含靜態(tài)頻率和動(dòng)態(tài)頻率,分別提取一定范圍內(nèi)靜態(tài)頻域的頻率和動(dòng)態(tài)頻域的頻率并求強(qiáng)度,再把提取到的動(dòng)態(tài)頻率強(qiáng)度比靜態(tài)頻率強(qiáng)度得到調(diào)制深度,而調(diào)制深度與血紅細(xì)胞濃度成正比例關(guān)系,得出血紅細(xì)胞濃度;
所述S5中,在n個(gè)光電探測(cè)器的情況下,所有信號(hào)值排序與時(shí)間存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,將S4中得到的調(diào)制深度求平均值,平均調(diào)制深度MDj的公式可表示為:
所述S6中,得到的平均調(diào)制深度值即為時(shí)域上的平均調(diào)制深度值,對(duì)MDj進(jìn)行FFT,F(xiàn)FT(MDj)=A(δ(f+f0)+δ(f-f0))
再讀峰求出被測(cè)者的脈搏頻率f,其中A為頻譜信號(hào)幅值,f0為峰值所對(duì)應(yīng)的頻率。