生物医学工程课件.ppt

  1. 1、本文档共47页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
医学图形图像处理识别技术与医学信息分析 刘燕 E-Mail: lyan@mail.sysu.edu.cn Phone No.811 第二讲 医学图形信号的采集、存储与处理 生物医学信号一般特点 信号微弱,随机性强,噪声和干扰背景强,动态变化和个体差异大。 生物医学信号处理技术 研究从被检测的生物医学信号中提取有用的信息成分的方法。 获取生物信号的语法特征和信息语义特征的方法 对生理、生化各种测量指标参数的处理 先对各类生理生化测量参数数字化和指标化,然后用数据描述性统计、参数估计和假设检验、多变量值分析等一些基本生物统计方法来描述和分析,进行设计实验性研究和观察性研究;提取用于疾病诊断分类参数。 对图形类信号分析处理 通过时域分析、频域分析和时频分析,提取用于疾病诊断分类参数。 采集、存储与处理 医学信号(一维)的采集简述 信号的存储管理 信号预处理 医学信号的时域分析 医学信号的频域处理 时频分析 一、医学信号(一维)的采集简述 回顾医学信号处理系统图示如下: 医学信号(一维)的采集简述 1.信号的感应器件和换能器 (1)非电量生理信号按其能量方式,可以分为: ①机械量信号 脉搏和心音是振动信号,血压是压力信号; ②热学量信号 体温; ③化学量信号 血液的pH值; ④光学量信号 血氧饱和度。 采集简述_续1 (2)几种换能器 ①体表电极 体表电极是一种可以将离子电流变为电子电流的换能器件。 ②力学量换能器 把力学量生理参数转换为电参数的器件。 如:测量心音、呼吸和脉搏的电容换能器,测量血压和肌张力的电感换能器,测量眼压、血压、、脉搏波的压电换能器。 ③热学量换能器有热电式、热阻式和热辐射式换能器。 热电式换能器利用金属材料的热电效应将热量转为电量的; 热阻式换能器利用金属或半导体材料的热阻效应将热量转为电量; 热辐射能器利用热辐射成像原理将温度分布以热像图的形式记录下来。 ④生物换能器 以生物活性单元(酶、抗体、核酸、细胞和组织等)作为敏感基元,以化学电极等作为换能器且对被测信号具有高度选择的一类传感器。它通过物理的或化学的换能方式捕捉目标物和敏感基元之间的反应,并将反应的程度用离散或连续的电信号表达出来。 典型应用:血糖生物传感器,快速分析葡萄糖、谷氨酸、乳酸盐和乳糖等成分的多功能生物传感器,测量机体内三磷酸腺苷(ATP)变化的生物传感器,用于传染病和基因变异检测的脱氧核糖核酸(DNA)生物传感器。 采集简述_续2 (3) 应用实例 例如1:分娩过程中胎心的检测,如图2-2所示。 采集简述_续3 例如2:分娩过程中宫缩的检测,如图2-3所示。 由腹壁外面间接测定宫缩压力的方法。用一特制的压力传感器作为宫缩压力探头,将其缚在产妇腹壁,宫缩时子宫凸起,腹壁随之凸起变硬,对探头产生一定压力,使探头传感器件发生位移而检出表示压力大小的电信号,通过仪器记录下来。 采集简述_续4 2.生物医学信号的数字化 (1)信号采样定理 对连续信号按一定的时间间隔△进行取值,所得x(n△)就是采样,如图2-4所示。△为采样周期(或称采样间隔)。X(n△)为离散信号(或称时间序列)。 采集简述_续4 采样定理:一个有限带宽的连续信号f(t),如果频谱只占有限的范围-?m~+ ?m,则信号f(t)可以用等间隔的采样值来惟一地表示。假设f(t)的最高频率为fm(?m=2?fm),采样频率为发fs(?s=2?fs),则满足fs≥2fm,即采样频率大于或等于模拟信号最高频率的2倍时,采样后的离散序列就能无失真地恢复出原始连续模拟信号。通常把最低允许的采样频率?s=2 ?m称为Nyquist频率,把最大允许的采样间隔 Ts= ?/?m=1/2fm称为Nyquist间隔。 采集简述_续5 (2)常用模/数转换技术 ①A/D(analog/digital)转换的方法及芯片器件 主要有逐次逼近比较型和双积分型,根据采样精度分为8位、10位、12位、14位的各类芯片器件。 ②A/D转换器件的主要性能指标 分辨率——A/D转换器的最低位LSB所对应的模拟电压值称为A/D转换器的分辨率。 转换时间——完成一次A/D转换所用的时间为转换时间。 输入电压范围——A/D转换器的量程。 转换误差——A/D转换器的每个量化级所实际对应的电压值和理论值之间的误差的最大值为绝对误差。绝对误差对于满量程的百分比为相对误差。 采集简述_续6 ③A/D转换子系统的几个组成部分的作用简介(如图2-5虚线框2所示) 多路转换开关——使多个模拟量共用一个A/D转换器进行分时采样和转换的器件。 采样保持器——在A/D转换转换期间,保持输入信号不变的电路。 A/D转换器——将模拟量转换为数字量的器件。 AD转换后的数据

文档评论(0)

带头大哥 + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档