基于织物动态心电传感的抑“运动伪迹”机理、构造与自适应算法
批准号:
61572110
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
陈东义
依托单位:
学科分类:
F0214.新型计算及其应用基础
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
黄志奇、熊帆、谭暑秋、陈亮、唐薇、蔡国浩、康毅、李佩
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中文摘要
可穿戴的织物心电传感系统在长期获取动态心电信号方面具有明显优势,已呈现出良好发展态势,但其实用化还面临应用环境的严峻挑战,许多理论和技术问题亟待解决。在日常活动场景下,可穿戴织物电极更容易松动、变形或脱落,并易受到垂直压力,从而造成更复杂的“运动伪迹”,而且运动状态下的皮肤拓扑变形与汗液对电极会产生不良影响,使电气参数恶化和不稳定,进而加大“伪迹”效应。本项目探索动态条件下织物电极与皮肤之间相互作用对运动伪迹影响,分析织物电极-皮肤表面电化学特性,并建立其等效电路模型,进而分析织物电极运动伪迹机理,提出织物心电传感的新构造与原理,拟从传感构造和相匹配的自适应滤波算法上协同抑制“运动伪迹”效应。本课题将研制三种织物抑“运动伪迹”心电传感原型,并进行综合分析与评估,力图在织物心电传感理论、方法与关键技术研究上取得突破,为实现长期、动态、非突异生理信息时空观测奠定基础。
英文摘要
As a good basis for the long-term measurement of electrocardiogram (ECG) on the moving body, the wearable and e-textile based ECG sensor system has been widespread concerned and shown good momentum of development. However, its practical process still faced great challenges which stem from the strict environment and numerous incomplete theories and technologies. In daily life, wearable textile electrodes are prone to be loosed, deformed, shed and vertical pressed, then generate more complicated “motion artifact” signal on the sensor system. More seriously, on moving body, the sweat and skin deformation may lead to electrical parameter deteriorating and unstable, and then increase the effects of motion artifacts. . At first, this project aims to explore the influence of motion artifacts caused by interaction between textile electrodes and skin surface in the dynamic condition, analysis electrochemistry character of textile electrodes and skin, and construct the equivalent circuital model. Then, this project will analyse the mechanism of textile electrodes motion artifacts, research the new construction methods and principles of electrocardiogram measurement based on textile. The method of cooperative suppression based on sensor structure and matchable self-adapter filter algorithm will be presented and get further study in this project. This project will develop three kinds of ECG sensor system prototypes and do comparative analysis. With these work described above, we will do our best to make some breaks in the fields of ECG sensor theories, methods and key technologies, to establish a foundation of apperceive layer for realizing long-term, dynamic, and unobtrusive ECG measurement models and methods, on the multidimensional time and space environment..
织物心电传感系统在长期获取动态心电信号方面具有明显优势,已呈现出良好发展态势,但还有许多理论和技术问题亟待解决。可穿戴织物电极更容易松动、变形或脱落,从而造成更复杂的“运动伪迹”,而且运动状态下的皮肤拓扑变形与汗液对电极会产生不良影响,进而加大“伪迹”效应。.本课题以相关材料性能、伪迹产生机理、传感特性与等效模型、新型传感原理与构造、自适应电路与算法等为主要研究内容. 本课题有新发现、提出了新的理论和方法,做了创新的设计。在运动伪迹产生机理方面,本课题提出织物电极-皮肤界面等效电路模型和织物电极的运动伪迹动态模型,并发现界面空气间隙等效电容改变引起运动伪迹的特点。本课题提出电极叠层结构,从源头上抑制运动伪迹,提出基于辅助传感器方法与相应自适应运动伪迹抑制算法。本课题专门研制了两种心电信号采集处理前端,创新的提出了面向织物电极心电胸带的贴式前端。本课题提出了适合织物电极的自适应心电传感结构与滤波算法。实验数据与分析表明,这些措施取得明显效果。. 发表论文23篇,水平达到预期,数量超过预定目标,申请专利14项,数量远超过预期目标。. 本课题完成了预定研究计划,达到了预期目标。主要研究工作和国际同类先进研究水平相当,部分成果接近应用实验阶段。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.19304/j.cnki.issn1000-7180.2017.09.002
发表时间:2017
期刊:微电子学与计算机
影响因子:--
作者:谭暑秋;陈东义;郭承刚;黄志奇;熊小锋
通讯作者:熊小锋
A Wearable Swallowing Detecting Method Based on Nanometer Materials Sensor
一种基于纳米材料传感器的可穿戴式吞咽检测方法
DOI:10.4028/www.scientific.net/ast.100.120
发表时间:2016-10
期刊:Advances in Science and Technology
影响因子:--
作者:Yi Kang;Dong Yi Chen;Michael Lawo;Shi Ji Xia Hou
通讯作者:Shi Ji Xia Hou
Learning Local Structured Correlation Filters for Visual Tracking via Spatial Joint Regularization
通过空间联合正则化学习用于视觉跟踪的局部结构化相关滤波器
DOI:10.1109/access.2019.2906508
发表时间:2019-03
期刊:IEEE Access
影响因子:3.9
作者:Guo Chenggang;Chen Dongyi;Huang Zhiqi
通讯作者:Huang Zhiqi
A Wavelet Adaptive Cancellation Algorithm Based on Multi-Inertial Sensors for the Reduction of Motion Artifacts in Ambulatory ECGs
一种基于多惯性传感器的小波自适应消除算法,用于减少动态心电图中的运动伪影
DOI:10.3390/s20040970
发表时间:2020-02-01
期刊:SENSORS
影响因子:3.9
作者:Xiong, Fan;Chen, Dongyi;Huang, Miao
通讯作者:Huang, Miao
A Robust Shape Reconstruction Method for Facial Feature Point Detection.
一种用于面部特征点检测的鲁棒形状重建方法
DOI:10.1155/2017/4579398
发表时间:2017
期刊:Computational intelligence and neuroscience
影响因子:--
作者:Tan S;Chen D;Guo C;Huang Z
通讯作者:Huang Z
虚拟环境下情绪生理感知HMD交互界面关键技术及理论研究
- 批准号:62172081
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:60万元
- 批准年份:2021
- 负责人:陈东义
- 依托单位:
基于可穿戴计算的设备装配和维护支撑模式及关键技术研究
- 批准号:60674077
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:26.0万元
- 批准年份:2006
- 负责人:陈东义
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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