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《基于陣列式觸覺傳感器的中醫(yī)脈象采集系統(tǒng)的設(shè)計.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2012年第31卷第4期傳感器與微系統(tǒng)(TransducerandMicrosystemTechnologies)99基于陣列式觸覺傳感器的中醫(yī)脈象采集系統(tǒng)的設(shè)計李皓,胡曉娟,朱洪海,董軍(1.華東師范大學(xué),軟件學(xué)院,上海200062;2.中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所,江蘇蘇州215123)摘要:給出了一種基于電容式觸覺傳感器陣列的新型中醫(yī)脈象采集系統(tǒng)的設(shè)計,彌補了以往單點壓力傳感器定位不準(zhǔn)、信息量少、重復(fù)性差等缺點,目的是為中醫(yī)脈象的客觀化研究提供技術(shù)支持。本系統(tǒng)包括采集器軟硬件、PC端軟件設(shè)計以及基于斜率閾值的脈象起始點、主波峰值點特征提取方法。系統(tǒng)采集的脈象波形穩(wěn)定,通
2、過與人工標(biāo)注的數(shù)據(jù)對比,特征提取算法的誤差在0.02S以內(nèi)。關(guān)鍵詞:陣列觸覺傳感器;中醫(yī)脈象;采集系統(tǒng)中圖分類號:TP391.5文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1000-9787(2012)04-0099-04Design0fChinesepulsecollectionsystembased0ntactilearraVSenS0rSLIHao。HUXiao-juan.ZHUHong—hai.DONGJun(1.SchoolofSoftwareEngineering,EastChinaNormalUniversity,Shanghai200062,China;2.SuzhouInstituteo
3、fNano-techandNano-bionics,ChineseAcademyofSciences,Suzhou215123,China)Abstract:AdesignofChinesepulsecollectionsystembasedonthetactilearraysensorisgiven.Itmakesupthedisadvantageoftraditionalsingle—pointpressuresensorssuchashardtolocate,lackofinformationandhardtoduplicate.Theaimofthisdesignistooff
4、ertechnicalsuppo~totheobjectiveresearchofChinesepulseandtraditionalChinesemedicine(TCM).Thesystemincludesthecollector~hardwareandsoftwaredesign,thesoftwareonPCandthefeatureextractionmethodoftheonsetandmainwavepeakvaluepointofthepulseconditionbasedonslopethreshold.Thepulseconditionwaveformcollect
5、edbysystemisstable.Bycomparisonwiththemanualmarkeddata,theerrorextractedbythealgorithmoffeatureextractionislessthan0.02S.Keywords:tactilearaysensors;Chinesepulsecondition;collectionsystem0引言樣率讀取其中的壓力信號值,再通過RS-232串行接口傳輸中醫(yī)是中華民族醫(yī)學(xué)發(fā)展中的一份瑰寶,盡管數(shù)字醫(yī)給Pc機。Pc機將三部脈象信號顯示出來并存人數(shù)據(jù)庫,療技術(shù)不斷發(fā)展,但中醫(yī)脈象的采集和客觀化一直以來都通過特征
6、提取算法可提取脈象信號的起始點和主波峰值點是一個難題,復(fù)雜和抽象的脈象信息給中醫(yī)切脈的計算機等特征參數(shù)。圖2為采集系統(tǒng)實物圖。模擬帶來極大的困難。傳統(tǒng)單點的壓力傳感器已難以滿足脈象采集的需要。本文提出一種基于電容陣列式觸覺傳感器的多點脈象采集系統(tǒng),可以同時采集一定面積下的多路壓力信號,為進一步的脈象分析提供新的思路。1系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)框圖如圖1所示,由3個傳感器模塊、主控器、通信接口模塊以及電源管理模塊組成。傳感器模塊分別采集圖1系統(tǒng)框圖人體橈動脈寸、關(guān)、尺三部脈象信號。每只傳感器在不足Fig1Systemblockdiagram0.7cm。的面積內(nèi)提供3×4共l2點的壓力信息。主控器
7、1.1傳感器模塊通過通信接口對每個傳感器模塊進行初始配置并以一定采脈象傳感器是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵,目前廣泛采用PVDF收稿日期:2011-09-02100傳感器與微系統(tǒng)第31卷1.3通信接口設(shè)計MCU與CDC的通信接口采用AD7147兼容的SPI串行通信,4線傳輸方式。MCU為主機模式,3個傳感器模塊●一作為從機。SPI時鐘線與數(shù)據(jù)線采用總線復(fù)用。MCU用(a)系統(tǒng)采集板實物圖(b)傳感器模塊(e)人機界面3個獨立的I/O口作為從機的片選信號,以分