空间运动病体征参数检测系统的软件研究

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药效的检测与评价是国内中药研究的瓶颈之一。对于航空、航天、航海等领域所必需的抗眩晕中药,药效检测尤为重要,需要根据眩晕的特点研发一套药效评价系统。现有的各种眩晕检测仪器大都体积大,价格昂贵,操作过程复杂,且与受试者接触,易使受试者产生一定程度的不适,从而影响检测结果。因此,本课题研究出一种非接触检测方法,通过对大白鼠在服用抗眩晕中药前后血流量及眼动变化情况,判定其是否眩晕,进而评价抗眩晕中药的药效。 本文针对现有各种血流量和眼震检测方法的不足,采用了一种基于数字化无创伤检测的新方法。采用VC++6.0设计了软件界面,利用视图窗口拆分技术,将用户界面分为检测控制区、视频图像区以及波形显示区;电机转速控制与血流量信号接收模块采用WindowsAPI函数对RS-232串口进行编程,实现了单片机到终端计算机的通信,实时传输电机转速信号及血流量数据;采用CCD摄像头采集眼图,经过无线传输,由视频采集卡接收眼图并通过PCI接口传至计算机,并对眼图进行图像分析;采用特征分量提取、图像增强、阈值分割、图像腐蚀等处理方法,将眼图处理为只包含瞳孔的黑色矩形区域,进行瞳孔定位,绘制瞳孔位置波动曲线并实时显示于波形区内;最后,使用Matlab中Cftool工具箱对瞳孔位置波动进行数据拟合,对受试者处于不同状态下的眼动曲线建立数学模型,探寻其运动规律。 实验结果表明,本检测系统工作稳定,软件界面友好,操作方便,能够实现控制电机转速与实时接收血流量数据;眼图的采集与分析处理达到精确性、实时性,以及无创伤检测的要求;为眼动曲线建立的数学模型能够准确反映受试者的状态,为眼震的进一步研究提供了重要的参考价值。 本文研究内容为国家自然科学基金(50275125)和陕西省科技计划课题(2005K16一G7(4))资助项目。研究成果对探讨中药药效检测方法的现代化,以及航空、航天和航海中的运动病防治具有一定的理论意义和应用价值。
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