基于Android平台的心音检测与运动强度评估系统

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体育运动在现代人的日常生活中扮演了一个相当重要的角色,当下越来越多的社会资源正在向涌入日常的运动健康领域,遍地开花的健身房、日益完善的社区运动场、深受欢迎的智能手环都是很好的例子。但是随着人们运动健康需求的快速增强,在运动医疗方面的资源配置仍然没有跟上时代的发展,尤其在针对个人的运动医疗方面有很大需求的缺口。心源性猝死是困扰广大运动爱好者的一大难题,特别是老年人户外爬山、长跑的运动强度评估更是一个急需解决的问题。因此,本文提出的基于Android平台的心音检测与运动强度评估系统,该系统通过对实时心音的分析,可以对当前的运动强度进行评估,并给出合理化的运动建议,有助于降低运动中心源性猝死事件的发生;另一方面,该系统也可以用作心血管疾病治疗后康复效果的评估。首先,本文讨论了心音不同特征参数的表征方法和特点,在此基础上,根据智能移动终端硬件平台资源的要求,从中选出共振峰参数作为本系统的特征参数,重点分析了它的提取方法,并且将其图形化,为最终的运动强度评估结果提供参照。其次,分析心音与运动强度之间的关系。由于心音是心脏活动的一种外在表现形式,而心脏负荷中的心肌力、心率、心供血量三个指标是和人体的运动强度密切相关,因此可以通过心音去检测人体的运动强度。借鉴了诸多研究成果,本文提出一种基于心音对运动强度进行评价的方法。利用心音信号计算出运动前、运动后的心肌力、心率和心供血量,通过对比分析,可获得运动强度对心脏负荷的影响。从而对当前的运动强度进行评估,并给出合理化的运动建议。另外,通过对长期保存的运动强度评估数据的分析,可以反映出心血管疾病治疗后的康复效果。最后,将心音与运动强度的评价方法在Android智能移动终端上实现。由于智能移动终端的运算能力有限,在对心音信号的去噪、分帧、特征提取等算法进行优化的基础上,再利用Android编程实现。在研发过程中,还加入了语音识别控制、数据库等技术来简化软件的操作。经测试,本系统在Android手机上可以稳定运行,系统界面简洁、操作方便,通过心音的采集、分析能对当前运动强度做出比较准确的评估,达到了预期的设计要求,具有显著的实用价值和推广价值。
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