心血管疾病（如高血压、冠心病、脑中风、动脉粥样硬化等）是严重威胁人类生命健康的重要疾病之一。心血管疾病的早期检测和预防对提高人类的生活健康水平具有重要意义。然而，目前医院常用的生理参数检测设备，如心电图机、水银血压计等不仅体积笨重，而且价格相对昂贵，操作繁琐，需要医生护士等专业人员进行操作，不便于居家和日常使用。因此，迫切需要一种价格低廉、操作简单的便携式设备，能让普通人群在家庭环境中也能测量自己的心率、呼吸、血压等生理参数。智能手机恰好符合这一要求。　　随着智能手机的快速发展和逐渐普及，智能手机在医疗领域的应用逐渐增多，是目前国内外十分热门的一个研究方向。在本文中主要研究内容是使用智能手机来测量生理参数，即:在不额外增加手机硬件装置的条件下，利用智能手机内置的传感器，来采集人体的生理信号，然后充分利用智能手机自身的数据处理能力，计算出人体的多项生理参数，如心率、心率变异性、血压等。具体研究内容包括以下四个方面。　　(1)从智能手机采集的图像脉搏波信号中提取出了心率和心率变异性。计算了心率变异性的时域、频域和非线性的共16个参数，并通过30个受试者的实验，与作为金标准的心电图导出的心率变异性进行比较，验证了手机测量的心率变异性的16个参数中有14个参数(AVNN,SDNN,CV,RMSSD,SDSD,TP,VLF,LF,HF,LF/HF,nLF,nHF，SD1和SD2)与标准心电图得到的结果高度相关（相关系数＞0.7，P＜0.001），且其中的7个参数(AVNN，TP，VLF，LF，HF，nLF和nHF)与心电图的结果具有较好的一致性。另外，比较了脉搏波特征点的五种算法:波峰点、波谷点、最大一阶导数点、最大二阶导数点和切线相交点，证明了最大二阶导数点和切线相交点具有最好的性能，最大一阶导数点性能居中，波峰点和波谷点性能最差。　　(2)针对智能手机采集的图像脉搏波的信号处理中遇到的兴趣区选择的问题，提出了五种兴趣区选择方法:最大方差法、最大谱能比法、模板匹配法、帧间差分法和最大梯度法。并通过50个受试者的实验，将这五种方法测量出的心率与传统心电图测量的心率进行比较，验证了这五种方法均能用于心率测量，且优于文献报道中常用的固定中间法。其中模板匹配法和帧间差分法的标准估计误差较小（＜1.5次/分），一致性界限较窄（＜3次/分），总体性能优于其他三种方法。特别是，帧间差分法计算量小，实用性强，更适合智能手机应用。这些结果可能对提高智能手机的生理参数测量精度有所帮助，促进智能手机技术更加实用化。　　(3)从脉搏传导时间估计出了血压。利用智能手机的话筒和摄像头分别采集的心音和图像脉搏波信号，计算出脉搏传导时间，然后通过冷加压实验，建立脉搏传导时间与专业医疗设备测出的血压之间的线性回归模型，再利用此回归模型从脉搏传导时间估计血压。结果表明，脉搏传导时间与血压测量值的平均相关系数在0.3至0.4左右，血压的估计值与测量值之间的均方根误差的平均值为5mmHg至8mmHg。同时，发现利用以心音为起点的脉搏传导时间对舒张压的估计比对收缩压的估计更准确，可能对将来血压测量中舒张压的测量方法的改进有所帮助。　　(4)从第二心音的频谱特征估计出了血压。利用智能手机的话筒采集心音信号，然后通过冷加压实验，用支持向量机方法建立第二心音频谱特征与专业医疗设备测出的血压之间的回归模型，再采用十折交叉验证方法用此模型从第二心音的频谱特征预测血压。结果表明，对所有受试者平均后，收缩压、舒张压、平均压的预测值与测量值的平均相关系数分别为0.707，0.712和0.748;平均误差分别为-0.204mmHg，-0.274mmHg和-0.357mmHg，误差的标准差分别为6.121mmHg，4.471mmHg和4.961mmHg。　　总之，这些研究工作表明，用智能手机测量心率、心率变异性和血压等生理参数是切实可行的。这些技术方法简单易用，价格低廉，在未来的远程医疗和居家健康领域可能具有广阔的应用前景。