疲勞駕駛下心電信號的采集與分析系統(tǒng)研究.pdf

1、近幾年來，疲勞駕駛成為引發(fā)交通事故的主要原因。究其原因，是因?yàn)槎鄶?shù)人并沒有意識到疲勞駕駛的危害，而且對駕駛疲勞的實(shí)時監(jiān)測尚未有理想的方法。倘若可以實(shí)時監(jiān)測某一指標(biāo)來判斷駕駛員的疲勞狀態(tài)，適時給予駕駛員以提醒，那么可以避免大量交通事故的發(fā)生。本論文在對國內(nèi)外駕駛疲勞的研究基礎(chǔ)上，選擇心電信號(ECG)作為監(jiān)測信號，系統(tǒng)的研究了心電信號的采集與分析方法。
　　在心電信號的采集上，顯然使用傳統(tǒng)的心電圖機(jī)來采集心電信號是不可取的，因此研究

2、了便攜式的心電采集方式，不需要任何的導(dǎo)電膏和電極就能將駕駛員的心電信號采集得到。選擇附著在方向盤上的導(dǎo)電布來作為信號的傳導(dǎo)，這樣就能不影響駕駛員的行車操作;以EKG-BTA心電傳感器作為心電信號的放大器，能將心電信號放大到可識別狀態(tài);USB6008數(shù)據(jù)采集卡對放大后的心電信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，送入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行分析。在實(shí)現(xiàn)這些功能的基礎(chǔ)上，探討了非接觸心電信號采集的可行性。
　　在心電信號的分析上，首先對采集得到的ECG信號進(jìn)行預(yù)處理

3、。研究了帶阻濾波器和四點(diǎn)平滑濾波對50Hz工頻干擾的抑制效果;然后，在小波變換的理論基礎(chǔ)上，以小波分解濾波來去除基線漂移實(shí)現(xiàn)了良好的效果，并且對比了常用的高通濾波與小波分解濾波的結(jié)果。最后，在R波的檢測上，由于ECG信號的特點(diǎn)，利用二階差分極小值和信號幅值來判斷R波位置也取得了不錯的效果。并在離線分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了實(shí)時程序的編寫與調(diào)試。
　　綜合心電的采集與分析，進(jìn)行了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。本系統(tǒng)可以在疲勞駕駛下進(jìn)行實(shí)時的心電監(jiān)測，以心率