基于实时脉搏信号处理的VDT视疲劳状态识别研究的任务书.docx

基于实时脉搏信号处理的VDT视疲劳状态识别研究的任务书
一、前言
随着计算机、智能手机、平板电脑等电子产品的普及和应用，人们越来越频繁地使用计算机进行工作和娱乐，导致出现了许多与计算机相关的健康问题。其中，VDT（视觉显示终端）疲劳是最为普遍和常见的健康问题之一。VDT疲劳造成的危害非常严重，会引发眼睛疲劳、头痛、眼部干涩以及肌肉疼痛等症状，严重程度甚至可能影响睡眠和生活质量。
因此，研究如何及时有效地识别和评估VDT疲劳状态，对提高人们的生活质量和健康水平具有重要意义。实时脉搏信号处理技术在此方面具有很大的潜力和应用价值。
二、研究目标
本研究旨在基于实时脉搏信号处理技术，设计并开发一种能够及时识别和评估VDT疲劳状态的人机交互系统，并对该系统的准确性和可分辨性进行实验验证，为VDT疲劳问题研究提供一种新的解决方案和思路。
三、研究内容
1.实时脉搏信号采集和处理技术的研究
首先，需要研究和探索实时脉搏信号采集和处理技术，以获取准确的心率和脉搏波形数据。利用心率变异性分析和脉搏形态分析技术，可以实现心脏健康状况的评估和识别，并能够反映出目标用户的VDT疲劳状态。
2.用户实验及数据处理
针对不同的VDT使用者群体，本研究将开展面部表情、眨眼次数、心率、脉搏波形等方面的心理和生理特征实验，收集有效数据，并利用机器学习模型进行处理和分析。同时，还将运用信噪比（SNR）和功率谱分析等技术进行数据预处理，以保证数据的精确度和有效性。
3.系统设计与开发
在基于实时脉搏信号处理技术的基础上，设计并开发VDT疲劳状态评估系统。该系统包括硬件和软件两个部分，其中硬件部分主要是用于心率和脉搏信号的采集和传输，软件部分则主要是用于数据处理和分析，并可以输出VDT疲劳状态评估结果和提示信息。
四、研究方案
1.课题前期
（1）对实时脉搏信号处理技术进行深入研究和探究，为系统设计和开发奠定基础。
（2）收集并整理相关文献和资料，以确定实验方案和研究方法。
（3）制定实验计划和流程，确定实验人员和实验场地，以确保实验数据的真实性和可靠性。
2.实验阶段
（1）用户实验设计：根据研究目标，制定实验策略和实验流程，招募目标用户群体，进行数据采集和处理。
（2）数据采集：使用实时脉搏信号处理技术，对目标用户进行心率、脉搏波形、面部表情、眨眼次数等多方面数据进行采集，保证数据的准确性和完整性。
（3）数据处理：采用机器学习模型，对收集的数据进行处理和分析，以获得用户的VDT疲劳状态。
3.系统开发阶段
（1）系统设计和开发：基于前期的研究成果，设计并开发一种基于实时脉搏信号处理技术的VDT疲劳状态评估系统。
（2）测试与验证：利用实验数据对系统进行测试和验证，对系统的准确性和可靠性进行评估。
五、研究意义
本研究的意义在于，可以通过实时脉搏信号处理技术，设计并开发一种较为准确的评估VDT疲劳状态的人机交互系统，为增进人们的健康和生活质量提供新的思路和方案。此外，本研究还可以推动实时生物信号处理技术在医学健康领域的应用和发展，对于相关领域的研究人员和从业者具有参考和借鉴意义。