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rPPG信号检测方法研究的开题报告
一、选题背景
随着科技的不断发展，人们对于自身健康的关注程度也越来越高，有许多新的技术和方法被引入到健康检测中，比如运动测量、智能穿戴、云健康平台等等。目前，血压计、血氧仪等传统医疗设备已经在实际应用中发挥了重要的作用，但这些设备通常需要专业人员的操作才能获得精准的数据，同时需要大量的物理连接和跑步才能完成数据采集，这对于普通用户而言缺乏便利性和舒适性。另一方面，无线传感器和移动计算设备得到越来越广泛的应用，使得用户可以在家中或者户外随时随地和健康相关的设备进行交互。其中，基于无需接触、非侵入式的可穿戴式生理信号传感器对用户的健康检测和监测具有重要意义。
II、研究内容
本论文拟研究一种新型的生理信号传感器——rPPG脉搏血压波（remotePhotoplethysmography），它通过摄像头感知不同肤色状态下的皮肤反射光谱变化，实现了无需接触、简单易用、高效率的脉搏波信号采集。因此，该技术在可穿戴的健康监测、非侵入式医学诊断等方面具有广泛的应用前景。研究内容主要包括以下几个方面：
1.分析rPPG原理及信号特点。分析rPPG原理及其与生理信号之间的联系，探究该技术的优缺点和适用范围；
2.研究rPPG信号处理方法。针对rPPG信号在实际采集过程中存在的干扰因素，如运动、呼吸等引起的噪声干扰等，采用相关的处理方法对信号进行降噪和滤波；
3.应用rPPG技术进行健康监测。针对不同人群的健康需求，设计与之对应的健康监测方案，并开发相应的软件工具，实现基于rPPG技术的健康监测系统；
4.验证rPPG技术的可靠性。通过实验分析，验证rPPG技术的稳定性和实用性，比较其与传统脉搏血压检测方法的检测准确度和效率，并探究该技术在医学临床中的应用前景；
III、研究意义和价值
1.提高健康监测的便利性和舒适度。基于rPPG技术的健康监测设备无需物理连接和操作人员，用户可以在家中或者户外随时随地使用，提高了健康监测的便利性和舒适度；
2.拓宽生物信号检测的途径和范围。rPPG技术可以通过摄像头感知不同肤色状态下的皮肤反射光谱变化，拓宽了生物信号检测的途径和范围，为未来的生物医学研究提供了新思路和方向；
3.促进医学临床的普及和发展。基于rPPG技术的健康监测设备可以较为准确地评估心率、血压、颜色等生理指标，可以帮助医生进行早期的病症预测和诊断，从而促进医学临床的普及和发展。
IV、研究目标和计划
1.研究rPPG原理及信号特点；
2.研究rPPG信号处理方法，实现信号降噪和滤波；
3.设计与之对应的健康监测方案，并开发相应的软件工具；
4.实验分析，验证rPPG技术的稳定性和实用性，比较其与传统脉搏血压检测方法的检测准确度和效率。
计划完成时间：2021年7月至2022年6月。
V、参考文献（仅列举部分）
1.Ming-ZherPoh,DanielJ.McDuffandRosalindW.Picard,“Non-contact,automatedcardiacpulsemeasurementsusingvideoimagingandblindsourceseparation,”Opt.Express18,10762-10774(2010).
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3.Ming-ZherPoh,JoeyTianyiZhou,in“BodySensorNetworks”(CRCPress,2014).
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