[发明专利]一种基于激光散斑的脉搏测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于激光散斑的脉搏测量方法及系统，其中，所涉及的一种基于激光散斑的脉搏测量系统，包括：激光模块、图像采集模块、上位机；所述激光模块，用于照射脉搏跳动部位，并产生激光散斑；所述图像采集模块，与所述激光模块连接，用于对所述产生的激光散斑进行成像并采集；所述上位机，与所述图像采集模块连接，用于对采集到的散斑图像进行处理，获得脉搏跳动的信息。本发明可以完成脉搏的测量，且实现了对脉搏的非接触式测量。

技术领域

本发明涉及激光测量技术领域，尤其涉及一种基于激光散斑的脉搏测量方法及系统。

背景技术

脉搏为人体表可触摸到的动脉搏动。人体循环系统由心脏、血管、血液所组成，负责人体氧气、二氧化碳、养分及废物的运送。血液经由心脏的左心室收缩而挤压流入主动脉，随即传递到全身动脉。动脉为富有弹性的结缔组织与肌肉所形成管路。当大量血液进入动脉将使动脉压力变大而使管径扩张，在体表较浅处动脉即可感受到此扩张，即所谓的脉搏。随着心脏节律性的收缩和舒张，动脉管壁会做出相应的扩张和回缩反应，并且在表浅动脉上可以接触到搏动。正常人的脉搏和心跳是一致的，是振幅微小的规律振动，有着重要的临床意义，是一项重要的生理健康指标。正常成人为60到100次/分，常为每分钟70-80次，平均约72次/分。老年人较慢，为55到60次/分。脉搏的频率受年龄和性别的影响，胎儿每分钟110-160次，婴儿每分钟120-140次，幼儿每分钟90-100次，学龄期儿童每分钟80-90次。

目前脉搏检测中使用的方法，主要有心电图法和光电容积脉搏波描记法。前者是传统的脉搏测量方法，后者也需要紧贴体表使用，容易引起患者不适，均无法做到对脉搏的非接触式测量。如公开号为CN108720189A的专利公开了一种自动水上救援手环，心率监测装置通过光电容积脉搏波描记法测量脉搏，得到准确的脉搏数据；再通过光电传感器把被测量信号转换成光信号，然后借助光电元件将光信号转换成电信号；通过比较器将脉搏数据的均值与拟定的标准值进行比较，判断脉搏数据是否在安全范围之内；然后通过水导电装置开关来判断是否落水形成二道判断依据；接着，由A/D转换器将模拟信号转换成数字信号传送给MCU处理，MCU通过对A/D转换器传来的数字信号进行处理，如果所测脉搏频率在危险频率范围之内，其产生控制信号启动报警装置，实现报警，并触发开关，启动充气装置使手环充气，进而使溺水者浮至水面。虽然其可以采集到脉搏，但是其采用的是光电容积脉搏波描记法，还是存在需要紧贴体表使用，容易引起患者不适，无法做到对脉搏的非接触式测量。

现有技术也有研究使用激光干涉的方法来实现非接触式脉搏测量，但是实现需要两束激光对准，设备较为复杂，操作上受到一定限制。事实上，在采用单束相干激光照射待测介质后，不同方向的散射光存在光程差，大量不同散射光在空间相遇后产生干涉，若干涉相长，则表现为亮斑，反之，若干涉相消，则表现为暗斑。在整个接收面上，形成不规则的干涉强度空间以及时间分布，在宏观上表现强度随机涨落的斑点，称之为激光散斑。

因此，本发明提供了一种基于激光散斑的脉搏测量方法及系统来解决上述存在的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于激光散斑的脉搏测量方法及系统。可以完成脉搏的测量，且实现了对脉搏的非接触式测量。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于激光散斑的脉搏测量系统，包括：激光模块、图像采集模块、上位机；

所述激光模块，用于照射脉搏跳动部位，并产生激光散斑；

所述图像采集模块，与所述激光模块连接，用于对所述产生的激光散斑进行成像并采集；

所述上位机，与所述图像采集模块连接，用于对采集到的散斑图像进行处理，获得脉搏跳动的信息。

进一步的，所述激光模块包括激光器和光束整形模块；所述激光器用于提供高相干光源，照射脉搏跳动部位，并产生激光散斑；所述光束整形模块用于对光束进行调整。