اندازه گيري ضربان قلب به كمك سيگنال فوتوپلتيسموگرافي تصويري با استفاده از گوشي هوشمند

Heart Rate Measurement with Imaging Photoplethysmography Signals Using Smart Phone

اندازه گيري علايم حياتي بدن مثل درصد اكسيژن خون، فشار خون و ضربان قلب مهم ترين و ابتدايي ترين مرحله براي تشخيص انواع بيماري ها به خصوص بيماري هاي قلبي و عروقي به شمار مي رود. روش هاي گوناگوني براي اندازه گيري اين علايم مطرح شده است. به طور كلي اين روش ها به دو دسته تهاجمي و غيرتهاجمي تقسيم بندي مي شوند. به دليل آسيب هاي كمتر روش هاي غيرتهاجمي، استفاده از آنها در چند دهه اخير بيشتر مورد توجه قرار گرفته است. استفاده از تلفن همراه به علت دسترسي آسان و فراگيربودن از مطرح ترين روش هاي غيرتهاجمي است. در اين مقاله پس از مطالعه و بررسي روش هاي فوتوپلتيسكوگرافي و بيان تئوري هاي مربوط به آن روش فوتوپلتيسكوگرافي تصويري براي اندازه گيري ميزان ضربان قلب به كار گرفته شده است. با توجه به دو الگوريتم پيشنهادي بر مبناي تبديلات فوريه و محاسبه قله سيگنال، پياده سازي از اين الگوريتم ها با استفاده از دوربين تلفن همراه و ال اي دي آن روي 20 نفر انجام شده است. در گام بعد، ميزان ضربان قلب استخراج شده است. در نهايت، مقايسه اي بين دو روش انجام شده است كه نتايج حاصل از اين مقايسه بيان مي كند كه روش محاسبه قله، خطاي كمتري نسبت به روش تبديل فوريه دارد.

Measuring the vital signs of human body, such as oxygen saturation, blood pressure, and heart rate is the greatest and basic stage of the diagnosis of various diseases, especially cardiovascular diseases. Various methods have been developed to measure these signs. In general, these methods are divided into invasive and non-invasive categories. Due to less damages of non-invasive methods, more attention has been paid to them in recent decades. Using mobile phone is one of the most important non-invasive approaches because of being common and accessible among people. In this article, after studying Photoplethysmographic methods and expressing theories related to this method, imaging photoplethysmography (IPPG) is used to measure heart rate. Regarding two proposed algorithms based on furies transfer and peak detection, implementation of these algorithms was done, using a camera and LED of smart phone on 20 people. Next, the heart was calculated. Finally, a comparison was made between the two methods, the results of which show that peak detection method has less error than furies transfer method.