毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

一、 选题的目的和意义

这款软件是基于Android平台的手机软件，通过用手机自带的摄像头测量心率的信号来推测出一个人的心率，即每分钟的心跳数。然后将测出的结果储存在本地，以此能随时查询测量的结果。

如今红外线已普遍的运用到人们的日常生活中。红外技术凭借着低功耗、高性能、干扰小等优点而逐步深入人们的生活。然而，红外控制是应用最为广泛的一种，其中按这个原理研制的红外心率仪在医疗、生活等领域享有其独特的作用。传统的心率测量计需要给病人戴上胸带尤其的不舒服，也不是很方便。麻省理工大学电气和医药工程专业的亚裔研究生付明哲经过反复试验并经过多番测试效果后,发明了一个全新的心率测量仪。因此该设备由于方便且易携带，所以特别适合体育训练和外出旅游等场合使用。因为其用运行稳定，实时性强，安全可靠，同时具有功耗低，体积小，操作简单，便于随身携带等特点，也又适合家庭和社区医疗保健使用，对心血管疾病的早期诊断具有重要的意义。

二、软件实现的主要功能

该设备之所以能够实现对心率的测量其奥秘在于一款可以将摄像头变成心率测量仪的软件,其应用原理是血液可以吸收光线。心脏跳动时血液会通过血管,当血管扩张的时候通过血管的血液量就越大,被血液吸收的光线也越多,人皮肤表面反射的光线就越少，由此测量出心率数值。

首先，要较为熟练掌握Java语言的编写。接下来是重点，即编写对应Android应用程序。其次，人体手指血管中含氧量会随着心跳微弱波动，对光的透射率也会随之改变，用摄像头检测光变化的微弱信号。这种现象在人体组织较薄的手指尖、耳垂等部位最为明显。因此，本心率计将摄像头产生的光照射到人体的上述位置，检测出人体心率波动并把它转化为图像信息。由于此数据的频率与人体每分钟的脉搏次数成正比，故只要把它转换成心率数值并进行计数、显示和存储，就能实现实时检测脉搏次数的目的。一般程序编写完成后要在模拟器上模拟运行，但是本程序由于利用闪光灯作为必要辅助设备，所以只能进行真机测试。这时要对编写的程序进行调试，使程序能完美运行。程序运行测试过后要对采集数据进行存储，因为这样可以达到随时查询心率的功能。由于需要存储，所以还需要对存储的途径进行选择，如果手机SD卡挂载成功，就可以保存在手机的SD卡中。如若不能，则选择适合的途径进行保存，这里则采用了保存到手机内置存储的方法。下面要修改其他页面相关设置可以通过USB将Android设备同计算机连接并载入程序调试运行即可。这个步骤需要考虑摄像头对血管中血红蛋白含氧量对红色光线反射周期性变化的辨识度，通过摄像头的辨识谱写出对应的心率图。课题在Windows操作系统下采用JDK、MyEclipse、SDK、ADT插件等来搭建Android的开发环境以实现课题程序设计要求。接下来需要完成数据保存查询模块，要求能将测量值写入文件中，同时能在查询的时候调用出来。

南京邮电大学相关研究人员针对智能手机软硬件资源有限的特点,对心率特征值的计算方法进行了优化改进，这样既降低了计算量，还节省了手机的硬件资源。先对心率信号采样之后对其进行二值化处理,并选取合适的窗口值进行心率特征值的计算,以达到对心率信号主要成分S1和S2定位的目的。这种改进后的方法大幅降低了心率信号的计算量与复杂度,提高了运算速度和计算的准确性,可以在智能手机平台上通过编程实现。软件开发可以采用Android智能手机平台，利用其进行编程实现心率信号的采集、存储、显示、传输等多种功能,最终在Google的Android智能手机G1上初步设计并制作成功了这种智能手机心率测试系统。

三、开发选用的平台和特点

本课题是利用Java语言来实现一个Android平台上的心率测试、采集数据进行本地保存的软件。Android是基于Linux内核的软件平台和操作系统，是Google在2007年11月5日公布的手机系统平台，早期由Google开发，后由开放手机联盟(Open Handset Alliance)开发。Android 分为4 层，从高到底分别是应用层、应用框架层、系统运行库层和Linux 内核层。Android应用程序的开发环境一开始是在Linux操作系统下运行的，但经过发展现在已经可以在Windows或者Mac OS X操作系统上成功运行。多元化的开发环境以及完善的开发系统造就了Android应用开发的优势。另外，因为Android应用的普及性比PC机应用的普及性更为广泛，加之其开发已经趋于成熟，所以越来越多的Android应用被推出。这些应用都是为了迎合人们的需求被开发出来的，比如心率测量计，这就是为了满足人们对健康的需求。