MATLAB GUI design for heart rate monitoring using smart phone camera
Yükleniyor...
Dosyalar
Tarih
2017
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ieee
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/closedAccess
Özet
The heart, which is at the head of the vital organs, carries the oxygen and nutrients needed for the cells of the human body to the cells by being strained and loosened through the veins surrounding the body. HR-heart rate measurement is an important consideration for human health. The HR increase and decrease also indicate that the individual is subject to any disease and physiological effects as well as may vary depending on the state of instant excitement fear joy. Heart rate monitoring (HRV) can be used as a preliminary diagnostic tool for individual's heart health. In this study, the heart rate was determined by the photoplethysmography (PPG-) signal obtained by using image processing techniques from the video recordings taken with the smart phone camera. The video images taken from the people were first processed in the MATLAB (TM) GUI (Graphical User Interface) and converted to RGB (Red-Green-Blue) components. When determining the heart rate, the red (red-R) component was selected from the RGB image components. From the red image component, low pass (5 Hz cut-off frequency) filters with a moving average (average shift) were applied to obtain the PPG signal. No additional hardware-circuit board was needed to find heart rate on the smartphone. The heartbeat value detected by the PPG signal obtained from the smart phone in the MATLAB (TM) GUI environment is compared with the value measured by the pulse oximeter and the system safety is tested. The system aims to provide disease and condition detection with a compact and useful structure as possible thanks to the developing technology.
Hayati organların başında gelen kalp insan vücudundaki hücreler için gerekli olan oksijen ve besinleri vücudu saran damarlara aracılığı ile kasılıp gevşeyerek hücrelere taşımaktadır. Kalp hızı (HRheart rate) ölçümü insan sağlığı açısından dikkat edilmesi gereken bir husustur. HR artımı ve azalımı bireyin anlık heyecan korku sevinç durumuna bağlı olarak değişebildiği gibi herhangi bir hastalık ve fizyolojik etkilere maruz kaldığını da gösterir. Kalp hızı görüntüleme (KHG), bireylerin kalp sağlığı hakkında ön bir teşhis aracı olarak kullanılabilir. Bu çalışmada, akıllı telefon kamerası ile alınan video kayıtlarından görüntü işleme teknikleri kullanarak elde edilen fotopletismografi (PPG- photoplethysmography) sinyali ile kalp hızı tespiti yapılmıştır. Kişilerden alınan video görüntüleri, MATLABTM GUI (Graphical User Interface) ortamında işlenerek ilk olarak RGB (Red-Green-Blue) bileşenlerine dönüştürüldü. Kalp hızı tespit etmede, RBG görüntü bileşenlerinden kırmızı (red-R) bileşen seçildi. Kırmızı görüntü bileşeninden, PPG sinyalini elde etmek için moving average (ortalama kayma) ile alçak geçiren (5 Hz kesim frekansı) filtreleri uygulanmıştır. Akıllı telefondan kalp hızının bulunmasında herhangi ek bir donanım-devre kartına ihtiyaç duyulmamıştır. Akıllı telefondan alınan kamera kayıtlarının MATLABTM GUI ortamında elde edilen PPG sinyali sonucunda tespit edilen kalp atışı değeri, pulse oksimetre ile ölçülen değerle karşılaştırılıp sistemin güvenliği test edilmiştir. Sistem gelişen teknoloji sayesinde hastalık ve durum tespitlerini olabildiğince kompakt ve kullanışlı yapıyla sunmayı hedeflemektedir.
Hayati organların başında gelen kalp insan vücudundaki hücreler için gerekli olan oksijen ve besinleri vücudu saran damarlara aracılığı ile kasılıp gevşeyerek hücrelere taşımaktadır. Kalp hızı (HRheart rate) ölçümü insan sağlığı açısından dikkat edilmesi gereken bir husustur. HR artımı ve azalımı bireyin anlık heyecan korku sevinç durumuna bağlı olarak değişebildiği gibi herhangi bir hastalık ve fizyolojik etkilere maruz kaldığını da gösterir. Kalp hızı görüntüleme (KHG), bireylerin kalp sağlığı hakkında ön bir teşhis aracı olarak kullanılabilir. Bu çalışmada, akıllı telefon kamerası ile alınan video kayıtlarından görüntü işleme teknikleri kullanarak elde edilen fotopletismografi (PPG- photoplethysmography) sinyali ile kalp hızı tespiti yapılmıştır. Kişilerden alınan video görüntüleri, MATLABTM GUI (Graphical User Interface) ortamında işlenerek ilk olarak RGB (Red-Green-Blue) bileşenlerine dönüştürüldü. Kalp hızı tespit etmede, RBG görüntü bileşenlerinden kırmızı (red-R) bileşen seçildi. Kırmızı görüntü bileşeninden, PPG sinyalini elde etmek için moving average (ortalama kayma) ile alçak geçiren (5 Hz kesim frekansı) filtreleri uygulanmıştır. Akıllı telefondan kalp hızının bulunmasında herhangi ek bir donanım-devre kartına ihtiyaç duyulmamıştır. Akıllı telefondan alınan kamera kayıtlarının MATLABTM GUI ortamında elde edilen PPG sinyali sonucunda tespit edilen kalp atışı değeri, pulse oksimetre ile ölçülen değerle karşılaştırılıp sistemin güvenliği test edilmiştir. Sistem gelişen teknoloji sayesinde hastalık ve durum tespitlerini olabildiğince kompakt ve kullanışlı yapıyla sunmayı hedeflemektedir.
Açıklama
Medical Technologies National Congress (TIPTEKNO) -- OCT 12-14, 2017 -- TRABZON, TURKEY
Anahtar Kelimeler
Heart Rate, Pulse Measurement with Smart Phone Camera, Photoplethysmography (PPG), Remote PPG, Kalp Hızı, Akıllı Telefon Kamerası ile Nabız Ölçümü, Fotopletismografi (PPG), Uzaktan PPG
Kaynak
2017 Medical Technologies National Congress (Tiptekno)
WoS Q Değeri
N/A
Scopus Q Değeri
N/A
