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基于Symbian平台的智能手机心音看诊器的研究与应用

作　者: 严仍义
导　师: 成谢锋
学　校: 南京邮电大学
专　业: 电路与系统
关键词: 心音 Symbian 智能手机心音区分度看诊
分类号: TN929.53
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 33次
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内容摘要

当前心脏系统疾病正逐渐成为人类健康的第一杀手，已经引起了各方面的高度关注和重视，因此心脏系统疾病的早期、及时、准确的诊断已经成为一项重要的研究内容。心音信号是人体中最重要的生理信号之一，其中包含着心脏系统内各个部分自身及相互之间作用的生理和病理信息。听诊是了解心脏健康状况的一种重要手段。对心音信号进行分析并提取其主要特征参数，便于医生了解心脏的基本情况做出更加准确的判断。本文在分析了国内外相关研究工作的基础上，将心音信号检测及处理技术应用到智能手机平台上，初步设计开发了集心音信号的采集、存储、播放、显示、心率计算及辅助诊断于一体的智能手机心音看诊器。针对心音信号的特点，提出了一种利用心音区分度来对心音信号进行分段和特征提取的简单方法。该方法用构成信号波形的波基数量来定义心音区分度，而心音信号的主要成分S1和S2相对于背景噪音和杂音来说，组成其波形的波基数少得多，故其区分度也就高得多，因此就越容易区分。应用区分度来识别心音信号的主要成分，能避免因噪声幅值变化所带来的分段困难，并且还可以利用心音区分度进行心音信号的主要特征的提取，从而快速识别正常与非正常心音。针对智能手机软硬件资源有限的特点，为了进一步降低计算量，对心音区分度的计算方法还进行了优化改进。先对心音信号进行二值化处理，并选取合适的窗口值，然后计算心音区分度，实现对心音信号主要成分S1和S2的定位。这种改进后的心音区分度计算方法大大降低了计算量与复杂度，提高了运算速度且不失准确性，适合于在智能手机平台上编程实现。硬件方面专门设计了可应用于智能手机平台的心音信号采集与传输装置，软件方面基于Symbian智能手机平台编程实现了心音信号的存储、播放、显示、心率计算及辅助诊断，最终在诺基亚S60智能手机上初步设计制作成功了一种智能手机心音看诊器。本课题开辟了一个将智能手机与心音信号检测及处理结合起来的新方向，使得心音听诊普及化、便携化、直观化，做到心音时时可看、处处可看，是实现心脏系统疾病及时诊断的一种行之有效的方法。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-12
  1.1 课题的研究背景及意义  9-10
  1.2 论文的主要工作和创新点  10-11
  1.3 论文的结构安排  11-12
第二章 Symbian 操作系统及其编程技术  12-25
  2.1 Symbian 操作系统简介  12
  2.2 Symbian OS 的主要特点和体系结构  12-14
    2.2.1 Symbian OS 的主要特点  12-13
    2.2.2 Symbian OS 体系结构  13-14
  2.3 Symbian OS 的系统管理机制  14-15
  2.4 Symbian OS 应用程序开发的独有技术  15-21
    2.4.1 独有的命名规范  15
    2.4.2 Symbian OS 中的异常处理机制  15-16
    2.4.3 MVC 设计模式  16
    2.4.4 二阶段构造机制  16-18
    2.4.5 活动对象机制  18-20
    2.4.6 客户端/服务器模型  20-21
  2.5 Series 60 平台  21-24
    2.5.1 S60 应用程序框架  21-22
    2.5.2 S60 最小应用程序需要的类  22
    2.5.3 S60 中图形图像处理  22-23
    2.5.4 S60 中音频处理  23-24
  2.6 本章小结  24-25
第三章心音信号基础理论  25-31
  3.1 心音的产生机理  25-26
  3.2 S1 和S2 心音的时域特性  26-27
  3.3 S1 和S2 心音的频域特性  27-28
  3.4 S1 和S2 心音与心脏功能状况之间的关系  28
  3.5 心音信号的采集与传输  28-30
  3.6 本章小结  30-31
第四章基于心音区分度的心音信号简单分段方法  31-47
  4.1 基于心音区分度的心音分段方法  31-40
  4.2 智能手机上心音区分度的计算方法  40-44
    4.2.1 心音区分度计算方法的改进  40-42
    4.2.2 智能手机上心音区分度计算方法的实现  42-44
  4.3 心音特征的提取  44-46
  4.4 本章小结  46-47
第五章智能手机心音看诊器的设计与实现  47-61
  5.1 S60 平台应用开发环境的搭建  47-49
  5.2 智能手机心音看诊器概述  49-50
  5.3 智能手机心音看诊器的设计原理和看诊流程  50-52
  5.4 关键技术与编程实现  52-60
  5.5 本章小结  60-61
第六章总结与展望  61-62
  6.1 工作总结  61
  6.2 未来展望  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-65
作者在硕士研究生期间发表论文情况  65

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