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PPG 光电容积脉搏波描记法
主要是用传感器接触皮肤,设备通过每秒闪烁其LED灯数百次特定的光波(最常见的是绿光,简单来说就是:血液是红色的,因为它反射红色的光并吸收绿色的光,当您的心脏跳动时,手腕中的血液流动以及绿色光的吸收就会更大;心跳间隔期间则会减少;),通过得到的反射波,计算血液的流速变化,从而可以计算每分钟心跳的次数-心率。
选择绿光:
- 皮肤的黑色素会吸收大量波长较短的波
- 皮肤上的水份也会吸收大量的UV和IR部分的光
- 进入皮肤组织的绿光(500nm)-- 黄光(600nm)大部分会被红细胞吸收
- 红光和接近IR的光相比其他波长的光更容易穿过皮肤组织
- 血液要比其他组织吸收更多的光
- 相比红光,绿(绿-黄)光能被氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白吸收
总体来说,绿光-红光能作为测量光源。以前多数采用红光为光源,随着进一步的研究和对比,绿光作为光源得到的信号更好,信噪比也比其他光源好些,所以现在大部分穿戴设备采用绿光为光源。但是考虑到皮肤情况的不用(肤色、汗水),高端产品会根据情况自动使用换绿光、红光和IR多种光源。
为什么有误差
由于测量部位的移动、自然光、日光灯等等其他的干扰,最终测到的信号有很多噪点,需要通过很多方法进行滤波处理,这就是各家厂商最核心的算法,直接关系到最终心率的准确性。
更好的解决办法
现在很多智能手表已经开始使用 PPG+ ECG(心电) 结合起来测量心率,再加上过滤算法加持,测量到的心率准确性非常高,误差可以缩短到 +-2BPM 之内。目前市面上支持 ECG 的手表有如下推荐:
标签:PPG,记法,光源,波描,皮肤,红光,绿光,吸收 来源: https://blog.csdn.net/qq_38998213/article/details/121060106
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