[發明專利]一種電磁波生理運動成像系統

無效

• 申請號: 201310245176.9
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN103340619A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發明（設計）人: 王靜雨;冉立新
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及運動成像系統，尤其是涉及一種電磁波生理運動成像系統。

背景技術

醫學成像也稱醫學影像學，是指外科醫生用以診斷從身體外部無法看到的身體部位的過程。在臨床醫學領域，該技術對疾病診斷和治療都具有重要的作用和意義。傳統的醫學成像技術主要包括利用X射線的計算機斷層掃描技術，以及核磁共振技術。其共同的缺點包括：（1）儀器成本過高，如標準的核磁共振設備費用在高達百萬元的數量級上；（2）輻射對人體健康有損傷，有致癌危險。

近幾年來，國內外科研工作者在研究使用電磁波進行非接觸式心率測量方面，取得了很大的進展。然而，諸如正交基帶信號中直流偏移問題，反正切運算的值域限制問題，呼吸運動對心跳測量的影響等問題，限制了使用電磁波進行非接觸式生理運動成像的進一步發展。

發明內容

本發明目的在于提出一種電磁波生理運動成像系統。相比于傳統的計算機斷層掃描以及核磁共振技術，所述的系統具有低成本，低輻射危害的優點。與現行的電磁波非接觸測量方案相比，所述的系統還具有抗干擾性強的優點。

本發明采用的技術方案是：

本發明包括射頻前端模塊，直流偏移補償模塊，相位信息提取模塊和生理運動分離模塊；射頻前端模塊的第1輸出端1和第2輸出端2分別跟直流偏移補償模塊的第1輸入端1和第2輸入端2相接，直流偏移補償模塊的第1輸出端3和第2輸出端4分別跟相位信息提取模塊的第1輸入端1和第2輸入端2相接，相位提取模塊的輸出端3和生理運動信息分離模塊的輸入端1相接；生理運動分離模塊的第1輸出端2和第2輸出端3分別和電磁波生理運動成像系統的第1輸出端1和第2輸出端2相接。

所述的直流偏移補償模塊，包括最小二乘法運算器，第一減法器和第二減法器；直流偏移模塊的第1輸入端1，分別跟最小二乘法運算器的第1輸入端1和第一減法器的被減數輸入端1相接，直流偏移模塊的第2輸入端2，分別跟最小二乘法運算器的第2輸入端2和第二減法器的被減數輸入端1相接，最小二乘法運算器的第1輸出端3和第一減法器的減數輸入端2相接，最小二乘法運算器的第2輸出端4和第二減法器的減數輸入端2相接，第一減法器的輸出端3和直流偏移補償模塊的第1輸出端3相接，第二減法器的輸出端3和直流偏移補償模塊的第2輸出端4相接。

所述的生理運動分離模塊，包括多項式擬合運算器和第三減法器；生理運動分離模塊的輸入端1，分別和多項式擬合運算器的輸入端1，以及第三減法器的被減數輸入端1相接，多項式擬合運算器的輸出端2分別跟第三減法器的減數輸入端2和生理運動分離模塊的第1輸出端2相接，第三減法器的輸出端3和生理運動分離模塊的第2輸出端3相接。

本發明具有的有益效果是：

（1）相比于傳統的計算機斷層掃描以及核磁共振技術，所述的系統具有低成本，低輻射危害的優點；

（2）與現行的電磁波非接觸測量方案相比，所述的系統還具有抗干擾性強的優點，并能自動分離心跳運動和呼吸運動。

附圖說明

圖1是本發明一種電磁波生理運動成像系統的結構框圖。

圖2是射頻前端模塊的結構框圖。

圖3是直流偏移補償模塊的結構框圖。

圖4是相位信息提取模塊的結構框圖。

圖5是生理運動分離模塊的結構框圖。

圖6是理想情況和有直流偏移時，信號I和信號Q的示意圖。

圖7是一種電磁波生理運動成像系統測量到的信號B。

圖8演示實驗結果。

具體實施方式

以下結合附圖具體闡述本發明的工作原理和實施方式。

如圖1所示，本發明所述的一種電磁波生理運動成像系統，包括射頻前端模塊，直流偏移補償模塊，相位信息提取模塊和生理運動分離模塊；射頻前端模塊的第1輸出端1和第2輸出端2分別跟直流偏移補償模塊的第1輸入端1和第2輸入端2相接，直流偏移補償模塊的第1輸出端3和第2輸出端4分別跟相位信息提取模塊的第1輸入端1和第2輸入端2相接，相位提取模塊的輸出端3和生理運動信息分離模塊的輸入端1相接；生理運動分離模塊的第1輸出端2和第2輸出端3分別和電磁波生理運動成像系統的第1輸出端1和第2輸出端2相接。