高原环境下基于IPPG的非接触血氧饱和度检测方法研究

目的 ：针对高原环境下高海拔低气压应用环境及人员血氧饱和度低的情况，提出一种基于成像式光电容积描计（imaging photoplethysmography,IPPG）的非接触血氧饱和度检测方法。方法：首先基于RGB摄像头提取人脸视频图像，将人脸图像分为3个通道，求出每个通道的像素灰度平均值，并按帧序列排列即得到IPPG信号；其次对IPPG信号通过巴特沃斯滤波器与Savitzky-Golay滤波器开展联合滤波；最后结合R值（交流分量与直流分量的比值）以及被测者的身高、体质量、年龄和性别等特征参数，采用数学模型、多层感知器模型和径向基函数模型计算得出被测者的血氧饱和度值。以指夹式血氧检测仪检测结果作为金标准，验证数学模型、多层感知器模型和径向基函数模型检测血氧饱和度的精确度。结果：多层感知器模型检测性能最优，检测误差为（0.3±4.54）%，与指夹式血氧检测仪检测结果具有较好的一致性，相关系数为0.74。结论：基于IPPG的非接触血氧饱和度检测方法能适用高海拔地区人体低血氧饱和度的非接触检测，且误差较小，可以达到预期要求。