从古至今,人类从未停止过探索未知世界的脚步,认知世界的能力和手段与日俱增。中科院之声与中国科学院空天信息创新研究院联合开设“观天测地”专栏,为大家介绍天上地上探索的那些事儿,带来空天信息领域最新进展,普及科学知识。
由于社会的发展,人们对健康管理和健康追求的重视程度增加,对自身或家人健康状况进行监测的需求也日益增多。目前,人们利用仪器获取生命特征信息,对健康状况进行监测。一般监测仪器依靠接触式传感器、电极进行测量,需要直接或间接接触人体,这种测量方式存在应用范围限制以及使用者依从性问题,当使用者不愿意佩戴或者忘记佩戴传感设备时,这些测量设备便无法正常工作。
中国科学院空天信息创新研究院(空天院)传感技术国家重点实验室医疗电子团队针对上述问题,致力基于毫米波雷达的无感式医疗健康监测研究,解决使用者依从性问题,避免因接触式佩戴设备带来的不舒适感,有助于将健康监测融入日常生活。目前,毫米波雷达在医疗健康领域的典型应用可以被概括为三类:生理体征监测、跌倒检测、人机交互等。
科研团队研制了基于调频连续波(FMCW)雷达的集成化系统,开展无感式心率、血压的连续动态监测研究。科研团队首次提出并研制了基于脉搏波传递时间的单雷达非接触式连续血压测量系统,利用单毫米波雷达实现血液从心脏左心室到颈动脉传递时间的实时测量。在跌倒检测方面,团队提出基于多模态雷达信息融合的跌倒检测方法,获取不同雷达特征信息完成检测,有助于帮助人们及时获取跌倒信息,便于开展救助。
研究团队探索研究出多种模型,用于人机交互。例如,基于心脏雷达信号的开集身份识别模型,基于半监督学习的步态识别模型,半监督手势识别框架等。这些模型有效帮助用户和计算机系统之间进行信息交流,可实现用户的个性化监测和管理。