基于脈搏信號的VDT視覺疲勞研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代人生活方式和工作方式的改變，視屏顯示終端(VisualTerminalDisplay，VDT)已廣泛融入人們的工作、生活，VDT作業(yè)已成為現(xiàn)代社會(huì)最具代表性的勞動(dòng)形式之一。然而由VDT作業(yè)引發(fā)的健康問題也日益受到人們的關(guān)注，其中視覺疲勞問題尤為突出。因此，對VDT作業(yè)過程中出現(xiàn)的視覺疲勞進(jìn)行客觀檢測具有重要意義。脈搏信號復(fù)雜的產(chǎn)生機(jī)理使脈搏信號呈現(xiàn)出非平穩(wěn)、非線性特性，并與人體健康息息相關(guān)。本文以人體脈搏信號為研究對象，研究VD

2、T視覺疲勞對人體生理信號的影響，以期找到能反映VDT視覺疲勞的客觀生理指標(biāo)。主要工作如下：
　　 從中醫(yī)學(xué)角度以及神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)控角度對視覺疲勞與脈搏信號之間的關(guān)系進(jìn)行研究，論證了利用人體脈搏信號實(shí)現(xiàn)對視覺疲勞客觀檢測的可行性。同時(shí)，詳細(xì)分析了脈搏信號的非線性產(chǎn)生機(jī)理及其混沌特性。
　　 論述小波變換在生物醫(yī)學(xué)信號處理中的應(yīng)用，利用小波消噪、零相位濾波并設(shè)計(jì)簡單的整系數(shù)濾波器對所采脈搏信號進(jìn)行濾波處理。結(jié)果表明，簡單整系數(shù)濾

3、波器對脈搏信號的消噪處理具有很好的貢獻(xiàn)。
　　 設(shè)計(jì)VDT視覺疲勞實(shí)驗(yàn)，模擬VDT作業(yè)環(huán)境，采集人體脈搏信號。分別對特定頻率段的脈搏信號進(jìn)行小波熵以及功率譜熵估計(jì)，同時(shí)計(jì)算脈搏波峰值和脈搏波能量，并對整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的脈搏峰值、脈搏能量以及兩個(gè)頻率段的小波熵值進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，VDT作業(yè)后，兩個(gè)頻率段的功率譜熵值和頻率為156.25Hz的小波熵值較實(shí)驗(yàn)前明顯增加(p<0.05)，而對于頻率為39.06Hz的小波熵值無明顯變

4、化(p>0.05)。動(dòng)態(tài)分析結(jié)果表明，隨著視覺疲勞程度的加深，脈搏峰值和脈搏能量明顯下降，而小波熵則呈現(xiàn)出上升趨勢。
　　 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，增加實(shí)驗(yàn)對照組、延長作業(yè)時(shí)間并且增加字母校對任務(wù)。分別對實(shí)驗(yàn)組和對照組的脈搏信號進(jìn)行脈搏峰值、脈搏能量、小波熵、功率譜熵以及近似熵計(jì)算，并對脈搏峰值、脈搏能量以及近似熵進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，VDT實(shí)驗(yàn)后特定頻率段的小波熵、功率譜熵以及近似熵較實(shí)驗(yàn)前明顯增大(p<0.05)，脈搏峰值及能