生理信号概念

rPPG 信号（远程光电容积脉搏波信号）

• 原理： 基于光电容积脉搏波描记法，利用普通摄像头，在一定距离外捕捉人体皮肤表面因心脏泵血导致的血液容积变化引起的细微颜色变化，通过图像处理和信号分析算法提取心率等生理信息。
• 特点： 非接触式，无需与人体直接接触，使用便捷，可远程监测；受运动和光线变化等环境因素影响较大，对算法和图像处理技术要求高。
• 应用： 广泛应用于远程医疗、家庭健康监测、情绪识别、运动科学、安防监控等领域，如可在学校、办公场所等通过摄像头监测人员心率等生理状态。

PPG 信号（光电容积脉搏图信号）

• 原理： PPG 传感器的发光二极管向皮肤发射特定波长的光，光电探测器测量皮肤反射或透射光强度变化，血液容积变化会使光吸收和散射改变，从而形成 PPG 信号。
• 特点： 无创、便捷、成本低，可连续实时监测；易受环境光线、皮肤颜色、运动、出汗等因素干扰，精度相对专业医疗设备较低。
• 应用： 常见于智能手环、智能手表等可穿戴设备，用于心率监测和血氧饱和度测量等，也用于一些医疗设备进行基本生理参数监测。

BVP 信号（血容积脉搏信号）

• 原理： 本质与 PPG 信号类似，都是反映血管内血液容积随心脏搏动的周期性变化。BVP 信号通常也是通过光电传感器或其他方式检测血管容积变化而获得。
• 特点： 能直观反映心脏泵血功能和血管状态，信号特征与心率、血管弹性等生理参数密切相关；受个体生理差异和测量部位影响较大，不同部位测量的 BVP 信号可能有差异。
• 应用： 在心血管功能评估、血流动力学研究以及一些疾病诊断辅助等方面有重要应用，如在医疗监测中辅助判断患者心血管状态。

ECG 信号（心电图信号）

• 原理： 心脏细胞去极化和复极化产生微小电信号，ECG 传感器通过体表电极检测心脏电活动产生的电位差，经滤波、放大等处理后形成心电图。
• 特点： 能直接、准确反映心脏电生理活动，检测心律失常、心肌缺血等心脏疾病的重要手段，准确性和可靠性高；需要专业设备和人员操作，使用相对不便，设备通常较复杂且成本较高。
• 应用： 广泛应用于临床诊断、心脏疾病筛查、运动医学等领域，如在医院用于诊断各种心脏疾病，评估心脏功能。