Bio-computing and Health Intelligence

欢迎来到生理计算与数字健康实验室

生理计算与数字健康实验室依托"计算机科学与技术"、"信息与通信工程"、"仪器科学与技术"等一级学科博士点的相关资源与力量，长期致力于计算机视觉及视频光电容积描记法等前沿技术的研究，创新突破视频非接触式心血管参数检测与疾病筛查新技术，研发心血管健康监测应用系统，为心血管主动健康管理提供智能化、便捷、经济的新途径。实验室拥有一支以2名教授、1名副教授、4名博士生及10余名硕士生为核心的技术团队，并与中国科学技术大学附属第一医院、南方科技大学、滑铁卢大学建立了稳固的合作关系，已发展成为视频光电传感技术及应用领域的领先团队。实验室依托安徽省重大科技成果工程化专项“基于视频脉搏波的心血管疾病检测关键技术与系统“，在视频非接触式脉搏检测、心率及心率变异性检测、血压检测、血脂检测、情绪压力评估、房颤筛查、冠心病筛查等方面取得了创新性研究成果，并突破了实际应用中的运动干扰、光照干扰等技术瓶颈。实验室研发了面向心血管参数检测与疾病筛查的软硬件系统，申报专利18项（授权9项）；获批软件著作权7项；在国内外著名期刊与会议发表高水平论文20余篇；获省级及以上大型竞赛奖励6项。

our achievement

主要论文
专利软著
工程项目
竞赛获奖

主要论文(近三年)

Y. W. Chen, X. Z. Yang*, R. C. Song, X. N. Liu and J. Zhang, “Predicting Arterial Stiffness from Single-Channel Photoplethysmography Signal: A Feature Interaction-Based Approach”, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, 2024.
G. Zhang, X. Z. Yang*, Z. Z. Di, S. Q. Liu and S. H. Yang, “EnhancedPVE: Video Phase-based Non-Identification Micro-vibration measurement for Bridge Cables”, IEEE Sensors Journal, 2024.
X. N. Liu, X. Z. Yang* and X. B. Li*, “HRUNet: Assessing Uncertainty in Heart Rates Measured from Facial Videos”, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, 2024.
Z. Gong, X. Z. Yang*, R. Song, X. S. Han, C. Ren, H. L. Shi, J. W. Niu and W. Li, “Heart Rate Estimation in Driver Monitoring System Using Quality-Guided Spectrum Peak Screening”,IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2024.
G. Zhang, X. Z. Yang*, Z. Z. Di, S. Q. Liu and S. H. Yang, “Phase-based Bridge Cable Vibration Frequency Measurement in Complex Background”, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2024.
D. L. Wang, X. Z. Yang*, J. Wu and W. Wang, “Personalized modeling of blood pressure with photoplethysmography: an error-feedback incremental support vector regression model”, IEEE Internet of Things Journal, 2023.
Z. Z. Di, X. Z. Yang*, G. Zhang, J. Chen and P. A. Yang, “Video-Based Vibration Measurement Using an Unmanned Aerial Vehicle: An Anti-Disturbance Algorithm for the Shaking of Airborne Cameras”, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2023.
X. S. Han, X. Z. Yang*, S. Fang, R. C. Song, L. W. Li and J. Zhang, "Non-contact blood pressure estimation using BP-related cardiovascular knowledge: an uncalibrated method based on consumer-level camera", IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2023.
X. N. Liu, X. Z. Yang*, D. L. Wang, S. Fang, L. Ma and L. Li, “PFDNet: a pulse feature disentanglement network for atrial fibrillation detection from facial videos”, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, 2023.
X. N. Liu, X. Z. Yang*, S. R. Chen, J. Zhang and L. W. Li, “VideoCAD: An Uncertainty-Driven Neural Network for Coronary Artery Disease Screening from Facial Videos”, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2023.
Y. W. Chen, X. Z. Yang*, X. N. Liu, X. S. Han and J. Zhang, “Non-invasive triglyceride detection: Using a combination of complementary multivariate photoplethysmogram features”, Biomedical Signal Processing and Control, 2023.
Z. Z. Di, X. Z. Yang*, G. Zhang, J. Wang and J. Chen, “Phase-Based Vibration Frequency Measurement From Videos Recorded by Unstable Cameras”, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2022.
X. N. Liu, X. Z. Yang*, D. L. Wang, A. Wong, L. Ma and L. Li, “VidAF: A motion-robust model for screening atrial fibrillation from facial videos”, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics, 2022.
D. L. Wang, X. Z. Yang*, X. Liu, L. Ma, L. Li and W. Wang, “Photoplethysmography-based blood pressure estimation combining filter-wrapper collaborated feature selection with LASSO-LSTM Model”, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2021.
X. N. Liu, X. Z. Yang*, D. L. Wang and A. Wong, “Detecting pulse rates from facial videos recorded in unstable lighting conditions: an adaptive spatio-temporal homomorphic filtering algorithm”, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 70, pp. 1-15, 2021. doi:10.1109/TIM.2020.3021222.
X. N. Liu, X. Z. Yang*, J. Jing and A. Wong. “Detecting pulse wave from unstable facial videos recorded from consumer-level cameras: a disturbance-adaptive orthogonal matching pursuit”, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 67, no. 12, pp. 3352-3362, 2020. doi: 10.1109/TBME.2020.2984881.
D. L. Wang, X. Z. Yang*, X. N. Liu, J. Jing and S. Fang. “Detail-preserving pulse wave extraction from facial videos using consume-level camera”, Biomedical Optics Express, vol. 11, no. 4, pp. 1876-1891, 2020.
X. Liu, X. Yang, D. Wang and S. Fang, "Heart Rate Detection From Facial Videos Using A Frequencyconstrained Multilayer Sparse Coding," 2020 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP), 2020, pp. 335-339, doi: 10.1109/ICIP40778.2020.9191243.
D. L. Wang, X. Z. Yang*, X. Liu, S. Fang, L. Ma and L. Li. “Photoplethysmography based stratification of blood pressure using multi-information fusion artificial neural network”, Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition Workshops (CVPRW), pp.1113-1119, 2020.
H. Q. Wang, X. Z. Yang*, X. N. Liu and D. L. Wang. “Heart rate estimation from facial videos with motion interference using T-SNE-based signal separation”, Biomedical Optics Express, vol. 13, no. 9, pp. 4494-4509, 2022.
Z. Y. Meng, X. Z. Yang*, X. N. Liu, D. L. Wang and X. S. Han. “Non-invasive blood pressure estimation combining deep neural networks with pre-training and partial fine-tuning”, Physiological Measurement, 2022.
霍亮，杨学志，李江山，刘雪南，方帅，适用干昼夜环境的呼吸率视频检测，中国图象图形学报，2018
杨昭，杨学志，霍亮，刘雪南，李江山，抗运动干扰的人脸视频心率估计，电子与信息学报，2018
戚刚，杨学志，吴秀，霍亮，非合作面部晃动下的心率检测，中国图象图形学报，2017

专利

杨学志,张姁，刘雪南，王定良，一种基于VPPG信号的端到端的非接触式房颤自动检测系统和方法，专利号：202011423595.3，专利类型：发明专利，授权日：2023年6月02日.
杨学志,王盼孺，王定良，刘雪南，一种基于PPG信号的无创式甘油三酯估计系统，专利号：202110158927.8，专利类型：发明专利，授权日：2023年5月31日.
杨学志，孟子妍，刘雪南. 一种信号采集辅助装置及手机壳，专利号：202122100832.9，专利类型：实用新型，授权日：2022年2月18日.
杨学志, 李江山, 吴秀, 方帅, 金兢. 一种非接触式桡动脉波形提取方法，专利号：201910046723.8，专利类型：发明专利，授权日：2022年1月29日.
杨学志，王定良，韩雪松，王烨，孟子妍. 一种利用手指脉搏信号测量血压的手机外设装置，专利号：202121375119.9，专利类型类型：实用新型，授权日：2021年12月23日.
杨学志，韩雪松，王烨，王定良，刘雪南. 一种即插即用的智能健康管理手机外接设备，专利号：202120675039.9，专利类型：实用新型，授权日：2021年12月03日.
杨学志，王烨，韩雪松. 一种外接手机的健康管理装置，专利号：202120947733.1，专利类型：实用新型，授权日：2021年12月14日.
杨学志，刘雪南，金兢，李江山. 一种基于信号拟合的非接触式心率检测方法，专利号：201810887461.3，专利类型：发明专利，授权日：2021年5月28日.
杨学志，王烨，韩雪松，一种外接手机的健康管理装置，专利号：202120947733.1，专利类型：实用新型，授权日：2021年5月06日.

软著

陈静，杨学志，陈鲸，陈宇，韩雪松，刘雪南，王定良：基于视频的心血管健康检测与管理系统V1.0 [简称:嘭嘭健康]，2021.11，2021SR1604227.
杨学志、张姁、王定良、刘雪南、韩雪松：房颤助手V1.0 [简称:房颤助手]，2020.12，中国，2020SR1733748.
杨学志、陈宇、王阳、王定良、刘雪南、方帅：基于Android的心血管健康监测软件V1.0 [简称:心动健康]，2020.11，中国，2020SR1618559.
高冠群，杨学志，李江山，霍亮，刘雪南，周双：基于Android的心率检测软件V1.0 [简称:心动]，2018.6，中国，2018SR479608.
霍亮，杨学志，戚刚，刘雪南，李江山：非接触式的呼吸率检测软件V1.0，2017.1，中国，2017SR009508.
李江山，杨学志，霍亮，刘雪南：基于OpenCV的非接触式检测软件V1.0，2017.4，中国，2017SR121964.
戚刚，杨学志，吴秀，霍亮：利用人脸可见光视频的心率检测软件V1.0，2016.6，中国，2016SR225985.

工程项目

中国工程院战略咨询重点项目 - 智慧应急发展战略研究（2035），2020.01-2020.12
安徽省高校协同创新重大项目 ― 基于机器视觉的机器人导航、地图动态重构及定位技术，2019.11-2022.10
安徽省重大科技专项 ― 基于视频脉搏波的心血管疾病检测关键技术与系统，2019.07-2022.06
合肥工业大学应用科技成果培育计划（JZ2018YYPY0289）：手机IPPG生理参数检测系统，2018.1–2019.12
国防科技创新特区项目― 非接触式目标微小振动检测技术，2018.11-2019.10
国家自然科学基金（61371154）― 采用样本基元集的极化SAR图像结构保持降噪研究，2014.1-2017.12
国家自然科学基金（41076120）― 基于类间伴生关系的北极SAR海冰图像分类方法研究， 2011.1-2013.12
国家自然科学基金（60672120）― 基于统计分析与几何分析的图像统计独立表示方法研究， 2007.1-2009.12

竞赛获奖

龚政，陈钦，黎文翔，孟子妍，王烨，陈静，刘雪南，陈亚伟，“观微——心血管智慧健康管理系统”，第八届“互联网+”大学生创新创业大赛高教主赛道省赛铜奖，2022年8月
陈钦，龚政，“智能心血管生理参数检测与疾病筛查系统”，合肥工业大学物联网创新应用大赛二等奖，2022年5月
刘雪南，杨学志，孟子妍，王烨，王盼孺，The 2nd Remote Physiological Signal Sensing (RePSS) Challenge & Workshop Associated with ICCV 2021国际竞赛呼吸率遥测赛道季军，2021年10月
刘雪南，杨学志，孟子妍，王烨，王盼孺，The 2nd Remote Physiological Signal Sensing (RePSS) Challenge & Workshop Associated with ICCV 2021国际竞赛心率遥测赛道亚军，2021年10月
陈静，黎文祥，王烨，“心血管健康智慧检测系统”，第六届全国大学生生物医学工程创新设计竞赛。国家级二等奖，2021
陈静，黎文祥，王烨，“心血管健康智慧检测系统”，合肥工业大学大数据与人工智能应用竞赛二等奖，2021年9月
陈静，黎文祥，王烨，“心血管生理参数检测系统”，2021年安徽省高校物联网应用创新大赛，省部级一等奖，2021年11月
王贺群，孟子妍，陈宇，王阳，刘雪南，王定良，唐湘，“心动—健康监测管理系统”，第七届“互联网+”大学生创新创业大赛创意组校赛金奖，2021年7月
黎文祥，陈静，王烨，王盼孺，张姁，鲁祥，刘雪南，王定良，“心动—掌上房颤检测助手”，第七届“互联网+”大学生创新创业大赛创意组校赛金奖，2021年7月
孟子妍，陈宇，王阳，刘雪南，王定良，唐湘，“心动—健康监测管理系统”，第七届“互联网+”大学生创新创业大赛高教主赛道省赛铜奖，2021年9月
陈静，王烨，王盼孺，张姁，鲁祥，刘雪南，王定良，陈威，史云翔。“房颤智慧检测卫士”，第七届“互联网+”大学生创新创业大赛高教主赛道省赛铜奖，2021年9月
王盼孺，张姁，武云涛，朱玉镯，陈宇，樊艳梦，刘雪南，王阳，“心动—您的健康监测管理系统”，第六届“互联网+”大学生创新创业大赛校赛金奖，2020年8月
樊艳梦，张姁，王阳，陈宇，王盼孺，高冠群，“心动APP—为您的健康保驾护航”，2020年“创青春”全国大学生创业大赛校赛一等奖，2020
王阳，陈宇，王盼孺，张姁，樊艳梦，“心动APP”，看见未来—2020 BOE创新挑战赛省赛二等奖，2020年8月
周双，高冠群，樊艳梦，王盼孺，陈宇，刘雪南，“心动APP—您的健康健美专家”，第五届“互联网+”大学生创新创业大赛创意组校赛金奖，2019年8月
周双，高冠群，刘雪南，樊艳梦，张思艺，王定良，王盼孺，陈宇，“心动APP—您的心血管健康助手”，第五届安徽省“互联网+”大学生创新创业大赛高教主赛道省赛银奖，2019年11月赛金奖，2019年8月
李江山，高冠群，周双，张礼俊，吴秀，“心动—心血管健康监护手机APP”，第四届“互联网+”大学生创新创业大赛创意组校赛银奖，2018年11月