The invention discloses a self correlation analysis method based on the calculation of heart sound signals. The method comprises the following steps: firstly, using the recording equipment to obtain the heart sound signal; then the heart sound signal extraction and dead zone nonlinear processing, to obtain the signal analysis and processing; signal extraction of the autocorrelation for autocorrelation then the autocorrelation sequence; sequence again dead zone nonlinear processing, extract the second periodic sequences obtained from the position after treatment, according to the second peak period, calculate the cycle of heart sound signal, heart rate. The present invention by self correlation processing and dead zone nonlinear processing result in autocorrelation sequence from the autocorrelation sequence calculation of heart rate, heart rate to achieve accurate calculation only using sound signal and calculating method is simple and accurate results, the realization of hardware requirements low, very easy to implement in wearable devices.
【技术实现步骤摘要】
一种基于心音信号自相关分析的心率计算方法
本专利技术涉及医疗器械与医学信号处理领域,具体涉及一种基于心音信号自相关分析的心率计算方法。
技术介绍
静息心率是反映身体健康状况的重要指标之一,心率监测对于心脏病患者的用药、家庭护理等均具有重要意义。目前市面上常用的心率检测仪涉及到的检测方法有以下几种:1.血氧定量法:血管中的氧含量随心脏搏动呈消耗——心脏泵血增加——再消耗的周期变化过程,且搏动周期与心率一致。血氧定量法使用波长660nm的红光和940nm的近红外光作为射入光源。血管中携氧的血红蛋白和不携氧的血红蛋白对这两种光的吸收率不同,故通过测定血管的光传导强度随时间变化的周期即可确定心率。这种测量方法多用于临床监测。2.光电容积法:通过追踪可见光(绿光)在人体组织中的反射强度变化周期以确定心率。毛细血管和动、静脉的容积随脉搏而变化,该变化将周期性改变光的反射强度。测定反射光强度变化的频率可确定脉搏频率,而脉搏频率通常与心率一致。目前市面上运动腕表都采用这种测量方法。3.心电信号法:心脏的搏动伴随心电的变化,通过测量体表心电可精确计算心率,医院用的心电仪、市面上最精确的可穿戴心率测量仪器、心率带均采用这种方法。4.动脉血压法:通过压力传感器在手腕或者颈部两侧测量动脉压力有规律的涨落,可以确定脉搏频率,进而估计心率。其为最传统的心率测量方法,但由于需要长时间压迫血管造成使用不便,目前在商用中是最不成熟的,所以一般只在医院中对术中和术后的静息病人使用。比较上述几种方法可知:血氧定量法、动脉血压法使用不便;对部分心脏病患者而言,脉搏频率不一定能准确反映心率值,此时 ...
【技术保护点】
一种基于心音信号自相关分析的心率计算方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:第一步、取长度为N点、采样频率为f
【技术特征摘要】
1.一种基于心音信号自相关分析的心率计算方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:第一步、取长度为N点、采样频率为fs的心音信号x(k),其中k∈{0,…,N-1},N为正整数,且N/fs不小于3s,以保证所采集的心音信号x(k)至少包含三个完整的心跳周期;第二步、确定第一步所得的心音信号x(k)的最大值xmax,以及对心音信号x(k)进行死区非线性变换的阈值Cl;第三步、对第一步所得的心音信号x(k)作死区非线性变换,即将心音信号x(k)中小于阈值Cl的部分置为0,得心音信号第四步、对第三步所得的心音信号进行自相关计算,得到自相关序列其中m∈{-N+1,…,0,…,N-1};第五步、确定对第四步得到的自相关序列作死区非线性变换的阈值C2;第六步、对第四步所得的自相关序列作死区非线性变换,即将自相关序列小于阈值C2的部分置为0,得序列其中,为所得序列的一个峰值;第七步、取第六步所得序列的一子序列将该子序列I按帧长Lw划分,并计算各帧绝对值均值,其中第i帧的绝对值均值为:根据自相关函数的特性知:取峰值阈值Cp=rpEA(0),其中,峰值阈值系数rp∈[0.2,0.4],自i=1至各帧依次寻找高于峰值阈值Cp的峰值点,即满足条件:EA(i-1)<EA(i)、EA(i)>EA(i+1)且Cp<EA(i),记与峰值点(0,EA(0))相邻的、满足上述条件的峰值点为(ip,EA(ip)),则对应于序列中的峰值点为其中NT=Lw×ip;第八步、求出心率为:每分钟...
【专利技术属性】
技术研发人员:莫鸿强,王伟杰,田翔,田联房,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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