一种基于压电信号的心率测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于心率信号的心率测量方法及系统，该方法包括：从待测量用户的心率信号的心拍特征中筛选得到心拍模板；利用预设时间段内的心率信号的自相关函数的极值点集，计算得到心率候选值集；利用心拍模板和每个心率候选值生成合成信号，并确定预设时间段内的心率信号与每个合成信号的互相关函数；利用每个心率候选值的合成信号和互相关函数，计算每个心率候选值的可靠度，并确定可靠度最大的心率候选值为心率测量结果。由于合成信号是由从心率信号中自适应提取筛选得到的心拍模板和心率候选值合成的，能够有效消除不同测量环境下的心拍波形异变影响，从而保证心率测量结果的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及生物医学信号处理
，特别是设及一种基于压电信号的屯、率测 量方法及系统。
技术介绍
当今，随着科学技术飞速发展，国民经济水平在不断提高，人们对身体素质和生活 质量越来越重视，比如，由于实时监控屯、率对于睡眠呼吸暂停、突发性致死综合症的诊断和 治疗具有重大意义，越来越多的人想在自己家中也能实现基于屯、率监控的睡眠质量监测。 其中，屯、率指每分钟屯、跳次数。 目前，常见的屯、率测量方法为基于聚类的方法，其通过对压电信号进行极值点检 巧极值点的位置为屯、拍候选点，对屯、拍候选点附近的信号进行下采样作为特征向量，通 过全连接层次化聚类分析筛选出屯、拍点的集群。计算运些点之间的时差来计算屯、率。但是， 由于压电信号中的屯、拍波形极不规则，较为不规则的屯、拍特征可能被聚类到非屯、拍类中， 导致屯、拍检出率低，进而影响屯、率测量结果的准确度。 因此，亟需一种新的屯、率测量方法，W克服现有技术中不规则的屯、拍特征可能被 聚类到非屯、拍类而导致屯、拍检出率低的缺点，进而提高屯、率测量结果的准确度。
技术实现思路
阳〇化]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于压电信号的屯、率测量方法及系统，W克服现有 技术中不规则的屯、拍特征可能被聚类到非屯、拍类而导致屯、拍检出率低的缺点，进而提高屯、 率测量结果的准确度。 为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于屯、率信号的屯、率测量方法，包括： 获取待测量用户的屯、率信号，并从所述屯、率信号的屯、拍特征中筛选得到屯、拍模 板； 计算预设时间段内的所述屯、率信号的自相关函数的极值点集，并利用所述自相关 函数的极值点集，计算得到屯、率候选值集； 利用所述屯、拍模板和每个屯、率候选值生成合成信号，并确定所述预设时间段内的 所述屯、率信号与每个所述合成信号的互相关函数； 利用每个所述屯、率候选值的所述合成信号和所述互相关函数，计算每个所述屯、率 候选值的可靠度，并确定所述可靠度最大的所述屯、率候选值为屯、率测量结果。 上述方法中，优选的，所述获取待测量用户的屯、率信号，并利用所述屯、率信号的屯、 拍特征中筛选得到屯、拍模板，包括： 对所述屯、率信号的极值点进行聚类分析，从聚类分析得到的类群中筛选出所述屯、 率信号的代表类群； 将所述代表类群中的屯、拍特征作为所述屯、拍模板。 上述方法中，优选的，所述利用所述屯、率信号的屯、拍特征筛选得到屯、拍模板，包 括： 获取所述待测量用户的用户标识； 参考预存用户标识与屯、拍模板的对应关系，判断是否存在与所述待测量用户的用 户标识相对应的所述屯、拍模板； 如果否，则利用所述屯、率信号的屯、拍特征筛选得到所述屯、拍模板。 上述方法中，优选的，所述获取待测量用户的屯、率信号，包括： 获取压电传感器采集的压电信号； 对所述压电信号进行小波分解，得到不同尺度的分解信号； 利用所述不同尺度的分解信号中预设尺度的分解信号，得到所述待测量用户的屯、 率信号。 上述方法中，优选的，所述利用所述自相关函数的极值点集，计算得到屯、率候选值 集，包括： 计算每个所述极值点集中的极值点对应的所述待测量用户在所述预设时间段内 的平均屯、率； 将所有所述平均屯、率作为所述预设时间段内所述待测量用户的屯、率候选值集。 本专利技术还提供了一种基于屯、率信号的屯、率测量系统，包括： 屯、拍模板确定单元，用于获取待测量用户的屯、率信号，并从所述屯、率信号的屯、拍 特征中筛选得到屯、拍模板； 屯、率候选值确定单元，用于计算预设时间段内的所述屯、率信号的自相关函数的极 值点集，并利用所述自相关函数的极值点集，计算得到屯、率候选值集； 互相关函数确定单元，用于利用所述屯、拍模板和每个屯、率候选值生成合成信号， 并确定所述预设时间段内的所述屯、率信号与每个所述合成信号的互相关函数； 屯、率确定单元，用于利用每个所述屯、率候选值的所述合成信号和所述互相关函 数，计算每个所述屯、率候选值的可靠度，并确定所述可靠度最大的所述屯、率候选值为屯、率 测量结果。 上述系统中，优选的，所述屯、拍模板确定单元包括： 聚类分析子单元，用于对所述屯、率信号的极值点进行聚类分析，从聚类分析得到 的类群中筛选出所述屯、率信号的代表类群；屯、拍模板确定子单元，用于将所述代表类群中的屯、拍特征作为所述屯、拍模板。 上述系统中，优选的，所述屯、拍模板确定单元包括： 获取子单元，用于获取所述待测量用户的用户标识； 判断子单元，用于参考预存用户标识与屯、拍模板的对应关系，判断是否存在与所 述待测量用户的用户标识相对应的所述屯、拍模板； 筛选子单元，用于如果否，则利用所述屯、率信号的屯、拍特征筛选得到所述屯、拍模 板。 上述系统中，优选的，所述获取子单元具体用于：获取压电传感器采集的压电信 号；对所述压电信号进行小波分解，得到不同尺度的分解信号；利用所述不同尺度的分解 信号中预设尺度的分解信号，得到所述待测量用户的屯、率信号。 上述系统中，优选的，所述屯、率候选值确定单元用于利用所述自相关函数的极值 点集，计算得到屯、率候选值集，包括： 所述屯、率候选值确定单元具体用于计算每个所述极值点集中的极值点对应的所 述待测量用户在所述预设时间段内的平均屯、率；将所有所述平均屯、率作为所述预设时间段 内所述待测量用户的屯、率候选值集。 W上本专利技术提供的一种基于屯、率信号的屯、率测量方法及系统中，首先，从待测量 用户的屯、率信号的屯、拍特征中筛选得到屯、拍模板；然后，针对预设时间段（当前时刻至前 几秒）内的屯、率信号，利用其自相关函数的极值点集，计算得到待测量用户当前时刻的屯、 率候选值集；接着，利用筛选得到的屯、拍模板与每个屯、率候选值生成合成信号，并确定预设 时间段内的屯、率信号与每个合成信号的互相关函数；最后，针对每个屯、率候选值，利用与其 对应的合成信号和互相关函数，计算得到每个所述屯、率候选值的可靠度，确定所述可靠度 最大的所述屯、率候选值为屯、率测量结果。 本专利技术中，通过检测屯、率信号的自相关函数的极值点来获得屯、率候选值，进而利 用合成信号与屯、率信号的互相关函数来筛选得到最后的屯、率测量结果。由于合成信号是由 从屯、率信号中自适应提取筛选得到的屯、拍模板和屯、率候选值合成出来的，能够有效消除不 同测量环境下的屯、拍波形异变影响，从而保证屯、率测量结果的准确度。显然，本专利技术有效避 免了不规则的屯、拍特征可能被聚类到非屯、拍类而导致屯、拍检出率低的情况，进而提高屯、率 测量结果的准确度。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据 提供的附图获得其他的附图。 图1为本专利技术实施例提供的一种基于屯、率信号的屯、率测量方法的流程图； 图2为本专利技术实施例提供的一种基于屯、率信号的屯、率测量系统的结构框图示意 图。【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于心率信号的心率测量方法，其特征在于，包括：获取待测量用户的心率信号，并从所述心率信号的心拍特征中筛选得到心拍模板；计算预设时间段内的所述心率信号的自相关函数的极值点集，并利用所述自相关函数的极值点集，计算得到心率候选值集；利用所述心拍模板和每个心率候选值生成合成信号，并确定所述预设时间段内的所述心率信号与每个所述合成信号的互相关函数；利用每个所述心率候选值的所述合成信号和所述互相关函数，计算每个所述心率候选值的可靠度，并确定所述可靠度最大的所述心率候选值为心率测量结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：颜昊霖，牟荣增，王宏飞，
申请(专利权)人：中科院微电子研究所昆山分所，
类型：发明
国别省市：江苏;32