一种提取呼吸率的方法及设备技术

本发明专利技术提供了一种提取呼吸率的方法及设备，该方法包括：采集脉搏波信号；筛选所述脉搏波信号，得到低频脉搏波信号；对所述低频脉搏波信号进行分析，利用插值法，生成呼吸率波信号；对所述呼吸率波信号进行分析，计算呼吸率。由于现有技术中，光电容积脉搏波的提取技术已经十分成熟，应用非常广泛，本发明专利技术实现了直接从脉搏波中计算出呼吸率的参数，也就是说相当于在不增加成本的情况下实现了计算呼吸率的方法，因此，该方法成本低并且操作简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号处理领域，更具体地说，涉及一种提取呼吸率的方法及设备。
技术介绍
随着科学技术的不断发展，呼吸率的检测可以通过多种多样的技术来实现，病人监护仪上一般采用阻抗法提取被监测者的呼吸波形，然后计算呼吸率；睡眠呼吸诊断设备上常记录口鼻气流进行呼吸暂停分析及低通气的判断；还有利用压电传感器记录胸腹呼吸运动，等等。现有技术的呼吸率的检测方法，操作麻烦，成本高。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供了一种提取呼吸率的方法及设备，该方法及装置操作简单，且成本低。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种提取呼吸率的方法，该方法包括：采集脉搏波信号；筛选所述脉搏波信号，得到低频脉搏波信号；对所述低频脉搏波信号进行分析，利用插值法，生成呼吸率波信号；对所述呼吸率波信号进行分析，计算呼吸率。优选的，在上述方法中，所述采集脉搏波信号包括：通过传感器采集脉搏波的波形信号：将所述脉搏波的波形信号转化为电信号，再将所述电信号转化为数字信号作为脉搏波信号。优选的，在上述方法中，所述筛选所述脉搏波信号，得到低频脉搏波信号包括：通过低通滤波筛选出低频脉搏波信号。优选的，在上述方法中，所述对所述低频脉搏波信号进行分析，利用插值法，生成呼吸率波信号包括：分析所述低频脉搏波信号的波峰位置和波谷位置；根据分析出的所述低频脉搏波信号的波峰位置和波谷位置，利用插值法，生成呼吸率信号。优选的，在上述方法中，所述对所述呼吸率波信号进行分析，计算呼吸率包括：分析所述呼吸率波信号的周期和频谱；根据分析出的所述呼吸率波信号的周期和频谱，计算得出呼吸率。本专利技术还提供了一种用于提取呼吸率的设备，该设备包括：采集装置，所述采集装置用于采集脉搏波信号；处理装置，所述处理装置用于筛选所述脉搏波信号，得到低频脉搏波信号；对所述低频脉搏波信号进行分析，利用插值法，生成呼吸率波信号；对所述呼吸率波信号进行分析，计算呼吸率。优选的，在上述设备中，所述采集装置采集脉搏波信号时，具体用于：所述采集装置利用传感器采集脉搏波的波形信号，并将所述脉搏波的波形信号转化为电信号，将所述电信号转化为数字信号作为脉搏波信号。优选的，在上述设备中，所述处理装置筛选所述脉搏波信号，得到低频脉搏波信号时，具体用于：所述处理装置利用低通滤波的处理方式筛选出低频脉搏波信号。优选的，在上述设备中，所述处理装置对所述低频脉搏波信号进行分析，利用插值法，生成呼吸率波信号时，具体用于：所述处理装置分析所述低频脉搏波信号的波峰位置和波谷位置；根据分析出的所述低频脉搏波信号的波峰位置和波谷位置，利用插值法，生成呼吸率信号。优选的，在上述设备中，所述处理装置对所述呼吸率波信号进行分析，计算呼吸率时，具体用于：所述处理装置分析呼吸率波信号的周期和频谱；根据分析出的所述呼吸率波信号的周期和频谱，计算得出呼吸率。通过上述描述可知，本专利技术提供的一种提取呼吸率的方法，该方法包括：采集脉搏波信号；筛选所述脉搏波信号，得到低频脉搏波信号；对所述低频脉搏波信号进行分析，利用插值法，生成呼吸率波信号；对所述呼吸率波信号进行分析，计算呼吸率。由于现有技术中，光电容积脉搏波的提取技术已经十分成熟，应用非常广泛，本专利技术实现了直接从脉搏波中计算出呼吸率的参数，也就是说相当于在不增加成本的情况下实现了计算呼吸率的方法，因此，该方法成本低并且操作简单。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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的一种提取呼吸率的方法的流程示意图；图2为本申请实施例提供的一段原始脉搏波波形图；图3为本申请实施例提供的一段脉搏波经变换后所得到的信号图；图4为本申请实施例提供的一段脉搏波波峰以及波谷的位置图；图5为本申请实施例提供的一段脉搏波波峰波谷经插值所得包络信号图；图6为本申请实施例提供的一段重建的呼吸波形图；图7为本申请实施例提供的一段呼吸信号频谱图；图8为本申请实施例提供的一种提取呼吸率的装置的流程示意图。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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。正如
技术介绍
中所述，目前呼吸率的检测有很多种方式，病人监护仪上一般采用阻抗法提取被监测者的呼吸波形，然后计算呼吸率；睡眠呼吸诊断设备上常记录口鼻气流进行呼吸暂停分析及低通气的判断；还有利用压电传感器记录胸腹呼吸运动，等等。这几种检测呼吸率的方法都是利用新的技术来实现对呼吸率的检测的。这样会增加检测呼吸率的成本。为了解决上述问题，本专利技术实施例提供了一种提取呼吸率的方法，该方法包括：采集脉搏波信号；筛选所述脉搏波信号，得到低频脉搏波信号；对所述低频脉搏波信号进行分析，利用插值法，生成呼吸率波信号；对所述呼吸率波信号进行分析，计算呼吸率。由此可知，该方法是在脉搏波的基础上，提取呼吸率信息。并且在现有技术中，光电容积脉搏波的提取技术已经十分成熟，应用非常广泛，本专利技术实现了直接从脉搏波中计算出呼吸率的参数，也就是说相当于在不增加成本的情况下实现了计算呼吸率的方法，因此，该方法成本低并且操作简单。为了更加详细的说明本专利技术实施例，下面结合附图对本专利技术实施例进行具体描述。参见图1，图1为本申请实施例提供的一种提取呼吸率的方法的流程示意图；该方法包括：步骤S11：采集脉搏波信号；将脉搏波采集装置与探头传感器连接，所述脉搏波采集装置利用定时器按照一定的速率交替发出红光、红外光并将接收到的脉搏波信号转化成电信号，所述电信号再进过A/D采样后得到数字信号。采集到的脉搏波形信号如图2所示。步骤S12：筛选所述脉搏波信号，得到低频脉搏波信号；提高所述脉搏波信号的信噪比，将所述脉搏波信号经过低通滤波，筛选得到一定频率以下的低频脉搏波信号。步骤S13：对所述低频脉搏波信号进行分析，利用插值法，生成呼吸率波信号；对所述低频脉搏波信号进行能量变换，可以突出所述低频脉搏波信号陡峭的上升沿，对所述低频脉搏波信号进行能量变换后输出的信号如图3所示。经过能量变换后的低频脉搏波信号位置非常突出，利用阈值法检测脉搏波位置，再利用插值法，在所述低频脉搏波信号的波峰波谷中插值得到包络信号，即得到呼吸率信号。步骤S14：对所述呼吸率波信号进行分析，计算呼吸率；利用计算出的呼吸波形，进行呼吸周期的检测和频谱分析，进而得到呼吸率。本专利技术在现有很成熟的光电容积脉搏波的提取技术基础上，计算出呼吸率，操作简单，成本低。可选的，在本申请实施例中，所述采集脉搏波信号包括：采集脉搏波信号；利用脉搏波采集装置与探头传感器连接，所述脉搏波采集装置可以利用定时器按照一定的速率交替发出红光，红外光。利用俩种不同的光在动脉血中的吸收量不同，进而采集脉搏波信号。将所述脉搏波波形信号转化为电信号，再将所述电信号转化为数字信号作为脉搏波信号。所述脉搏波采集装置可以将接收到的所述脉搏波波形信号转化为电信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提取呼吸率的方法，其特征在于，该方法包括：采集脉搏波信号；筛选所述脉搏波信号，得到低频脉搏波信号；对所述低频脉搏波信号进行分析，利用插值法，生成呼吸率波信号；对所述呼吸率波信号进行分析，计算呼吸率。

【技术特征摘要】
1.一种提取呼吸率的方法，其特征在于，该方法包括：采集脉搏波信号；筛选所述脉搏波信号，得到低频脉搏波信号；对所述低频脉搏波信号进行分析，利用插值法，生成呼吸率波信号；对所述呼吸率波信号进行分析，计算呼吸率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集脉搏波信号包括：通过传感器采集脉搏波的波形信号：将所述脉搏波的波形信号转化为电信号，再将所述电信号转化为数字信号作为脉搏波信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述筛选所述脉搏波信号，得到低频脉搏波信号包括：通过低通滤波筛选出低频脉搏波信号。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述低频脉搏波信号进行分析，利用插值法，生成呼吸率波信号包括：分析所述低频脉搏波信号的波峰位置和波谷位置；根据分析出的所述低频脉搏波信号的波峰位置和波谷位置，利用插值法，生成呼吸率信号。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述呼吸率波信号进行分析，计算呼吸率包括：分析所述呼吸率波信号的周期和频谱；根据分析出的所述呼吸率波信号的周期和频谱，计算得出呼吸率。6.一种用于提取呼吸率的设备，其特征在于，该设备包括：采集装置，所述采集装置用于采集脉搏...

【专利技术属性】
技术研发人员：勾大海，
申请(专利权)人：广东宝莱特医用科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44