一种基于小波分析的心率计算方法与系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于小波分析的心率计算方法，根据加速度信号的统计特征值和波峰特征值，对运动状态进行分类；对光电信号进行N阶小波分解，小波分解处理后的光电信号结合运动状态经过去噪处理后进行小波重构，计算得到的心率结果准确度高、稳定性好。同时，在用户处于不同的运动状态环境下，运用本发明专利技术的心率计算方法的系统可以判断用户所处的运动状态，进而进一步计算心率值，计算得到的心率结果可靠性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息处理的
，尤其是涉及一种基于小波分析的心率计算方法与系统。
技术介绍
近年来，随着人民生活水平的不断提高，国民的健康受到越来越多的关注，能够随身测量生理参数的智能穿戴设备将是未来的研究方向。心率是指单位时间内心脏搏动的次数。在人体参数检测中，心率是一个重要的生理指标，为医学诊断提供参考。同时，心率也可作为人体运动生理负荷的客观评定指标。目前市面上出现了很多利用光电传感器计算心率的手环。但是这种手环在用户运动时传感器接收的信号会有干扰，心率计算结果有较大偏差。尤其是身体局部运动时，如刷牙、摇手等，手环测得的心率结果值通常比实际值偏高。专利CN103767696A通过分析极值点来计算心率，但是这种心率计算方法容易受到局部运动的干扰。专利CN101176662A计算极值点之后，应用多数投票的方法输出一个得票最高的心率值，而方法需要较长时间的采样才能获得准确值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种在不同的运动状态下能精确计算心率的方法和系统，以解决现有技术中存在的光电传感器接收的信号受到干扰导致测得的心率结果不真实的问题。为实现上述目的，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于小波分析的心率计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1. 分别采集单位时间的加速度信号和光电信号；S2. 分析加速度信号的统计特征值和波峰特征值，对用户的运动状态进行静止、局部运动和整体运动的运动分类，得到第一运动状态；S3. 对光电信号进行N阶小波分解，得到N阶小波分解系数deccoeff；结合S2的第一运动状态对N阶小波分解系数deccoeff进行去噪处理，之后进行小波重构，得到处理后的信号reccoeff；S4. 对处理后的信号reccoeff的极值点进行定位，计算得到第一心率值。

【技术特征摘要】
1.一种基于小波分析的心率计算方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.分别采集单位时间的加速度信号和光电信号；S2.分析加速度信号的统计特征值和波峰特征值，对用户的运动状态进行静止、局部运动和整体运动的运动分类，得到第一运动状态；S3.对光电信号进行N阶小波分解，得到N阶小波分解系数deccoeff；结合S2的第一运动状态对N阶小波分解系数deccoeff进行去噪处理，之后进行小波重构，得到处理后的信号reccoeff；S4.对处理后的信号reccoeff的极值点进行定位，计算得到第一心率值。2.根据权利要求1所述的基于小波分析的心率计算方法，其特征在于，所述的心率计算方法，还包括对误判为整体运动的局部运动状态的第一心率值的修正：如果S2所得到的第一运动状态为整体运动状态，在执行步骤S3和S4后得到的第一心率值小于设定好的心率阈值，则将第一运动状态修正为局部运动状态，并再次执行步骤S3和S4的操作，对第一心率值进行修正，得到第二心率值。3.根据权利要求1所述的基于小波分析的心率计算方法，其特征在于，所述步骤S2的运动分类，具体包括以下步骤：（1）计算加速度信号的统计特征值：均值和方差；对加速度信号的波峰进定位，计算得到波峰特征值：波峰个数、各波峰的高度、相邻波峰之间的距离，并计算得到平均波峰高度和平均峰距；（2）根据加速度信号的统计特征值和波峰特征值，对用户的运动状态进行静止、局部运动和整体运动的运动分类，得到第一运动状态：a.如果均值小于均值阈值，方差小于方差阈值，波峰个数小于波峰个数第一阈值，则第一运动状态设置为静止状态；b.如果波峰个数大于波峰个数第二阈值，平均波峰高度大于平均波峰高度的阈值，平均峰距小于平均峰距的阈值，则第一运动状态设置为局部运动状态；c.除a和b以外，其余的第一运动状态设置为整体运动状态。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明悦，钟晨，
申请(专利权)人：惠州市德赛工业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44