基于翻转检测的睡眠质量检测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于翻转检测的睡眠质量检测方法。睡眠质量检测方法包括：选取佩戴于上臂的可穿戴采集装置对用户睡眠过程中的加速度变化数据进行采集，通过基于翻转检测的睡眠状况评价算法对睡眠质量进行综合评价分析来实现睡眠质量检测，最终在用户终端上显示睡眠质量评价结果。采用本发明专利技术的上述睡眠质量检测方法，不仅可以较准确的对睡眠状况进行实质性的评估，而且最大限度的减少了对用户的舒适性造成的影响，减轻用户的心理负担。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及睡眠监测技术，尤其涉及一种基于翻转检测的睡眠质量检测方法。
技术介绍
睡眠作为人类必不可少的一项基本生理需求，在现代社会生活中显得越来越重要。好的睡眠质量更是对人们意义重大，只有在高质量的睡眠保证下才能把学习和工作做好。此外，睡眠质量的好坏与人的身体健康程度密切相关，睡眠质量差以及缺乏睡眠都会影响人的健康状态。如果睡眠质量差，起初会变得非常烦躁，对一切外界的人和事物充满了排斥感。随着睡眠状况的进一步恶化，导致心情抑郁，更有甚者可能会造成其它严重的不良后果。失眠容易导致内分泌失调，影响记忆力，甚至影响神经系统而导致心血管疾病的发生，使人患高血压、中风、糖尿病等疾病的几率明显增加，是严重威胁着人们身体健康的一大隐忧。根据有关调查发现，随着人们生活节奏的加快，目前失眠已经成为常见疾病，严重影响了人们的正常工作和生活。目前，现有的睡眠质量评价方法只能简单告知用户睡眠时长，没有对睡眠质量做量化评估；因此不能实质性的改善睡眠状况。
技术实现思路
在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。鉴于此，本专利技术提供了一种基于翻转检测的睡眠质量检测方法，以至少解决目前现有的睡眠质量检测技术只能简单告知用户睡眠时长、而没有对睡眠质量做量化评估的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种基于翻转检测的睡眠质量检测方法，所述睡眠质量检测方法包括：预先将可穿戴采集装置佩戴于用户上臂，其中，所述可穿戴采集装置包括用于佩戴在用户上臂的可穿戴部分以及加速度采集设备；确定所述可穿戴采集装置用于采集翻转的三个轴向方向；通过所述加速度采集设备采集用户睡眠过程中的所述三个轴向方向的加速度变化数据；利用采集到的所述三个轴向方向的加速度变化数据进行翻转检测判定，以识别用户睡眠过程中的翻转；根据所识别的用户睡眠过程中的翻转，确定用户各睡眠阶段的深浅睡眠时长；基于所确定的用户各睡眠阶段的深浅睡眠时长，确定用户的睡眠质量。进一步地，所述加速度采集设备为六轴加速度陀螺仪；所述三个轴向方向分别为横滚轴、偏航轴和俯仰轴。进一步地，所述利用采集到的所述三个轴向方向的加速度变化数据进行翻转检测判定的步骤包括：根据下式计算t时刻到t+1时刻的时间段内的姿势差异Dt+1，Dt+1＝(ARt+1-ARt)2+(AYt+1-AYt)2+(APt+1-APt)2，其中，Dt+1表示t时刻到t+1时刻的时间段内的姿势差异，单位为[G2]；ARt+1、ARt分别表示t+1时刻和t时刻横滚轴方向的平均加速度，单位为[G]；AYt+1、AYt分别表示t+1时刻和t时刻偏航轴方向的平均加速度，单位为[G]；APt+1、APt分别表示t+1时刻和t时刻俯仰轴方向的平均加速度，单位为[G]；t+1和t表示时间，单位为[min]表示横滚轴方向的平均加速度，单位为；判定预设条件是否成立，并在所述预设条件成立的情况下判定睡眠过程中发生了一次翻转，其中，所述预设条件为：所述姿势差异Dt+1大于第一预定阈值，所述横滚轴方向的加速度平均绝对差大于第二预定阈值，所述偏航轴方向的加速度平均绝对差大于第三预定阈值，以及所述俯仰轴方向的加速度平均绝对差大于第四预定阈值。进一步地，所述确定用户各睡眠阶段的深浅睡眠时长的步骤包括：针对用户在每个睡眠阶段中的每相邻两次翻转过程中，判定该相邻两次翻转之间的时间间隔是否小于预设间隔阈值：若该相邻两次翻转之间的时间间隔小于所述预设间隔阈值，判定该相邻两次翻转之间对应的时间段为浅度睡眠；若该相邻两次翻转之间的时间间隔大于或等于所述预设间隔阈值，判定该相邻两次翻转之间对应的时间段为深度睡眠。进一步地，所述确定用户各睡眠阶段的深浅睡眠时间的步骤包括：针对每个睡眠阶段，创建该睡眠阶段的数组a[N]，其中，N表示该睡眠阶段内的检测次数，a[i]＝1表示发生翻转，a[i]＝0表示未发生翻转，且该睡眠阶段内的翻转检测是以每30s检测一次的频率进行的，在完成该睡眠阶段的翻转检测后，将数组a[N]中各元素值“0”或“1”按照对应次序存入记录数组b[N]，将所述记录数组b[N]中元素值为“1”的元素作为节点元素，并获得每两个相邻节点元素之间的零元素个数，针对每两个相邻节点元素，当该两个相邻节点元素之间的零元素个数小于M0时判定该两个相邻节点元素对应的时间段内为浅度睡眠，而当该两个相邻节点元素之间的零元素个数大于或等于M0时判定该两个相邻节点元素对应的时间段内为深度睡眠，其中，M0为预设正整数。进一步地，M0＝40。进一步地，所述确定用户的睡眠质量的步骤包括：根据下式计算用户的睡眠质量：睡眠质量＝深度睡眠时长/总睡眠时长；其中，所述深度睡眠时长为用户各个睡眠阶段内深度睡眠时长的和。相比于现有技术，本专利技术的基于翻转检测的睡眠质量检测方法依据睡眠状况翻转检测法，选取佩戴于上臂的六轴加速度陀螺仪对用户睡眠过程中的加速度变化数据进行采集，通过基于翻转检测的睡眠状况评价算法对睡眠质量进行综合评价分析来实现睡眠质量检测，最终在用户终端上显示睡眠质量评价结果。采用此种睡眠质量检测方法，不仅可以较准确的对睡眠状况进行实质性的评估，而且最大限度的减少了对用户的舒适性造成的影响，减轻用户的心理负担。通过以下结合附图对本专利技术的最佳实施例的详细说明，本专利技术的这些以及其他优点将更加明显。附图说明本专利技术可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本专利技术的优选实施例和解释本专利技术的原理和优点。在附图中：图1是示意性地示出本专利技术的基于翻转检测的睡眠质量检测方法的一个示例的流程图；图2是可穿戴采集装置采集数据轴向的示意图；图3是示出睡眠过程各阶段划分情况的示意图；图4是示出深度睡眠和浅度睡眠的一个判断示例的流程图。本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本专利技术实施例的理解。具体实施方式在下文中将结合附图对本专利技术的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在附图中仅仅示出了与根据本专利技术的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。本专利技术的实施例提供了一种基于翻转检测的睡眠质量检测方法，该睡眠质量检测方法包括：预先将可穿戴采集装置佩戴于用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于翻转检测的睡眠质量检测方法，其特征在于，所述睡眠质量检测方法包括：预先将可穿戴采集装置佩戴于用户上臂，其中，所述可穿戴采集装置包括用于佩戴在用户上臂的可穿戴部分以及加速度采集设备；确定所述可穿戴采集装置用于采集翻转的三个轴向方向；通过所述加速度采集设备采集用户睡眠过程中的所述三个轴向方向的加速度变化数据；利用采集到的所述三个轴向方向的加速度变化数据进行翻转检测判定，以识别用户睡眠过程中的翻转；根据所识别的用户睡眠过程中的翻转，通过相邻两次翻转的时间间隔确定用户各睡眠阶段的深浅睡眠时长；基于所确定的用户各睡眠阶段的深浅睡眠时长，确定用户的睡眠质量。

【技术特征摘要】
1.基于翻转检测的睡眠质量检测方法，其特征在于，所述睡眠质量检测方法包括：预先将可穿戴采集装置佩戴于用户上臂，其中，所述可穿戴采集装置包括用于佩戴在用户上臂的可穿戴部分以及加速度采集设备；确定所述可穿戴采集装置用于采集翻转的三个轴向方向；通过所述加速度采集设备采集用户睡眠过程中的所述三个轴向方向的加速度变化数据；利用采集到的所述三个轴向方向的加速度变化数据进行翻转检测判定，以识别用户睡眠过程中的翻转；根据所识别的用户睡眠过程中的翻转，通过相邻两次翻转的时间间隔确定用户各睡眠阶段的深浅睡眠时长；基于所确定的用户各睡眠阶段的深浅睡眠时长，确定用户的睡眠质量。2.根据权利要求1所述的基于翻转检测的睡眠质量检测方法，其特征在于：所述加速度采集设备为六轴加速度陀螺仪；所述三个轴向方向分别为横滚轴、偏航轴和俯仰轴。3.根据权利要求2所述的基于翻转检测的睡眠质量检测方法，其特征在于，所述利用采集到的所述三个轴向方向的加速度变化数据进行翻转检测判定的步骤包括：根据下式计算t时刻到t+1时刻的时间段内的姿势差异Dt+1，Dt+1＝(ARt+1-ARt)2+(AYt+1-AYt)2+(APt+1-APt)2其中，Dt+1表示t时刻到t+1时刻的时间段内的姿势差异，单位为[G2]；ARt+1、ARt分别表示t+1时刻和t时刻横滚轴方向的平均加速度，单位为[G]；AYt+1、AYt偏分别表示t+1时刻和t时刻偏航轴方向的平均加速度，单位为[G]；APt+1、APt表分别表示t+1时刻和t时刻俯仰轴方向的平均加速度，单位为[G]；t+1和t表示时间，单位为[min]；判定预设条件是否成立，并在所述预设条件成立的情况下判定睡眠过程中发生了一次翻转，其中，所述预设条件为：所述姿势差异Dt+1大于第一预定阈值，所述横滚轴方向的加速度平均绝对差大于第二预定阈值，所述偏航轴方向的加速度平...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，梁超，李东滨，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23