心率检测方法、装置、芯片、电子装置及存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种心率检测方法、装置、芯片、电子装置及存储介质，该方法包括：光电容积描记PPG传感器获取用户的第一PPG信号；通过电容传感器获取用户当前的感应电容信号；根据用户当前的感应电容信号对第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号；通过第二PPG信号计算心率。由于通过根据用户当前的感应电容信号对PPG传感器获取的PPG信号进行处理，并通过处理后的PPG信号计算心率，有效的消除了由于用户运动产生的噪声，进而提高了心率检测的准确性。

Heart rate detection method, device, chip, electronic device and storage medium

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】心率检测方法、装置、芯片、电子装置及存储介质
本申请涉及可穿戴设备
，尤其涉及一种心率检测方法、装置、芯片、电子装置及存储介质。
技术介绍
随着智能设备的发展，智能设备所具备的功能也越来越多，为了检测人体的健康状态，可以通过智能设备(例如可穿戴设备)中的传感器(例如，抵近人体、在人体上方或者以其他方式靠近人体的外部身体表面设置的传感器)来检测。可穿戴设备不仅能够长期监视穿戴者身体的健康状态，而且允许穿戴者可以正常进行日常生活活动、旅行、上下班或参与其他活动。由这种可穿戴设备监视的人体的健康状态可以包括心率、血氧合、活动水平、血压、皮肤电反应或关于穿戴者身体的其他信息。现有技术中，使用可穿戴设备检测穿戴者的人体状态通常是通过光电容积描记法(photoplethysmography，PPG)实现。以检测人体心率为例，通过可穿戴设备中的光发射器发出特定波长的光并入射到皮肤组织中，经过皮肤组织的反射、散射以及吸收之后，一部分光可以从皮肤表面出射并被可穿戴设备中的光接收器接收，在此过程中，由于皮下组织的血液容积随心脏律动呈搏动性变化，使光接收器接收到的光强也随之呈搏动性变化。将光接收器接收到的光强信号转换为电信号即可获得皮下组织血液容积随脉搏变化的光电脉搏波，并由此计算出心率值。然而现有技术中，在可穿戴设备检测人体健康状态的过程中，由于应用环境的多样性及运动导致的佩戴变化，会导致PPG传感器与人体皮肤产生相对位移，PPG信号中夹杂着运动产生的噪声，进而影响心率检测的准确性。专利技术内容本申请提供一种心率检测方法、装置、芯片、电子装置及存储介质，提高了心率检测的准确性。第一方面，本申请提供一种心率检测方法，包括：通过光电容积描记PPG传感器获取用户的第一PPG信号；通过电容传感器获取用户当前的感应电容信号；根据用户当前的感应电容信号对第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号；通过第二PPG信号计算心率。本申请实施例中，通过根据用户当前的感应电容信号对PPG传感器获取的PPG信号进行处理，并通过处理后的PPG信号计算心率，有效的消除了由于用户运动产生的噪声，进而提高了心率检测的准确性。可选的，根据用户当前的感应电容信号对第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号之前，还包括：获取用户的多个感应电容信号和多个距离之间的第一关系，距离为可穿戴设备与用户之间的距离；通过第一关系与用户当前的感应电容信号确定目标距离，目标距离为在第一关系中用户当前的感应电容信号对应可穿戴设备与用户之间的距离；相应的，根据用户当前的感应电容信号对第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号，包括：若目标距离小于或等于预设阈值，则根据用户当前的感应电容信号对第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号。本申请实施例中，通过人体感应电容信号与距离之间的关系，以及用户当前的感应电容信号，确定目标距离，并且在目标距离小于或等于预设阈值时，根据用户当前的感应电容信号对第一PPG信号进行处理，进一步保证了心率检测的准确性。可选的，根据用户当前的感应电容信号对第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号，包括：获取用户的多个感应电容信号与多个PPG信号之间的关系曲线；通过关系曲线和用户当前的感应电容信号，得到第三PPG信号；根据第三PPG信号修正第一PPG信号，得到第二PPG信号。本申请实施例中，通过人体感应信号与PPG信号之间的关系曲线，和用户当前的感应电容信号，对第一PPG信号进行修正，提高了修正的准确性。可选的，获取用户的多个感应电容信号与多个PPG信号之间的关系曲线，包括：确定用户的多个感应电容信号与多个距离之间的第一关系，距离为可穿戴设备与用户之间的距离；确定多个PPG信号和多个距离之间的第二关系；通过第一关系和第二关系，确定关系曲线。可选的，根据第三PPG信号修正第一PPG信号，得到第二PPG信号，包括：确定第一PPG信号的基准值；确定修正系数，修正系数是第三PPG信号与基准值之间的比值；计算第一PPG信号与修正系数的乘积，以得到第二PPG信号。本申请实施例实现了对第一PPG信号的修正，得到了第二PPG信号，进而提高了心率计算的准确性。可选的，根据第三PPG信号修正第一PPG信号，得到第二PPG信号，包括：对第一PPG信号进行傅里叶变换，得到变换后的第一PPG信号，对第三PPG信号进行傅里叶变换，得到变换后的第三PPG信号；在预设频谱范围内，拟合变换后的第一PPG信号得到拟合后的第一PPG信号，拟合变换后的第三PPG信号得到拟合后的第三PPG信号；拟合后的第一PPG信号减去拟合后的第三PPG信号，得到第二PPG信号。本申请实施例通过对第一PPG信号和第三PPG信号分别进行傅里叶变换和拟合，得到第二PPG信号，提高了第二PPG信号的可靠性。可选的，本申请实施例提供的心率检测方法，还包括：若目标距离超过预设阈值，则剔除第一PPG信号。本申请实施例中，通过在目标距离超过预设阈值时，剔除第一PPG信号，避免了运动噪声较大时对心率计算的影响，进一步保证了心率计算的准确性。可选的，本申请实施例提供的心率检测方法，还包括：若在预设时间内，目标距离超过预设阈值的次数达到预设次数，则确定最新的历史心率为当前心率；或，则通过最新的历史心率和用户当前的感应电容信号，计算当前心率。本申请实施例通过在预设时间内的多个目标距离均超过预设阈值时，根据最新的历史心率和用户当前的感应电容信号预测当前心率，提高了心率检测的可靠性。可选的，本申请实施例提供的心率检测方法，还包括：通过加速度计获取可穿戴设备的加速度信号；相应的，根据用户当前的感应电容信号对第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号之后，包括：根据加速度信号对第二PPG信号进行处理，得到第四PPG信号；根据第四PPG信号计算心率。本申请实施例中，通过根据加速度信号对第二PPG信号进一步处理，进一步提高了PPG信号的可靠性，保证了心率计算的准确性。可选的，根据加速度信号对第二PPG信号进行处理，得到第四PPG信号，包括：获取第二PPG信号的频谱数据和加速度信号的频谱数据；确定第二PPG信号的频谱数据的峰值所在的频率与加速度信号的频谱数据的峰值所在的频率；若第二PPG信号的频谱数据的峰值所在的频率，与加速度信号的频谱数据的峰值所在的频率匹配，则剔除第二PPG信号的频谱数据的峰值，以得到第四PPG信号。本申请实施通过在第二PPG信号的频谱数据的峰值所在的频率，与加速度信号的频谱数据的峰值所在的频率匹配时，剔除第二PPG信号的频谱数据的峰值，进一步排除了运动带来的噪声，提高了PPG信号的可靠性。下面介绍本申请实施例提供的心率检测装置、芯片、设备、存储介质以及计算机程序产品，其内容和效果可参考第一方面及第一方面可选方式提供的心率检测方法，不再赘述。第二方面，本申请实施例提供一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种心率检测方法，其特征在于，包括：/n通过光电容积描记PPG传感器获取用户的第一PPG信号；/n通过电容传感器获取所述用户当前的感应电容信号；/n根据所述用户当前的感应电容信号对所述第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号；/n通过所述第二PPG信号计算心率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种心率检测方法，其特征在于，包括：
通过光电容积描记PPG传感器获取用户的第一PPG信号；
通过电容传感器获取所述用户当前的感应电容信号；
根据所述用户当前的感应电容信号对所述第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号；
通过所述第二PPG信号计算心率。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户当前的感应电容信号对所述第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号之前，还包括：
获取所述用户的多个感应电容信号和多个距离之间的第一关系，所述距离为可穿戴设备与所述用户之间的距离；
通过所述第一关系与所述用户当前的的感应电容信号确定目标距离，所述目标距离为在所述第一关系中所述用户当前的感应电容信号对应的可穿戴设备与所述用户之间的距离；
相应的，所述根据所述用户当前的感应电容信号对所述第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号，包括：
若所述目标距离小于或等于预设阈值，则根据所述用户当前的感应电容信号对所述第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述用户当前的感应电容信号对所述第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号，包括：
获取所述用户的多个感应电容信号与多个PPG信号之间的关系曲线；
通过所述关系曲线和所述用户当前的感应电容信号，得到第三PPG信号；
根据所述第三PPG信号修正所述第一PPG信号，得到所述第二PPG信号。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取所述用户的多个感应电容信号与多个PPG信号之间的关系曲线，包括：
确定所述用户的多个感应电容信号与多个距离之间的第一关系，所述距离为可穿戴设备与所述用户之间的距离；
确定所述多个PPG信号和所述多个距离之间的第二关系；
通过所述第一关系和所述第二关系，确定所述关系曲线。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三PPG信号修正所述第一PPG信号，得到所述第二PPG信号，包括：
确定所述第一PPG信号的基准值；
确定修正系数，所述修正系数是所述第三PPG信号与所述基准值之间的比值；
计算所述第一PPG信号与所述修正系数的乘积，以得到所述第二PPG信号。


6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三PPG信号修正所述第一PPG信号，得到所述第二PPG信号，包括：
对所述第一PPG信号进行傅里叶变换，得到变换后的第一PPG信号，对所述第三PPG信号进行傅里叶变换，得到变换后的第三PPG信号；
在预设频谱范围内，拟合所述变换后的第一PPG信号得到拟合后的第一PPG信号，拟合所述变换后的第三PPG信号得到拟合后的第三PPG信号；
所述拟合后的第一PPG信号减去所述拟合后的第三PPG信号，得到所述第二PPG信号。


7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述目标距离超过预设阈值，则剔除所述第一PPG信号。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
若在预设时间内，所述目标距离超过预设阈值的次数达到预设次数，则确定最新的历史心率为当前心率；
或，
则通过所述最新的历史心率和所述用户当前的感应电容信号，预测当前心率。


9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其特征在于，还包括：
通过加速度计获取可穿戴设备的加速度信号；
相应的，
所述根据所述用户当前的感应电容信号对所述第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号之后，包括：
根据所述加速度信号对所述第二PPG信号进行处理，得到第四PPG信号；
根据所述第四PPG信号计算心率。


10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述加速度信号对所述第二PPG信号进行处理，得到第四PPG信号，包括：
获取所述第二PPG信号的频谱数据和所述加速度信号的频谱数据；
确定所述第二PPG信号的频谱数据的峰值所在的频率与所述加速度信号的频谱数据的峰值所在的频率；
若所述第二PPG信号的频谱数据的峰值所在的频率，与所述加速度信号的频谱数据的峰值所在的频率匹配，则剔除所述第二PPG信号的频谱数据的峰值，以得到所述第四PPG信号。


11.一种心率检测装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于通过光电容积描记PPG传感器获取用户的第一PPG信号；
第二获取模块，用于通过电容传感器获取所述用户当前的感应电容信号；
处理模块，用于根据所述用户当前的感应电容信号对所述第一PPG信号进行处理，得到第二PPG信号；
计算模块，用于通过所述第二PPG信号计算心率。


12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括：
第三获取模块，用于获取所述用户的多个感应电容信号和多个距离之间的第一关系，所述距离为可穿戴设备与所述用户之间的距离；
第一确定模块，用于通过所述第一关系与所述用户当前的感应电容信号确定目标距离，所述目标距离为在所述第一关系...

【专利技术属性】
技术研发人员：万鹏，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44