基于多传感器阵列的胎心识别方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于多传感器阵列的胎心识别方法、装置及系统，方法包括：将腹部区域划分为若干网格，并在每个特定位置放置一个声音传感器；对多个声音传感器的采集数据进行同频率同步采样，得到多个声音采样序列；对声音采样序列采用相邻两两差分方法形成差分声音向量；将差分声音向量与音频传递矩阵相乘，恢复出音源音强向量；根据音源音强向量计算得到腹部区域所有网格的功率密度热力图，并判断功率密度热力图是否存在峰值；若存在峰值，则计算每一峰值的疑似胎心率和置信度，并将置信度高于阈值的峰值所对应的网格作为胎心所在位置，将其疑似胎心率作为识别的胎心率进行输出。本发明专利技术有效降低母体噪音及环境噪音的干扰，使用时无需寻找胎心，使用体验更佳。

Tire center recognition method, device and system based on multi-sensor array

【技术实现步骤摘要】
基于多传感器阵列的胎心识别方法、装置及系统
本专利技术涉及胎心识别，尤其涉及一种基于多传感器阵列的胎心识别方法、装置及系统。
技术介绍
在孕妇怀孕期间，尤其是怀孕中晚期，对胎儿的各项指标进行监护，能够了解胎儿在子宫内的健康状况，及早发现胎儿的异常。监测胎心主要是为了获得胎儿的实时心率，胎心率是否正常是判断胎儿在母体内是否缺氧的重要指标，因此胎心监测是孕期检查的重要项目。现有的有源胎心监护设备，多采用超声辐射方式获取胎心率。这种获取胎心率的方式是基于超声多普勒原理来实现的。在实现过程中需要主动对胎儿发射超声波，超声波遇到障碍物，即胎儿心脏后，发生反射，最后通过模拟乘法器解调出胎心率信号。虽然超声多普勒技术已经成熟，但是普遍存在一个辐射强度的问题。超声多普勒检查属于有损探测范畴，不适用于经常性、重复性的家庭监护使用。另外由于超声波的特性，用户也必须使用耦合剂(隔离空气)辅助才能准确监测到胎心，这必然带来较差的用户体验。目前，被动式胎心监测设备主要采用两种方法原理：①一种是使用电信号传感器拾取母体腹部电信号，并从中检测出微弱的胎儿心电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多传感器阵列的胎心识别方法，其特征在于该方法包括：/n将腹部区域划分为若干网格，并在每个特定位置放置一个声音传感器，其中，所述特定位置为通过在虚拟腹部所有网格放置胎心音源计算音频传递矩阵时，声音传感器的放置位置；/n对多个声音传感器的采集数据进行同频率同步采样，得到多个声音采样序列；/n对声音传感器的声音采样序列采用相邻两两差分方法形成差分声音序列，所有的差分声音序列形成差分声音向量；/n将所述差分声音向量与所述音频传递矩阵相乘，恢复出腹部所有网格发出的声音信号所形成的音源音强向量；/n根据所述音源音强向量计算得到腹部区域所有网格的功率密度热力图，并判断所述功率密度热力图是否存在峰...

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器阵列的胎心识别方法，其特征在于该方法包括：
将腹部区域划分为若干网格，并在每个特定位置放置一个声音传感器，其中，所述特定位置为通过在虚拟腹部所有网格放置胎心音源计算音频传递矩阵时，声音传感器的放置位置；
对多个声音传感器的采集数据进行同频率同步采样，得到多个声音采样序列；
对声音传感器的声音采样序列采用相邻两两差分方法形成差分声音序列，所有的差分声音序列形成差分声音向量；
将所述差分声音向量与所述音频传递矩阵相乘，恢复出腹部所有网格发出的声音信号所形成的音源音强向量；
根据所述音源音强向量计算得到腹部区域所有网格的功率密度热力图，并判断所述功率密度热力图是否存在峰值；
若存在峰值，则计算每一峰值的疑似胎心率和置信度，并将置信度高于阈值的峰值所对应的网格作为胎心所在位置，将其疑似胎心率作为识别的胎心率进行输出。


2.根据权利要求1所述的基于多传感器阵列的胎心识别方法，其特征在于：所述通过在虚拟腹部所有网格放置胎心音源计算音频传递矩阵，具体包括：
模拟一虚拟腹部，所述虚拟腹部为与人类孕妇腹部区域相似的面；
将所述虚拟腹部划分为若干网格，划分方式与识别胎心时划分方式相同；
在所述虚拟腹部的每个网格下放置一个虚拟胎心音源，模拟真实胎心环境，并在虚拟腹部上均匀放置多个传感器进行声音采集；
对多个声音传感器的采集数据进行同频率同步采样，得到多个声音采样序列；
对声音传感器的声音采样序列采用相邻两两差分方法形成差分声音序列，所有的差分声音序列形成差分声音向量；
根据差分声音向量和所有虚拟胎心音源实际发出的声音音强形成的音源音强向量，按照矩阵运算计算得到音频传递矩阵。


3.根据权利要求2所述的基于多传感器阵列的胎心识别方法，其特征在于：计算音频传递矩阵时所述差分声音向量的计算方法为：






式中，AC表示计算音频传递矩阵时得到的差分声音向量，形如表示计算音频传递矩阵时第*个差分声音序列，形如表示计算音频传递矩阵时第*个声音传感器的声音采样序列，n为声音传感器的数量。


4.根据权利要求2所述的基于多传感器阵列的胎心识别方法，其特征在于：所述根据差分声音向量和所有虚拟胎心音源实际发出的声音音强形成的音源音强向量，按照矩阵运算计算得到音频传递矩阵，具体包括：
获取所有虚拟胎心音源实际发出的声音音强，形成音源音强向量XC：



式中，形如表示第*个虚拟胎心音源实际发出的声音音强，m为虚拟胎心音源的数量；
根据差分声音向量和所述音源音强向量计算得到音频传递矩阵：
F＝[AC[XC]-1]-1
式中，AC表示计算音频传递矩阵时得到的差分声音向量，[]-1表示对矩阵求逆。


5.根据权利要求1所述的基于多传感器阵列的胎心识别方法，其特征在于：所述差分声音向量的计算方法为：



A＝[a1(t),…,an(t)]T
式中，A表示差分声音向量，形如a*(t)表示第*个差分声音序列，形如y*(t)表示第*个声音传感器的声音采样序列，n为声音传感器的数量。


6.根据权利要求1所述的基于多传感器阵列的胎心识别方法，其特征在于：所述根据所述音源音强向量...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱煜明，金晓燕，
申请(专利权)人：江苏信臣健康科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32