【技术实现步骤摘要】
基于双路PPG信号的稳健心率测量方法和装置
本专利技术涉及医疗领域，具体涉及基于双路PPG信号的稳健心率测量方法和装置。
技术介绍
根据《中国心血管病报告2018》的数据显示，我国心血管病患病率处于持续上升阶段，目前，估计全国有心血管病患者2.9亿。心血管疾病的死亡率居首位。心率作为衡量心脏功能的重要参数，其在人体不同状态下的统计分析可以反映人体的健康状况。目前常见的心率监测手段有心电、脉搏波描记法(PPG)，脉搏波监测方式(如佩戴手环)相比于心电电极的粘贴方式更适合于日常活动下的监测。而PPG的监测方式，它基于光探头发出的光照射到人体皮肤表面，一部分波长的光被人体血液吸收，另一部分被反射回来，通过检测反射光的周期性变化以实现心率的测量。其中反射光容易受到环境光以及运动的干扰使得心率的监测不准确。现有技术有基于加速度和PPG信号的噪声抵消方法进行伪影的去除。但是由于加速度和PPG采集的信号成分差异较大，使得采用加速度信号抵消运动伪影和环境光的干扰存在困难。还有现有专利《一种运动心率检测装置及方法》中所述通过采集两路P...
【技术保护点】
1.基于双路PPG信号的稳健心率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS101：同步采集PPG1和PPG2信号；/nS102：PPG1信号给PPG2信号做幅值补偿，获得PPG2’(x)信号；/nS103:PPG1信号和PPG2’(x)自适应滤波处理；/nS104:根据PPG1信号和PPG3信号获取PPG4信号；/nS105:PPG4信号SG滤波去除噪音；/nS106:计算去除噪音后的PPG4信号的频谱值，根据频谱值计算心率值HR1；/nS107:计算PPG4信号的信号模板，根据信号模板计算心率值HR2；/nS108:参考历史心率值，获取心率值HRh；/nS109:PPG4...
【技术特征摘要】
1.基于双路PPG信号的稳健心率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
S101：同步采集PPG1和PPG2信号；
S102：PPG1信号给PPG2信号做幅值补偿，获得PPG2’(x)信号；
S103:PPG1信号和PPG2’(x)自适应滤波处理；
S104:根据PPG1信号和PPG3信号获取PPG4信号；
S105:PPG4信号SG滤波去除噪音；
S106:计算去除噪音后的PPG4信号的频谱值，根据频谱值计算心率值HR1；
S107:计算PPG4信号的信号模板，根据信号模板计算心率值HR2；
S108:参考历史心率值，获取心率值HRh；
S109:PPG4信号做差分阀值并寻峰,计算心率值HR4；
S110:将HR1、HR2、HRh、HR4融合计算心率。
2.根据权利要求1所述的基于双路PPG信号的稳健心率测量方法，其特征在于，步骤S102中，采用归一化的方式，通过PPG1的信号幅值给PPG2的幅值做补偿，补偿的公式为：
其中PPG2’(x)为采样点补偿信号，ppg1为连续10秒的PPG1的信号，ppg2为连续10秒的PPG2的信号，所述PPG2(x)是实时采集的PPG2信号上的采样点信号。
3.根据权利要求2所述的基于双路PPG信号的稳健心率测量方法，其特征在于，步骤S103中，将PPG2’(x)补偿信号以及PPG1(x)分别输入到减法模块和滤波器H(z)中，所述PPG1(x)为实时采集的PPG1信号上的采样点信号，PPG1(x)经过滤波器H(z)得到目标信号PPG3(x)，目标信号PPG3(x)和PPG2’(x)经过减法模块得到残差值e(x)，所述残差值e(x)反馈给滤波器H(z)中，滤波器H(z)根据e(x)调整滤波器的系数，PPG3(x)的模型为：
其中，p为滤波器系数的个数，wk为滤波器系数，wk通过随机梯度下降的方法逐步的更新，PPG1(x-k)为滤波器系数wk下对应的PPG1采样点的值，wk的更新描述的公式为：
w(k+1)＝e(x)U+w(k)
其中U为设置的常数，e(x)＝PPG3(x)-PPG2’(x)。
4.根据权利要求3所述的基于双路PPG信号的稳健心率测量方法，其特征在于，步骤S104中，PPG4(x)信号表示为：
PPG4(x)＝PPG1(x)-PPG3(x)
其中PPG1(x)信号包含了心脏周期性搏动信息、高频噪音、环境光干扰以及运动伪影，PPG3(x)由于经过滤波器H(z...
【专利技术属性】
技术研发人员：何光强，夏攀，赵荣建，方震，
申请(专利权)人：南京润楠医疗电子研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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