一种心率获取方法、装置、系统和介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种心率获取方法、装置、系统和介质，对各时段的脉搏波信号和加速度信号进行预处理；将当前时段和上一时段预处理后的脉搏波信号进行快速傅里叶变换，得到脉搏波频域集合；将当前时段和上一时段预处理后的加速度信号进行快速傅里叶变换，得到加速度频域集合。依据脉搏波频域集合、加速度频域集合、当前时段的频域权系数集合、上一时段的频域权系数集合以及上一时段的输入功率集合，对当前时段的频域权系数集合中包含的各频域权系数按照预先设定的LMS迭代方式进行调整，得到目标频域权系数集合，对目标频域权系数集合以及加速度频域集合进行快速傅里叶反变换，以得到排除运动干扰的心率信号。

【技术实现步骤摘要】
一种心率获取方法、装置、系统和介质
本专利技术涉及心率监测
，特别是涉及一种心率获取方法、装置、系统和计算机可读存储介质。
技术介绍
在心脏搏动周期内，外周血管中的微动脉、毛细血管和微静脉内流过的血液相应的呈脉动性变化。当心脏收缩时血液容积最大，而在心脏舒张时血液容积最小。血液容积这种脉动性变化一般可通过光电容积传感器获得，所得的波形中含有容积脉搏血流信息。因此可以通过容积脉搏血流信息和血压信号的关系来获得收缩压和舒张压，该方法被称为光电容积脉搏波描记法(PhotoPlethysmoGraphy，PPG)。可穿戴式心率检测方案中，基于光电容积脉搏波的运动下心率监测是检测人类心率的有效手段。但是在人类的静止状态下，PPG信号易受到运动干扰信号的影响，甚至湮灭在运动干扰信号中，很难通过有效的方法分离出纯净的PPG信号。传统方式中，利用时域法分析，计算量小，实时性强，但是稳定性以及抗干扰性很差，对于运动干扰几乎无能为力。通过离散傅里叶变换，利用PPG信号中各频率成分及其能量分布的差异，从频谱中提取与人体的心率对应的频率成分，最终本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种心率获取方法，其特征在于，包括以下步骤：/n对各时段的脉搏波信号和加速度信号进行预处理；/n将当前时段预处理后的脉搏波信号和上一时段预处理后的脉搏波信号进行快速傅里叶变换，得到脉搏波频域集合；/n将当前时段预处理后的加速度信号和上一时段预处理后的加速度信号进行快速傅里叶变换，得到加速度频域集合；/n依据所述脉搏波频域集合、所述加速度频域集合、当前时段的频域权系数集合、上一时段的频域权系数集合以及上一时段的输入功率集合，对所述当前时段的频域权系数集合中包含的各频域权系数按照预先设定的LMS迭代方式进行调整，以得到目标频域权系数集合；/n对所述目标频域权系数集合以及所述加速度频域集合进行快...

【技术特征摘要】
1.一种心率获取方法，其特征在于，包括以下步骤：
对各时段的脉搏波信号和加速度信号进行预处理；
将当前时段预处理后的脉搏波信号和上一时段预处理后的脉搏波信号进行快速傅里叶变换，得到脉搏波频域集合；
将当前时段预处理后的加速度信号和上一时段预处理后的加速度信号进行快速傅里叶变换，得到加速度频域集合；
依据所述脉搏波频域集合、所述加速度频域集合、当前时段的频域权系数集合、上一时段的频域权系数集合以及上一时段的输入功率集合，对所述当前时段的频域权系数集合中包含的各频域权系数按照预先设定的LMS迭代方式进行调整，以得到目标频域权系数集合；
对所述目标频域权系数集合以及所述加速度频域集合进行快速傅里叶反变换，以得到心率信号。


2.根据权利要求1所述的心率获取方法，其特征在于，所述依据所述脉搏波频域集合、所述加速度频域集合、当前时段的频域权系数集合、上一时段的频域权系数集合以及上一时段的输入功率集合，对所述当前时段的频域权系数集合中包含的各频域权系数按照预先设定的LMS迭代方式进行调整，以得到目标频域权系数集合包括：
依据所述脉搏波频域集合、所述加速度频域集合以及当前时段的频域权系数集合，计算得到当前时段的频域先验误差；
判断所述当前时段的频域先验误差是否满足预设条件；
当所述频域先验误差满足预设条件时，则将所述当前时段的频域权系数集合作为目标频域权系数集合；
当所述频域先验误差不满足预设条件时，按照上一时段的输入功率集合以及当前时段的加速度频域集合，计算出当前时段的输入功率集合；
依据所述当前时段的输入功率集合、所述当前时段的频域先验误差、所述当前时段的加速度频域集合以及上一时段的频域权系数集合，对所述当前时段的频域权系数集合进行调整，直至频域先验误差满足预设条件，则将调整后的频域权系数集合作为目标频域权系数集合。


3.根据权利要求2所述的心率获取方法，其特征在于，所述依据所述脉搏波频域集合、所述加速度频域集合以及当前时段的频域权系数集合，计算得到当前时段的频域先验误差包括：
按照如下公式，计算得到当前时段的频域先验误差，
Ei(k)＝Di(k)-Wi*(k)Xi(k)，k＝0，1，…，2N-1；
其中，i表示当前时段，Ei(k)表示当前时段的第k个频点的频域先验误差，Di(k)表示当前时段的第k个频点的脉搏波频域数据，Wi(k)表示当前时段的第k个频点的频域权系数，*表示对Wi(k)执行转置处理，Xi(k)表示当前时段的第k个频点的加速度频域数据，N表示每个时段的采样点总个数。


4.根据权利要求3所述的心率获取方法，其特征在于，所述依据所述当前时段的输入功率集合、所述当前时段的频域先验误差、所述当前时段的加速度频域集合以及上一时段的频域权系数集合，对所述当前时段的频域权系数集合进行调整包括：
按照如下公式调整当前时段的频域权系数集合中包含的各频域权系数，



其中，Pi(k)＝βPi-1(k)+(1-β)|Xi(k)|2，0＜α＜2，0＜β＜1，Wi(k)表示当前时段的第k个频点的频域权系数，Wi-1(k)表示上一时段的第k个频点的频域权系数，Pi(k)表示当前时段的第k个频点的输入功率值，Pi-1(k)表示上一时段的第k个频点的输入功率值，Xi(k)表示当前时段的第k个频点的加速度频域数据。

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【专利技术属性】
技术研发人员：田久东，张方方，
申请(专利权)人：歌尔科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37