一种基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法及装置，该方法包括：根据非运动条件下采用阵列式薄膜压力传感器确定的正相信号和反相信号所在位点；根据所述非运动条件下位点所在的脉搏波信号确定运动条件下的运动脉搏波信号；根据所述运动脉搏波信号，采用独立成分算法分析，获取运动条件下的去噪脉搏波信号。本发明专利技术基于阵列式薄膜压力传感器，获取正相和反相信号所在位点，采用独立成分分析对运动脉搏波信号进行去噪处理，获取运动条件下的腕部脉搏波信号。

【技术实现步骤摘要】
一种基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法及装置
本专利技术涉及医学信号处理
，尤其涉及一种基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法及装置。
技术介绍
脉搏波信号含有丰富的生理信息，通过对脉搏波进行采集和计算能够获得丰富的心血管和中医脉象等信息，考虑到佩戴的舒适性，现有的脉搏波采集装置一般都佩戴在手腕上。然而，由于手腕在日常生活中使用频率较高，且具有很好的灵活性，导致日常生活中采集的脉搏波叠加了运动伪迹噪声，难以进行直接分析，因此现有的脉搏波采集装置一般只能在静止状态下才能获得准确的脉搏波，运动条件下获取准确脉搏波依旧是个难题。现有的脉搏波去噪方法一般基于单通道脉搏波，包括小波滤波，自适应滤波，经验模态分解，独立成分分析等，具体如下：(1)小波滤波与经验模态分解可以分离出高频和低频的噪声信号，将噪声分支系数调为0后重组获得去噪后的脉搏波信号。(2)自适应滤波是一种非线性滤波器，通过参考信号和输入信号的差值反馈，实时调整滤波参数，进而对脉搏波信号进行纯化。(3)独立成分分析假设运动伪迹信号和脉搏波信号相互独立，通过求解在非高斯性最大条件下的分量分离出运动伪迹信号和脉搏波信号，有望应用于日常脉搏波检测，独立成分分析需要多组信号进行协同分析，当混合信号由两组信号组成时，就需要采集两组及以上的混合信号进行分析。现有的脉搏波处理方式只能在运动噪声不明显的情况下起作用，即运动伪迹信号较弱或者运动伪迹信号频率远离脉搏波的主要频率区间(1-10Hz)。当运动伪迹的信号较强时，上述的方法能勉强获得心率等周期性参数，但很难获得清晰的脉搏波波形。此外，现有技术在手指两侧放置两个相对的光电传感器，在手指左右摇晃的运动模式下可以进行独立成分分析获得清晰的脉搏波形，然而这种方式具有较大局限性，在手指上下摇晃，手指弯曲等模式无法分离噪声，此外，这种方式也没有在腕部进行验证，腕部作为最适合采集脉搏波的位置，在日常生活中使用频率很高，产生的运动伪迹信号也较强，因此分离出腕部脉搏波信号也更困难。
技术实现思路
本专利技术目的在于，提供一种基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法及装置，采用阵列式薄膜压力传感器获取运动条件下的腕部脉搏波信号。为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法，包括：根据非运动条件下采用阵列式薄膜压力传感器确定的正相信号和反相信号所在位点；根据所述非运动条件下位点所在的脉搏波信号确定运动条件下的运动脉搏波信号；根据所述运动脉搏波信号，采用独立成分算法分析，获取运动条件下的去噪脉搏波信号。优选地，所述根据非运动条件下采用阵列式薄膜压力传感器确定的正相信号和反相信号所在位点，包括：根据脉搏波起始点到主峰的时间小于0.2s，确定所述正相信号所在位点；将所述脉搏波信号以时间轴为对称轴进行翻转，获取倒置的脉搏波信号，根据所述倒置的脉搏波信号的脉搏波起始点到主峰的时间小于0.2s，确定所述反相信号所在位点。优选地，所述根据所述运动脉搏波信号，采用独立成分算法分析，获取运动条件下的去噪脉搏波信号，包括：所述独立成分分析满足所述正相信号与所述反相信号的脉搏波信号系数相反。优选地，所述根据所述运动脉搏波信号，采用独立成分算法分析，获取运动条件下的去噪脉搏波信号，包括：根据所述运动脉搏波信号进行去中心化处理和白化处理，获取运动脉搏波信号矩阵；将所述运动脉搏波信号矩阵输入所述独立成分分析算法进行计算，获取运动条件下的去噪脉搏波信号。本专利技术实施例提供还提供一种基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪装置，包括：第一获取模块，用于根据非运动条件下采用阵列式薄膜压力传感器确定的正相信号和反相信号所在位点；第二获取模块，用于根据所述非运动条件下位点所在的脉搏波信号确定运动条件下的运动脉搏波信号；分析模块，用于根据所述运动脉搏波信号，采用独立成分算法分析，获取运动条件下的去噪脉搏波信号。优选地，所述第一获取模块，还用于：根据脉搏波起始点到主峰的时间小于0.2s，确定所述正相信号所在位点；将所述脉搏波信号以时间轴为对称轴进行翻转，获取倒置的脉搏波信号，根据所述倒置的脉搏波信号的脉搏波起始点到主峰的时间小于0.2s，确定所述反相信号所在位点。优选地，所述分析模块，还用于：所述独立成分分析满足所述正相信号与所述反相信号的脉搏波信号系数相反。优选地，所述分析模块，还用于：根据所述运动脉搏波信号进行去中心化处理和白化处理，获取运动脉搏波信号矩阵；将所述运动脉搏波信号矩阵输入所述独立成分分析算法进行计算，获取运动条件下的去噪脉搏波信号。本专利技术实施例还提供一种计算机终端设备，包括一个或多个处理器和存储器。存储器与所述处理器耦接，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述任一实施例所述的一种基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法。本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例所述的一种基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法。本专利技术实施例采用阵列式薄膜压力传感器确认非运动条件下的正相信号和反相信号，采用非运动条件下的正相信号和反相信号，获取运动条件下的运动脉搏波信号，并采用独立成分算法分析，最终获取运动条件下的去噪脉搏波信号，提高了分离出腕部脉搏波信号质量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术某一实施例提供的基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法的流程示意图；图2是本专利技术另一实施例提供的基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法的示意图；图3是本专利技术又一实施例提供的基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法的流程示意图；图4是本专利技术某一实施例提供的二重独立成分分析效果图；图5是本专利技术另一实施例提供的三重独立成分分析效果图；图6是本专利技术某一实施例提供的基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法，其特征在于，包括：/n根据非运动条件下采用阵列式薄膜压力传感器确定的正相信号和反相信号所在位点；/n根据所述非运动条件下位点所在的脉搏波信号确定运动条件下的运动脉搏波信号；/n根据所述运动脉搏波信号，采用独立成分算法分析，获取运动条件下的去噪脉搏波信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法，其特征在于，包括：
根据非运动条件下采用阵列式薄膜压力传感器确定的正相信号和反相信号所在位点；
根据所述非运动条件下位点所在的脉搏波信号确定运动条件下的运动脉搏波信号；
根据所述运动脉搏波信号，采用独立成分算法分析，获取运动条件下的去噪脉搏波信号。


2.根据权利要求1所述的基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法，其特征在于，所述根据非运动条件下采用阵列式薄膜压力传感器确定的正相信号和反相信号所在位点，包括：
根据脉搏波起始点到主峰的时间小于0.2s，确定所述正相信号所在位点；
将所述脉搏波信号以时间轴为对称轴进行翻转，获取倒置的脉搏波信号，根据所述倒置的脉搏波信号的脉搏波起始点到主峰的时间小于0.2s，确定所述反相信号所在位点。


3.根据权利要求2所述的基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法，其特征在于，所述根据所述运动脉搏波信号，采用独立成分算法分析，获取运动条件下的去噪脉搏波信号，包括：
所述独立成分分析满足所述正相信号与所述反相信号的脉搏波信号系数相反。


4.根据权利要求3所述的基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪方法，其特征在于，所述根据所述运动脉搏波信号，采用独立成分算法分析，获取运动条件下的去噪脉搏波信号，包括：
根据所述运动脉搏波信号进行去中心化处理和白化处理，获取运动脉搏波信号矩阵；
将所述运动脉搏波信号矩阵输入所述独立成分分析算法进行计算，获取运动条件下的去噪脉搏波信号。


5.一种基于薄膜压力传感器的脉搏波去噪装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于根据非运动条件下采用阵列式薄膜压力传感器确定的正相信号和反相信号所在位...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞晓峰，张通，郑耀鹏，杨小牛，
申请(专利权)人：中科院长春应化所黄埔先进材料研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44