基于耳机的肺功能检测方法、系统、设备及可读存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于耳机的肺功能检测方法、系统、设备及计算机可读存储介质，本发明专利技术通过用户所穿戴的耳机上的麦克风来对用户的吹气吸气声进行采集，使得无需用户准备价格高昂的检测设备或是专门前往医院进行检测，增加了检测实施的便捷性，降低了检测设备所需成本；通过对采集到的气流声进行频谱转换、信号特征分析等的信号处理，再使用深度学习算法，将吹气和吸气阶段的频谱转化为最终的流速

【技术实现步骤摘要】
基于耳机的肺功能检测方法、系统、设备及可读存储介质


[0001]本专利技术涉及深度学习
，尤其涉及基于耳机的肺功能检测方法、系统、设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]慢性肺功能疾病(例如哮喘，慢性阻塞性肺病)是危害人类健康的一类疾病，这类疾病目前来说是不可以被完全治愈的，现有的医学干预手段只能用来控制疾病的发展。因此，为了及时发现慢性肺功能疾病，以及对已患病患者健康的及时监控，医学文献建议患者进行每日的肺功能检测。然而，现有的肺功能检测仪分为两种。第一种是传统的医用肺功能检测设备，这些设备体型庞大且使用复杂，并且只在医院才有配备，因此并不适合患者用来进行每日的肺功能检测。第二种是家用肺功能检测设备，这些肺功能仪体型小而轻便，适合患者在家中进行肺功能检测。然而，普通家用肺功能仪是十分昂贵的，对一般家庭而言经济负担较重。
[0003]目前学术界提出一系列基于智能手机的软件算法，这些算法可以用来检测肺功能。其大致原理是：用户在进行肺功能测试时需要进行用力的吸气和吹气，算法通过智能手机上的麦克风来记录用户进行用力吹气和吸气时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于耳机的肺功能检测方法，其特征在于，所述方法应用于连接有耳机的终端设备，所述耳机上搭载有麦克风，所述方法包括：获取所述麦克风采集到的气流声，根据所述气流声生成目标频谱图，其中，所述气流声由穿戴所述耳机的目标用户进行吹气和吸气所产生；分析所述目标频谱图中的信号特征，基于所述信号特征划分出所述目标频谱图中的吹气阶段频谱和吸气阶段频谱；使用预设的深度学习算法，将所述吹气阶段频谱和吸气阶段频谱结合转化为表征所述目标用户肺功能的流速
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容积曲线。2.如权利要求1所述的基于耳机的肺功能检测方法，其特征在于，所述获取所述麦克风采集到的气流声，根据所述气流声生成目标频谱图的步骤包括：将所述气流声进行短时傅立叶变换，以得到气流声频谱图；将所述气流声频谱图通过预设的梅尔滤波器组，得到梅尔刻度下的频谱图，以作为所述目标频谱图。3.如权利要求2所述的基于耳机的肺功能检测方法，其特征在于，所述将所述气流声进行短时傅立叶变换，以得到气流声频谱图的步骤包括：将所述气流声进行短时傅立叶变换，得到初始频谱图；保留所述初始频谱图中频率在预设的频率范围内的部分频谱图，以作为所述气流声频谱图。4.如权利要求1所述的基于耳机的肺功能检测方法，其特征在于，所述使用预设的深度学习算法，将所述吹气阶段频谱和吸气阶段频谱结合转化为表征所述目标用户肺功能的流速
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容积曲线的步骤包括：将所述吹气阶段频谱和吸气阶段频谱输入预设的卷积神经网络，得到目标卷积数据；将所述目标卷积数据输入预设的循环神经网络以及全连接层，得到目标输出数据；根据所述目标输出数据得到所述吹气阶段频谱和吸气阶段匹配对应的气体流速信号，并对所述气体流速信号进行积分处理，得到气体体积信号；结合所述气体流速信号和所述气体体积信号得到所述流速
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容积曲线。5.如权利要求1所述的基于耳机的肺功能检测方法，其特征在于，所述分析所述目标频谱图中的信号特征，基于所述信号特征划分出所述目标频谱图中的吹气阶段频谱和吸气阶段频谱的步骤包括：识别出所述目标频谱图中的能量峰值点，基于所述能量峰值点确定出所述目标频谱图中横坐标上的吹气起始时间点；根据预设的吹气标准持续时长和所述吹气起始时间点，确定出所述横坐标上的吹气结束时间点，以将所述目标频谱图中由所述吹气起始时间点至所述吹气结束时间点之间的部分频谱作为所述吹气阶段频谱；将所述目标频谱...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢文涛，胡清泳，张进，张黔，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：