心率追踪方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提出一种心率追踪方法、装置、可穿戴设备及电子设备，方法包括：同步PPG信号和心率数据；获取PPG信号的时频图；根据时频图和心率数据，获取各频点上心率的第一后验概率；其中，第一后验概率表示已知各频点的能量值的前提下心率出现在频点i上的概率；获取心率在频点间的转移概率；根据第一后验概率和转移概率，对心率进行追踪，以获取心率的目标追踪路径。由此，根据第一后验概率对PPG信号时频图中心率出现在频点上的概率进行修正，使得本申请提出的心率追踪方法对PPG信号受到的干扰有更高的容忍度，避免了当PPG信号干扰较强时无法正确追踪心率的问题，提高了心率的目标追踪路径的准确性，确保了心率追踪效率及追踪过程中的准确性、可靠性。可靠性。可靠性。

【技术实现步骤摘要】
心率追踪方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及可穿戴设备
，尤其涉及一种心率追踪方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，可穿戴设备因其丰富的功能及便携等优势，已经得到了广泛的普及，人们对可穿戴设备的智能化要求也越来越高。特别地，针对具有心率追踪功能的可穿戴设备，由于能够对心率这个非常重要的生理参数进行全天候追踪，便于人们随时了解自身的健康状况，因此引起了更加广泛的关注。
[0003]在现有技术中，可穿戴设备通常会通过对PPG信号时频图进行分析，以实现心率追踪。
[0004]但是实际应用中，在PPG信号的采集过程中，极易因受到强烈干扰而降低PPG信号时频图中能量值强弱的可靠性，进而导致无法正确追踪心率。因此，如何解决当PPG信号干扰较强时无法正确追踪心率的问题，已成为了重要的研究方向之一。

技术实现思路

[0005]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0006]为此，本申请的第一个目的在于提出一种心率追踪方法，以实现解决现有技术中存在的当PPG信号干扰较强时无法正确追踪心率的技术问题。
[0007]本申请的第二个目的在于提出一种心率追踪装置。
[0008]本申请的第三个目的在于提出一种可穿戴设备。
[0009]本申请的第四个目的在于提出一种电子设备。
[0010]本申请的第五个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0011]为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种心率追踪方法，包括以下步骤：同步采集光电容积脉搏波PPG信号和心率数据；获取所述PPG信号的时频图，其中，所述时频图中包括各频点的能量值；根据所述时频图和所述心率数据，获取各频点上心率的第一后验概率；其中，所述第一后验概率表示已知各频点的能量值的前提下心率出现在频点i上的概率，1≤i≤N，N为大于或者等于1的正整数；获取心率在频点间的转移概率；根据所述第一后验概率和所述转移概率，对心率进行追踪，以获取心率的目标追踪路径。
[0012]根据本申请的一个实施例，所述根据所述第一后验概率和所述转移概率，对心率进行追踪，以获取心率的目标追踪路径，包括：根据所述第一后验概率和所述转移概率，对心率进行概率最大路径规划，以获取所述目标追踪路径。
[0013]根据本申请的一个实施例，所述根据所述第一后验概率和所述转移概率，对心率进行概率最大路径规划，以获取所述目标追踪路径，包括：获取当前时刻频点k对应的所述第一后验概率其中，1≤k≤N；获取心率从频点j转移至所述频点k的转移概率T
j
→
k
，其
中，1≤j≤N；获取前一时刻追踪至所述频点j时的最大概率根据所述所述以及所述T
j
→
k
，获取追踪至所述频点k的目标子路径，其中，所述目标子路径为追踪至所述频点k时所有子路径中概率最大的子路径；利用各频点的所述目标子路径，生成所述目标追踪路径。
[0014]根据本申请的一个实施例，所述根据所述所述以及所述T
j
→
k
，获取追踪至所述频点k的目标子路径，包括：将所述所述以及所述T
j
→
k
相乘，获取追踪至所述频点k转移时所有子路径的概率，从所有中的概率中识别出最大概率将所述最大概率对应的子路径作为所述目标子路径。
[0015]根据本申请的一个实施例，所述根据所述时频图和所述心率数据，获取各频点上心率的第一后验概率，包括：根据所述心率数据，获取在各频点上心率的出现次数，并根据各频点的所述出现次数，获取各频点上心率的先验概率；获取每次心率出现在所述频点i时所采集的PPG信号的所述时频图；其中，所述1≤i≤N；根据每次心率出现在所述频点i时所获取的所述时频图，获取各频点上所述能量值的第二后验概率，其中，所述第二后验概率表示在已知心率出现在所述频点i的前提下，各频点出现所述能量值E
j
的概率；针对每个频点，对该频点下所述先验概率和该频点下的所述第二后验概率进行贝叶斯处理，获取该频点上的所述第一后验概率，其中，所述第二后验概率作为贝叶斯算法中的条件概率。
[0016]根据本申请的一个实施例，所述根据每次心率出现在所述频点i时所获取的所述时频图，获取各频点上所述能量值的第二后验概率，包括：对每个所述时频图中所述频点i上的所述能量值进行统计；根据第一统计结果，获取所述频点i上所述能量值的第一均值和第一方差；根据所述频点i对应的所述第一均值和所述第一方差，获取所述频点i对应的所述第二后验概率。
[0017]根据本申请的一个实施例，所述转移概率为先验转移概率，其中，所述获取心率在频点间的转移概率，包括：根据所述心率数据，获取在当前的频点j发生频点转移的总转移次数，以及心率从所述频点j转移至频点k的转移次数；根据所述转移次数和所述总转移次数，获取心率在所述频点j和所述频点k间的所述先验转移概率；其中，1≤j，k≤N。
[0018]根据本申请的一个实施例，所述转移概率为后验转移概率，所述方法还包括：在采集所述PPG信号和所述心率数据的同时，采集在各频点上检测对象的加速度数据；以所述加速度数据作为已知观测值，通过贝叶斯算法对所述先验转移概率进行修正，获取所述后验转移概率。
[0019]根据本申请的一个实施例，所述以所述加速度数据作为已知观测值，通过贝叶斯算法对所述先验转移概率进行修正，获取所述后验转移概率，包括：在从所述频点j转移至所述频点k的前提下，对所述频点h上的所述加速度数据进行统计；其中，1≤h≤N；根据第二统计结果，获取所述频点h上所述加速度数据的第二均值和第二方差；根据所述频点h对应的所述第二均值和所述第二方差，获取所述频点h对应的所述第三后验概率；针对每个频点，对该频点下所述先验转移概率和该频点下的所述第三后验概率进行贝叶斯处理，获取该频点上的所述后验转移概率，其中，所述第三后验概率作为贝叶斯算法中的条件概率。
[0020]本申请第一方面实施例提供了心率追踪方法，能够通过同步采集PPG信号和心率
数据，并获取PPG信号的时频图，以根据时频图和心率数据，获取各频点上心率的第一后验概率，然后通过获取心率在频点间的转移概率和第一后验概率，对心率进行追踪，以获取心率的目标追踪路径，从而实现心率的追踪。由此，本申请根据第一后验概率对PPG信号时频图中心率出现在频点上的概率进行修正，使得本申请提出的心率追踪方法对PPG信号受到的干扰有更高的容忍度，避免了当PPG信号干扰较强时无法正确追踪心率的问题，提高了心率的目标追踪路径的准确性，确保了心率追踪效率及追踪过程中的准确性、可靠性。
[0021]为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种心率追踪装置，包括：根据本申请的一个实施例，采集模块，用于同步采集光电容积脉搏波PPG信号和心率数据；第一获取模块，用于获取所述PPG信号的时频图，其中，所述时频图中包括各频点的能量值；第二获取模块，用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心率追踪方法，其特征在于，包括：同步采集光电容积脉搏波PPG信号和心率数据；获取所述PPG信号的时频图，其中，所述时频图中包括各频点的能量值；根据所述时频图和所述心率数据，获取各频点上心率的第一后验概率；其中，所述第一后验概率表示已知各频点的能量值的前提下心率出现在频点i上的概率，1≤i≤N，N为大于或者等于1的正整数；获取心率在频点间的转移概率；根据所述第一后验概率和所述转移概率，对心率进行追踪，以获取心率的目标追踪路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一后验概率和所述转移概率，对心率进行追踪，以获取心率的目标追踪路径，包括：根据所述第一后验概率和所述转移概率，对心率进行概率最大路径规划，以获取所述目标追踪路径。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一后验概率和所述转移概率，对心率进行概率最大路径规划，以获取所述目标追踪路径，包括：获取当前时刻频点k对应的所述第一后验概率其中，1≤k≤N；获取心率从频点j转移至所述频点k的转移概率T
j
→
k
，其中，1≤j≤N；获取前一时刻追踪至所述频点j时的最大概率根据所述所述以及所述T
j
→
k
，获取追踪至所述频点k的目标子路径，其中，所述目标子路径为追踪至所述频点k时所有子路径中概率最大的子路径；利用各频点的所述目标子路径，生成所述目标追踪路径。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述所述以及所述T
j
→
k
，获取追踪至所述频点k的目标子路径，包括：将所述所述以及所述T
j
→
k
相乘，获取追踪至所述频点k转移时所有子路径的概率，从所有中的概率中识别出最大概率将所述最大概率对应的子路径作为所述目标子路径。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述时频图和所述心率数据，获取各频点上心率的第一后验概率，包括：根据所述心率数据，获取在各频点上心率的出现次数，并根据各频点的所述出现次数，获取各频点上心率的先验概率；获取每次心率出现在所述频点i时所采集的PPG信号的所述时频图；根据每次心率出现在所述频点i时所获取的所述时频图，获取各频点上所述能量值的第二后验概率，其中，所述第二后验概率表示在已知心率出现在所述频点i的前提下，各频点出现所述能量值E
j
的概率；针对每个频点，对该频点下所述先验概率和该频点下的所述第二后验概率进行贝叶斯处理，获取该频点上的所述第一后验概率，其中，所述第二后验概率作为贝叶斯算法中的条
件概率。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据每次心率出现在所述频点i时所获取的所述时频图，获取各频点上所述能量值的第二后验概率，包括：对每个所述时频图中所述频点i上的所述能量值进行统计；根据第一统计结果，获取所述频点i上所述能量值的第一均值和第一方差；根据所述频点i对应的所述第一均值和所述第一方差，获取所述频点i对应的所述第二后验概率。7.根据权利要求1
‑
3任一项所述的方法，其特征在于，所述转移概率为先验转移概率，其中，所述获取心率在频点间的转移概率，包括：根据所述心率数据，获取在当前的频点j发生频点转移的总转移次数，以及心率从所述频点j转移至频点k的转移次数；根据所述转移次数和所述总转移次数，获取心率在所述频点j和所述频点k间的所述先验转移概率；其中，1≤j，k≤N。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述转移概率为后验转移概率，所述方法还包括：在采集所述PPG信号和所述心率数据的同时，采集在各频点上检测对象的加速度数据；以所述加速度数据作为已知观测值，通过贝叶斯算法对所述先验转移概率进行修正，获取所述后验转移概率。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述以所述加速度数据作为已知观测值，通过贝叶斯算法对所述先验转移概率进行修正，获取所述后验转移概率，包括：在从所述频点j转移至所述频点k的前提下，对所述频点h上的所述加速度数据进行统计；其中，1≤h≤N；根据第二统计结果，获取所述频点h上所述加速度数据的第二均值和第二方差；根据所述频点h对应的所述第二均值和所述第二方差，获取所述频点h对应的所述第三后验概率；针对每个频点，对该频点下所述先验转移概率和该频点下的所述第三后验概率进行贝叶斯处理，获取该频点上的所述后验转移概率，其中，所述第三后验概率作为贝叶斯算法中的条件概率。10.一种心率追踪装置，其特征在于，包括：采集模块，用于PPG信号和心率数据；第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东伟，赵明喜，汪孔桥，
申请(专利权)人：安徽华米健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：