生理检测信号质量评估方法、电子设备及存储介质技术

本申请提供一种生理检测信号质量评估方法、电子设备及存储介质，所述方法包括：获取检测设备在不同场景下采集的样本数据；从样本数据集选择一场景的样本数据，将样本数据划分为生理数据及PPG数据；根据生理数据及PPG数据计算生理数据的能量占比；根据不同场景对应的生理数据的能量占比分别计算多个场景的样本数据的质量评估参数；根据质量评估参数对检测设备采集的生理检测信号的质量进行评估。本申请可以对生理检测信号质量进行量化，基于量化数据可以方便地对生理检测信号的质量进行评估，并适应不同的应用场景，从而便于对硬件的多场景性能进行评估。景性能进行评估。景性能进行评估。

【技术实现步骤摘要】
生理检测信号质量评估方法、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及医疗检测
，尤其涉及一种生理检测信号质量评估方法、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]现如今，智能检测设备的应用越来越广泛，医疗检测原理主要是基于光体积变化描记图法(Photoplethysmography，PPG)。PPG是一种使用光电手段在活体组织检测血管容积变化的非侵入式检测方法，原始PPG信号中通常包括心率、血氧饱和度、血压等多种生理信息。由于具有PPG测量功能的检测设备体积小，方便携带，且使用简单，因此被广泛用于多种生理指标的全天候监测。然而，这种全天候的监测通常伴随着多种复杂使用场景，复杂的使用场景则意味着PPG信号容易受到复杂多变的噪声干扰，导致多场景信号质量无法进行标准量化，不便于评估硬件在多场景下性能。

技术实现思路

[0003]鉴于以上内容，有必要提供一种生理检测信号质量评估方法、电子设备及存储介质以解决多场景信号质量无法进行标准量化和评估的问题。
[0004]第一方面，本申请提供一种生理检测信号质量评估方法，方法包括：获取检测设备在不同场景下采集的样本数据集；从样本数据集选择一场景的样本数据，将样本数据划分为生理数据和PPG数据；根据生理数据及PPG数据计算生理数据的能量占比；根据不同场景对应的生理数据的能量占比分别计算多个分类场景的样本数据的质量评估参数；根据质量评估参数对检测设备采集的生理检测信号的质量进行评估。本申请提供的生理检测信号质量评估方法通过计算生理数据的能量占比而对设备在不同场景下采集的生理检测信号的质量进行量化，从而方便地对信号质量进行评估分析。
[0005]在一种可能的实现方式中，获取检测设备在不同场景下采集的样本数据包括：基于标签设置多个预设场景；将检测设备接入数据采集端；通过检测设备基于单个预设场景进行数据采集以生成单个样本数据；基于多个预设场景的样本数据输出多场景样本数据集。通过上述技术方案，可以方便、准确地采集不同场景下的样本数据。
[0006]在一种可能的实现方式中，根据生理数据及PPG数据计算生理数据的能量占比包括：根据生理数据及PPG数据分别计算多个生理数据对应频率的多个能量占比；计算多个生理数据对应频率的多个能量占比的平均值，作为生理数据的能量占比。上述技术方案，通过计算平均值的方法提高了生理数据能量占比的计算精度。
[0007]在一种可能的实现方式中，根据生理数据及PPG数据分别计算多个生理数据对应频率的多个能量占比包括：对PPG数据执行短时傅里叶变换，得到PPG数据的功率谱密度数据，其中，短时傅里叶变换的窗型为汉明窗；确定多个汉明窗中心位置对应的时间点，获取每个时间点对应的生理数据；将生理数据转换为频率范围；根据功率谱密度数据计算频率范围对应的能量占比；根据多个频率范围对应的能量占比输出样本数据中多个生理数据的
能量占比列表。上述技术方案，通过频域分析提高了生理数据能量占比的计算精度。
[0008]在一种可能的实现方式中，根据功率谱密度数据计算频率范围对应的能量占比包括：将频率范围内多个频率值对应的能量值之和除以所有频率值对应的能量值之和，得到频率范围对应的能量占比。上述技术方案，通过频域分析得到的功率谱密度曲线计算生理数据的能量占比，提高了计算精度。
[0009]在一种可能的实现方式中，根据生理数据及PPG数据分别计算多个生理数据对应频率的多个能量占比还包括：基于时域补零或频域填充的方式对功率谱密度数据进行插值处理。通过上述技术方案可以增加频域分辨率，进而增加能量占比的计算精度。
[0010]在一种可能的实现方式中，根据生理数据及PPG数据分别计算多个生理数据对应频率的多个能量占比还包括：删除多个生理数据的能量占比列表中的异常数据。通过上述技术方案可以修正能量占比的计算偏差，提高样本的有效性。
[0011]在一种可能的实现方式中，删除多个生理数据的能量占比列表中的异常数据包括：计算能量占比列表中的上四分位数Q1E和下四分位数Q3E；计算异常数据的上限阈值U1和下限阈值U2；确定能量占比列表中小于或等于下限阈值或者大于或等于上限阈值的数据为异常数据；输出删除异常数据后的能量占比列表。上述技术方案通过阈值确定正常样本的界限，从而精确删除异常数据。
[0012]在一种可能的实现方式中，上限阈值下限阈值下限阈值上述技术方案通过预设且可调整的权重或系数确定阈值，使得阈值可调，适应不同的应用场景。
[0013]在一种可能的实现方式中，质量评估参数包括分类场景中多个场景的生理数据能量占比的下四分位数、中位数及上四分位数。上述技术方案通过统计学数据对信号质量进行量化，使得量化数据可以精确反应原始数据的特征。
[0014]在一种可能的实现方式中，根据不同场景对应的生理数据的能量占比分别计算多个分类场景的样本数据的质量评估参数包括：对不同场景进行分类以确定多个分类场景；基于分析标的获取至少两个评估维度分别对应的分类场景的多个生理数据能量占比；计算至少两个评估维度分别对应的分类场景的生理数据能量占比的下四分位数、中位数及上四分位数。上述技术方案基于不同分析标的、不同评估维度和不同分类场景的质量评估参数对信号质量进行评估，提高了评估准确度。
[0015]在一种可能的实现方式中，根据质量评估参数对检测设备采集的生理检测信号的质量进行评估包括：基于第一评估维度对应的分类场景的质量评估参数相对于第二评估维度对应的分类场景的质量评估参数的提升或下降比例确定检测设备采集的生理检测信号的质量是否提高或降低。上述技术方案通过提升或下降比例可以直观地反映质量提高或降低。
[0016]在一种可能的实现方式中，基于第一评估维度对应的分类场景的质量评估参数相对于第二评估维度对应的分类场景的质量评估参数的提升或下降比例确定检测设备采集的生理检测信号的质量是否提高或降低包括：计算第一评估维度对应的分类场景的多个生理数据能量占比相对于第二评估维度对应的分类场景的多个生理数据能量占比的下四分位数提升比例、中位数提升比例及上四分位数提升比例；基于下四分位数提升比例、中位数提升比例及上四分位数提升比例确定检测设备采集的生理检测信号的质量是否提高或降
低。上述技术方案通过统计学数据的提升或下降比例可以直观地反映质量提高或降低。
[0017]在一种可能的实现方式中，基于下四分位数提升比例、中位数提升比例及上四分位数提升比例确定检测设备采集的生理检测信号的质量是否提高或降低包括：判断下四分位数提升比例、中位数提升比例及上四分位数提升比例是否大于0；若确定下四分位数提升比例、中位数提升比例及上四分位数提升比例大于0，确定第一评估维度下检测设备采集的生理检测信号的质量相对于第二评估维度有提高；若确定下四分位数提升比例、中位数提升比例及上四分位数提升比例均等于0，确定第一评估维度下检测设备采集的生理检测信号的质量相对于第二评估维度没有变化；若确定下四分位数提升比例、中位数提升比例及上四分位数提升比例中的任意一个比例小于0，确定第一评本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生理检测信号质量评估方法，其特征在于，所述方法包括：获取检测设备在不同场景下采集的样本数据集；从所述样本数据集选择一场景的样本数据，将所述样本数据划分为生理数据及PPG数据；根据所述生理数据及所述PPG数据计算所述生理数据的能量占比；根据不同场景对应的所述生理数据的能量占比分别计算多个分类场景的样本数据的质量评估参数；根据所述质量评估参数对所述检测设备采集的生理检测信号的质量进行评估。2.如权利要求1所述的生理检测信号质量评估方法，其特征在于，获取检测设备在不同场景下采集的样本数据包括：基于标签设置多个预设场景；将所述检测设备接入数据采集端；通过所述检测设备基于单个所述预设场景进行数据采集以生成单个样本数据；基于所述多个预设场景的样本数据输出多场景样本数据集。3.如权利要求1所述的生理检测信号质量评估方法，其特征在于，根据所述生理数据及所述PPG数据计算所述生理数据的能量占比包括：根据所述生理数据及所述PPG数据分别计算多个生理数据对应频率的多个能量占比；计算所述多个生理数据对应频率的多个能量占比的平均值，作为所述生理数据的能量占比。4.如权利要求3所述的生理检测信号质量评估方法，其特征在于，根据所述生理数据及所述PPG数据分别计算多个生理数据对应频率的多个能量占比包括：对所述PPG数据执行短时傅里叶变换，得到所述PPG数据的功率谱密度数据，其中，所述短时傅里叶变换的窗型为汉明窗；确定多个汉明窗中心位置对应的时间点，获取每个时间点对应的所述生理数据；将所述生理数据转换为频率范围；根据所述功率谱密度数据计算所述频率范围对应的能量占比；根据所述多个频率范围对应的能量占比输出所述样本数据中所述多个生理数据的能量占比列表。5.如权利要求4所述的生理检测信号质量评估方法，其特征在于，根据所述功率谱密度数据计算所述频率范围对应的能量占比包括：将所述频率范围内多个频率值对应的能量值之和除以所有频率值对应的能量值之和，得到所述频率范围对应的能量占比。6.如权利要求4所述的生理检测信号质量评估方法，其特征在于，根据所述生理数据及所述PPG数据分别计算多个生理数据对应频率的多个能量占比还包括：基于时域补零或频域填充的方式对所述功率谱密度数据进行插值处理。7.如权利要求4所述的生理检测信号质量评估方法，其特征在于，根据所述生理数据及所述PPG数据分别计算多个生理数据对应频率的多个能量占比还包括：删除所述多个生理数据的能量占比列表中的异常数据。8.如权利要求7所述的生理检测信号质量评估方法，其特征在于，删除所述多个生理数
据的能量占比列表中的异常数据包括：计算所述能量占比列表中的上四分位数Q
1E
和下四分位数Q
3E
；计算所述异常数据的上限阈值U1和下限阈值U2；确定所述能量占比列表中小于或等于所述下限阈值或者大于或等于所述上限阈值的数据为所述异常数据；输出删除异常数据后的能量占比列表。9.如权利要求8所述的生理检测信号质量评估方法，其特征在于：所述上限阈值所述下限阈值10.如权利要求1所述的生理检测信号质量评估方法，其特征在于：所述质量评估参数包括所述分类场景中多个场景的生理数据能量占比的下四分位数、中位数及上四分位数。11.如权利要求10所述的生理检测信号质量评估方法，其特征在于，根据不同场景对应的所述生理数据的能量占比分别计算多个分类场景的样本数据的质量评估参数包括：对所述不同场景进行分类以确定所述多个分类场景；基于分析标的获取至少两个评估维度分别对应的所述分类场景的多个生理数据能量占比；计算所述至少两个评估维度分别对应的所述分类场景的生理数据能量占比的下四分位数、中位数及上四分位数。12.如权利要求11所述的生理检测信号质量评估方法，其特征在于，根据所述质量评估参数对所述检测设备采集的生理检测信号的质量进行评估包括：基于第一评估维度对应的分类场景的质量评估参数相对于第二评估维度对应的分类场景的质量评估参数的提升或下降比例确定所述检测设备采集的生理检测信号的质量是否提高或降低。13.如权利要求12所述的生理检测信号质量评估方法，其特征在于，基于第一评估维度对应的分类场景的质量评估参数相对于第二评估维度对应的分类场景的质量评估参数的提升或下降比例确定所述检测设备采集的生理检测信号的质量是否提高或降低包括：计算所述第一评估维度对应的分类场景的多个生理数...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓武，李丹洪，
申请(专利权)人：北京荣耀终端有限公司，
类型：发明
国别省市：