心率的检测方法、装置、处理器以及电子设备制造方法及图纸

技术编号:38827256 阅读:15 留言:0更新日期:2023-09-15 20:06
本申请公开了一种心率的检测方法、装置、处理器以及电子设备。该方法包括:通过用户的穿戴设备获取目标周期的振动加速度信号和M个光电容积脉搏波信号,从M个光电容积脉搏波信号中确定目标光电容积脉搏波信号;根据振动加速度信号选择陷波滤波器,并利用陷波滤波器对目标光电容积脉搏波信号进行处理,得到目标频域信号;根据每个光电容积脉搏波信号识别心率数据,得到M个心率数据,根据M个心率数据确定多个候选心率数据,从目标频域信号的信号频谱中确定每个候选心率数据的权重值,并根据多个候选心率数据和每个候选心率数据的权重值确定目标心率数据。通过本申请,解决了相关技术中在用户运动的过程中,难以准确确定用户的心率数据的问题。率数据的问题。率数据的问题。

【技术实现步骤摘要】
心率的检测方法、装置、处理器以及电子设备


[0001]本申请涉及智能设备领域,具体而言,涉及一种心率的检测方法、装置、处理器以及电子设备。

技术介绍

[0002]用户在运动过程中,为能够更好的了解自身的运动效果,可以通过佩戴的智能穿戴设备对身体指标进行监测,例如,智能穿戴设备可以为智能手表或智能手环。
[0003]光电容积脉搏波描记法(photoplethysmographic,PPG)作为一个常用的监测心率的手段,被广泛地使用在智能穿戴设备当中。
[0004]但是,在利用上述方法监测心率的过程中,由于智能穿戴设备会与皮肤产生间隙,导致环境光进入传感器,进而导致光电容积脉搏波信号异常,影响心率准确性。为了提高确定的心率的准确性,可以采用多个光接收器采集多个通道的PPG信号,而多个光接收器较为分散,会获得多个不一致的心率数据,若是无法很好地进行信号融合,不仅无法提升心率准确度,甚至会起到反作用。
[0005]针对相关技术中在用户运动的过程中,难以准确确定用户的心率数据的问题,目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0006]本申请的主要目的在于提供一种心率的检测方法、装置、处理器以及电子设备,以解决相关技术中在用户运动的过程中,难以准确确定用户的心率数据的问题。
[0007]为了实现上述目的,根据本申请的一个方面,提供了一种心率的检测方法。该方法包括:通过用户的穿戴设备获取目标周期内的振动加速度信号和M个光电容积脉搏波信号,从M个光电容积脉搏波信号中确定目标光电容积脉搏波信号,其中,M为正整数;根据振动加速度信号选择陷波滤波器,并利用陷波滤波器对目标光电容积脉搏波信号进行处理,得到目标频域信号;根据每个光电容积脉搏波信号识别心率数据,得到M个心率数据,根据M个心率数据确定多个候选心率数据,从目标频域信号的信号频谱中确定每个候选心率数据的权重值,并根据多个候选心率数据和每个候选心率数据的权重值确定目标心率数据。
[0008]可选地,从M个光电容积脉搏波信号中确定目标光电容积脉搏波信号包括:对于每个光电容积脉搏波信号,获取光电容积脉搏波信号在目标周期内的N个波动值,利用N个波动值计算光电容积脉搏波信号的方差;判断M个光电容积脉搏波信号中是否存在方差大于第一阈值的光电容积脉搏波信号,其中,N为正整数;若M个光电容积脉搏波信号中存在方差大于第一阈值的光电容积脉搏波信号,获取方差大于第一阈值的光电容积脉搏波信号的数量,并判断数量是否等于M;若数量等于M,对每个光电容积脉搏波信号进行降噪处理,并从处理后的光电容积脉搏波信号中选择目标光电容积脉搏波信号;若数量不等于M,从M个光电容积脉搏波信号中获取方差小于第一阈值的光电容积脉搏波信号,并从方差小于第一阈值的光电容积脉搏波信号中选择目标光电容积脉搏波信号。
[0009]可选地,对每个光电容积脉搏波信号进行降噪处理,并从处理后的光电容积脉搏波信号中选择目标光电容积脉搏波信号包括:对M个光电容积脉搏波信号进行差分处理,得到M个差分信号;对每个差分信号中的异常值进行转换处理,得到M个处理后的差分信号;计算每个处理后的差分信号的方差,并将每个处理后的差分信号的方差进行升序排列,将排列中排列第一位的方差对应的光电容积脉搏波信号确定为目标光电容积脉搏波信号。
[0010]可选地,根据振动加速度信号选择陷波滤波器,并利用陷波滤波器对目标光电容积脉搏波信号进行处理,得到目标频域信号包括:对目标周期内的振动加速度信号的异常值进行删除处理,将处理后的振动加速度信号进行频域转换,得到频域加速度信号;将频域加速度信号进行归一化处理,得到处理后的频域加速度信号;获取处理后的频域加速度信号的X个幅值,并判断X个幅值是否满足预设要求,其中,X为正整数,预设要求是指:大于幅值阈值的幅值唯一或者,大于幅值阈值的幅值满足倍频关系;在幅值满足预设要求的情况下,对X个幅值进行升序排列,并将排列中第一位幅值关联的频率作为运动基频,根据运动基频选择陷波滤波器,并执行利用陷波滤波器对目标光电容积脉搏波信号进行处理,得到目标频域信号的步骤;在幅值不满足预设要求的情况下,对目标光电容积脉搏波信号进行快速傅里叶变换处理,得到目标频域信号。
[0011]可选地,根据M个心率数据确定多个候选心率数据包括:判断目标周期的上一周期内的心率数据是否为零;在上一周期的心率数据为零的情况下,删除M个心率数据中的异常心率数据,得到多个候选心率数据;在上一周期的心率数据不为零的情况下,获取上一周期的历史心率数据,删除历史心率数据和M个心率数据中的异常心率数据,得到多个候选心率数据。
[0012]可选地,从目标频域信号的信号频谱中确定每个候选心率数据的权重值,根据多个候选心率数据和每个候选心率数据的权重值确定目标心率数据包括:判断目标周期的上一周期内的心率数据是否为零;在上一周期的心率数据为零的情况下,从信号频谱中选择与每个候选心率数据的频率匹配的峰值,并将每个候选心率数据的匹配的峰值确定为候选心率数据的权重值,根据权重值对多个候选心率数据以及每个候选心率数据进行加权求和计算,得到目标心率数据;在上一周期的心率数据不为零的情况下,从信号频谱中选择与每个候选心率数据的频率匹配的峰值,并将每个候选心率数据的匹配的峰值确定为候选心率数据的初始权重值,对上一周期关联的心率数据的权重值进行调整,并根据权重值对上一周期关联的候选心率数据和目标周期关联的候选心率数据进行加权求和计算,得到目标心率数据。
[0013]可选地,利用陷波滤波器对目标光电容积脉搏波信号进行处理,得到目标频域信号包括:根据心率准确度要求确定频域分辨率;陷波滤波器根据频域分辨率对目标光电容积脉搏波信号进行频域转换处理,得到目标频域信号。
[0014]为了实现上述目的,根据本申请的另一方面,提供了一种心率的检测装置。该装置包括:获取单元,用于通过用户的穿戴设备获取目标周期内的振动加速度信号和M个光电容积脉搏波信号,从M个光电容积脉搏波信号中确定目标光电容积脉搏波信号,其中,M为正整数;选择单元,用于根据振动加速度信号选择陷波滤波器,并利用陷波滤波器对目标光电容积脉搏波信号进行处理,得到目标频域信号;识别单元,用于根据每个光电容积脉搏波信号识别心率数据,得到M个心率数据,根据M个心率数据确定多个候选心率数据,从目标频域信
号的信号频谱中确定每个候选心率数据的权重值,并根据多个候选心率数据和每个候选心率数据的权重值确定目标心率数据。
[0015]根据本专利技术实施例的另一方面,还提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时控制非易失性存储介质所在的设备执行一种心率的检测方法。
[0016]根据本专利技术实施例的另一方面,还提供了一种电子设备,包含一个或多个处理器和存储器;存储器中存储有计算机可读指令,处理器用于运行计算机可读指令,其中,计算机可读指令运行时执行一种心率的检测方法。
[0017]通过本申请,采用以下步骤:通过用户的穿戴设备获取目标周期内的振动加速度信号和M个光电容积脉搏波信号,从本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心率的检测方法,其特征在于,包括:通过用户的穿戴设备获取目标周期内的振动加速度信号和M个光电容积脉搏波信号,从所述M个光电容积脉搏波信号中确定目标光电容积脉搏波信号,其中,M为正整数;根据所述振动加速度信号选择陷波滤波器,并利用所述陷波滤波器对所述目标光电容积脉搏波信号进行处理,得到目标频域信号;根据每个光电容积脉搏波信号识别心率数据,得到M个心率数据,根据所述M个心率数据确定多个候选心率数据,从所述目标频域信号的信号频谱中确定每个候选心率数据的权重值,并根据所述多个候选心率数据和每个候选心率数据的权重值确定目标心率数据。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,从所述M个光电容积脉搏波信号中确定目标光电容积脉搏波信号包括:对于每个光电容积脉搏波信号,获取所述光电容积脉搏波信号在所述目标周期内的N个波动值,利用所述N个波动值计算所述光电容积脉搏波信号的方差;判断所述M个光电容积脉搏波信号中是否存在方差大于第一阈值的光电容积脉搏波信号,其中,N为正整数;若所述M个光电容积脉搏波信号中存在方差大于所述第一阈值的光电容积脉搏波信号,获取方差大于所述第一阈值的光电容积脉搏波信号的数量,并判断所述数量是否等于所述M;若所述数量等于所述M,对每个光电容积脉搏波信号进行降噪处理,并从处理后的光电容积脉搏波信号中选择所述目标光电容积脉搏波信号;若所述数量不等于所述M,从所述M个光电容积脉搏波信号中获取方差小于所述第一阈值的光电容积脉搏波信号,并从方差小于所述第一阈值的光电容积脉搏波信号中选择所述目标光电容积脉搏波信号。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,对每个光电容积脉搏波信号进行降噪处理,并从处理后的光电容积脉搏波信号中选择所述目标光电容积脉搏波信号包括:对所述M个光电容积脉搏波信号进行差分处理,得到M个差分信号;对每个差分信号中的异常值进行转换处理,得到M个处理后的差分信号;计算每个处理后的差分信号的方差,并将每个处理后的差分信号的方差进行升序排列,将所述排列中排列第一位的方差对应的光电容积脉搏波信号确定为所述目标光电容积脉搏波信号。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述振动加速度信号选择陷波滤波器,并利用所述陷波滤波器对所述目标光电容积脉搏波信号进行处理,得到目标频域信号包括:对所述目标周期内的所述振动加速度信号的异常值进行删除处理,将处理后的振动加速度信号进行频域转换,得到频域加速度信号;将所述频域加速度信号进行归一化处理,得到处理后的频域加速度信号;获取所述处理后的频域加速度信号的X个幅值,并判断所述X个幅值是否满足预设要求,其中,X为正整数,所述预设要求是指:大于幅值阈值的幅值唯一或者,大于幅值阈值的幅值满足倍频关系;在所述幅值满足所述预设要求的情况下,对所述X个幅值进行升序排列,并将所述排列
中第一位幅值关联的频率作为运动基频,根据所述运动基频选择所述陷波滤波器,并执行所述利用所述陷波滤波器对所述目标光电容积脉搏波信号进行处理,得到目标频域...

【专利技术属性】
技术研发人员:张强王劲君杨斌施宇
申请(专利权)人:北京卡路里信息技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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