一种运动心率测量的方法技术

本发明专利技术公开了一种运动心率测量的方法

【技术实现步骤摘要】
一种运动心率测量的方法、装置及储存介质


[0001]本专利技术涉及可穿戴设备领域，具体涉及一种运动心率测量的方法
、
装置及储存介质
。

技术介绍

[0002]在人们日常工作生活中，运动是保持身心健康的重要手段之一，而过程中的心率值则是监控此次运动状态的核心指标
。
对于可穿戴设备而言，其在获取用户生理信息参数上具有其他形式设备难以比拟的特点：方便快捷，更为容易实现全天实时监测，其中常见的生理信号包括：光学容积脉搏波
(PPG)、
心电信号
(ECG)、
皮肤电信号
(EDA)
等，其中
PPG
信号相对其他信号的获取更为容易，对数据测量的部位要求更低，数据采集时对用户的限制更少等优点，故
PPG
在穿戴设备中常被作为重要测量信号
。
然而穿戴设备采集的
PPG
信号常混有运动伪影
、
基线漂移
、
呼吸干扰等噪声，这些噪声信号造成了基于/>PPG
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种运动心率测量的方法，其特征在于，包括：
S1、
对穿戴设备所采集到的原始信号进行处理，以得到谱减后的频谱信号；
S2、
对所得到的频谱信号进行谱峰追踪，以得到心率谱峰值；
S3、
对所述心率谱峰值进行处理，得到心率值
。2.
如权利要求1所述的运动心率测量的方法，其特征在于，所述穿戴设备所采集的原始信号包括
PPG
信号，
ACC
信号；所述步骤
S1
，对穿戴设备所采集到的原始信号进行处理包括：
S11、
将固定窗长原始
ACC
信号进行差分处理，得到差分滤波后的信号；
S12、
对差分滤波后的信号进行中值滤波，得到中值滤波后的信号；
S13、
对中值滤波后的信号进行均值滤波，得到均值滤波后的信号；
S14、
对均值滤波后的信号进行带通滤波，得到带通滤波后的信号；
S15、
对带通滤波后的
ACC
信号之和进行
CZT
变换，得到
ACC
信号之和的频谱图后计算
ACC
频谱信号集中度
α
，同时计算通带内频谱最大值
P
，若频谱集中度
α
大于阈值且频谱最大值
P
大于阈值要求，则
ACC
频谱信号满足要求，
S16、
在
ACC
频谱信号满足要求的情况下，将
PPG
信号分别与三轴加速度
x、y、z
经过
RLS
自适应滤波器；
S17、
对
PPG
信号进行
CZT
变换获取其通带的频谱信息；
S18、
在
ACC
频谱信号满足步骤
S15
要求的情况下，进行谱减，得到谱减后的频谱信号
。3.
如权利要求2所述的运动心率测量的方法，其特征在于，在步骤
S11
中，所述差分处理为二阶差分处理，差分公式如下：
y
i
＝
x
i+2
+x
i
‑
2x
i+1
其中，
i
为信号的索引，
y
i
为二阶差分后的信号，
x
i
为差分滤波器输入信号
。4.
如权利要求2所述的运动心率测量的方法，其特征在于，在步骤
S15
中，计算
ACC
频谱信号集中度
α
的计算方法如下：其中，
p
i
为
ACC
频谱信号第
i
峰值所在频率点，
Th1为谱峰宽度阈值
。5.
如权利要求2所述的运动心率测量的方法，其特征在于，在步骤
18
中，在
ACC
频谱满足步骤
S15
要求的情况下，进行谱减，谱减方法如下：其中，
f
PPGC
(i)
为谱减之后的频率为
i
频谱幅值，
f
PPG
(i)
为处理前的频谱，
f
ACCN
(i)
为归一化后的加速度之和频谱，
f
PPGN
(i)
为归一化之后的
PPG
信号的频谱
。6.
如权利要求5所述的运动心率测量的方法，其特征在于，所述步骤
S2
包括：
S21、
获取
PPG
频谱信号及
ACC
频谱信号，其中
ACC
频谱信号在步骤
S15
中获取，
PPG
频谱信号在步骤
S18
中获取；
S22、
计算
ACC
频谱信号中的
[0.5,4]Hz
最强频谱幅值
、
运动基频
、
频谱集中度特征，计算
PPG
频谱信号中的振幅最大的三个谱峰所在频点
、
频谱集中度
、
最大振幅；
S23、
使用隐马尔可夫模型评估当前信号所处状态，以获得心率测量的隐藏状态；
S24、
根据心率隐藏状态来选择心率谱峰
。7.
如权利要求6所述的运动心率测量的方法，其特征在于，所述隐马尔可夫模型的可见状态由
PPG
特征
、ACC
特征共同组成，其中通...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐向民，郑慧敏，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：