一种基于非接触式心电图和心率变异性的呼吸率估算方法技术

本发明专利技术属于健康检测技术领域，具体为一种基于非接触式心电图和心率变异性的呼吸率估算方法。本发明专利技术方法包括对非接触式心电信号进行滤波和去噪处理；对经过预处理的心电信号使用两种独立的R波检测器确定心电拍中R波的位置；利用R波位置计算心率；对心率序列进行非均匀三次样条插值，得到HRV的EDR波形；对呼吸信号估算呼吸速率。本发明专利技术方法相对于其他呼吸速率测量方法，能够在便捷型的非接触式心电图基础上进行，利用心电图估算呼吸速率，无需额外的呼吸测量设备，而且计算复杂度和空间复杂度低，有利于实时估算；可用于构建无感式的生理监测环境，实现便携式智慧医疗的家庭应用普及。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于健康检测，具体涉及一种呼吸率估算方法。

技术介绍

1、心电图(electrocardiogram，ecg)是各种生物医学应用中最知名的工具，应用方面包括测量心率，检查心律失常，诊断心脏异常，情绪识别，生物识别等[1]。随着仪器性能和检测技术的不断提高，越来越多的科研工作者开始研究非接触式心电信号的检测方法，微电子技术和集成电路工艺的突破推动了便携式、可穿戴式、无感式心电监测装置的发展。相较于使用湿电极法采集的心电信号，非接触式心电图通常采用电容耦合的原理来采集人体体表电位，该方法的灵敏度增强[2]，但同样对环境噪声的干扰、运动伪迹的存在甚至呼吸过程中电极的微小运动更加敏感。尽管非接触式心电图能够清晰显示p、qrs、t波等特征波形，但是基线漂移带来的波动也会影响分析。

2、呼吸是人体生命存在的征象，是日常综合监护的一项重要内容。呼吸信号通常用肺活量测定法、气描术或容积脉搏波描记术等技术记录。这些技术需要使用可能干扰自然呼吸的设备，并且在某些情况下难以使用，例如动态监测，压力测试和睡眠研究[3]。而在心电图的应用中，基于呼吸活动对心电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于非接触式心电图和心率变异性的呼吸率估算方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的呼吸率估算方法，其特征在于，步骤1中所述对非接触式心电信号进行滤波和去噪处理，包括，采用0.5～30Hz带通滤波器对心电信号处理；同时，利用小波阈值去噪法对信号去除0.5Hz以下的低频信息，阈值函数选用无偏风险估计准则，小波基选用‘db6’，分解层级L＝9。

3.根据权利要求2所述的呼吸率估算方法，其特征在于，步骤2中所述使用两种独立的性能稳定的R波检测器确定心电拍中R波的位置，具体为设X＝[x1,x2,...,xi]为R波检测器1得到的序列，设Y＝[y1,...

【技术特征摘要】

1.一种基于非接触式心电图和心率变异性的呼吸率估算方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的呼吸率估算方法，其特征在于，步骤1中所述对非接触式心电信号进行滤波和去噪处理，包括，采用0.5～30hz带通滤波器对心电信号处理；同时，利用小波阈值去噪法对信号去除0.5hz以下的低频信息，阈值函数选用无偏风险估计准则，小波基选用‘db6’，分解层级l＝9。

3.根据权利要求2所述的呼吸率估算方法，其特征在于，步骤2中所述使用两种独立的性能稳定的r波检测器确定心电拍中r波的位置，具体为设x＝[x1,x2,...,xi]为r波检测器1得到的序列，设y＝[y1,y2,...,yj]为r波检测器2得到的序列，换算成以秒为单位，若：

4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇文，戴晨赟，徐珂，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：