基于音频信号和振动信号的咳嗽检测方法、系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于音频信号和振动信号的咳嗽检测方法、系统，方法包括：将音频信号进行预处理，获得加窗音频信号；将振动信号进行预处理，获得平滑信号；对加窗音频信号的每段样本数据和平滑信号的每段样本数据进行特征参数提取；对提取完特征参数的以第一预设帧长分帧的加窗音频信号进行响应标识；基于平滑信号所提取的特征参数对咳嗽信号进行阈值标定；以音频信号的特征参数组合为预测变量，以标识作为响应进行基于音频信号的目标检测模型训练，获得训练好的目标检测模型；针对待检测信号，依据目标模型获得的基于音频信号的咳嗽检测结果和依据阈值获得的基于振动信号的咳嗽检测结果进行联合判定，确定检测结果是否为咳嗽信号。本发明专利技术可以明显提高检测的准确率与特异性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于音频信号和振动信号的咳嗽检测方法，属于信号处理。

技术介绍

1、术后咳嗽是许多胸外科手术的术后并发症之一，由于咳嗽发生的时间以及咳嗽的频率等都与患者术后的身体状况有关，这些咳嗽特征可以作为衡量手术效果和确定患者术后身体状况的指标。目前对于患者咳嗽的评估，患者可以根据对自己咳嗽的主观感知来标记自己咳嗽的时间以及发生的频率。但是对于老人和儿童而言，记忆力的衰退和表达能力的不足都可能会使他们难以对自身的咳嗽特征进行清晰的描述。

2、对于目前的咳嗽检测技术，许多对于自动咳嗽检测系统的研究仅仅基于声音传感器，即音频信号，然而，对于术后患者的病房里通常不止一个病人，其他病人的咳嗽也会被收集，这将大大降低了对咳嗽信号识别的准确率。

3、现有技术中缺乏对咳嗽数据进行筛选的技术方案，由此特提出本专利技术。

技术实现思路

1、本专利技术提供了一种基于音频信号和振动信号的咳嗽采集装置，以用于实现同步采集用户的音频信号和振动信号；提供了一种基于音频信号和振动信号的咳嗽检测方法、系统，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于音频信号和振动信号的咳嗽采集装置，其特征在于，包括麦克风、振动传感器、控制模块；控制模块包括主控板、通信模块、电荷放大模块、录音模块、电源，电源用于供电，振动传感器经电荷放大模块与主控板连接，通信模块用于将主控板获得的振动信号数据传输至上位机，麦克风经录音模块与主控板连接，通过录音模块带有的存储卡存储获得的音频信号数据。

2.一种基于音频信号和振动信号的咳嗽检测方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的基于音频信号和振动信号的咳嗽检测方法，其特征在于，采用一阶高通滤波的形式对音频信号进行预加重；依据第一预设帧长，对预加重后的音频信号进行分帧；对...

【技术特征摘要】

1.一种基于音频信号和振动信号的咳嗽采集装置，其特征在于，包括麦克风、振动传感器、控制模块；控制模块包括主控板、通信模块、电荷放大模块、录音模块、电源，电源用于供电，振动传感器经电荷放大模块与主控板连接，通信模块用于将主控板获得的振动信号数据传输至上位机，麦克风经录音模块与主控板连接，通过录音模块带有的存储卡存储获得的音频信号数据。

2.一种基于音频信号和振动信号的咳嗽检测方法，其特征在于，包括：

3.根据权利要求2所述的基于音频信号和振动信号的咳嗽检测方法，其特征在于，采用一阶高通滤波的形式对音频信号进行预加重；依据第一预设帧长，对预加重后的音频信号进行分帧；对分帧后的音频信号施加汉明窗，获得加窗音频信号。

4.根据权利要求2所述的基于音频信号和振动信号的咳嗽检测方法，其特征在于，依据第二预设帧长，采用经验模态分解将振动信号分解为有限个imf及残差项，去除第一个imf及残差项，获得去除后剩余的imf；对去除后的imf进行重构，获得平滑信号。

5.根据权利要求2所述的基于音频信号和振动信号的咳嗽检测方法，其特征在于，对于加窗音频信号，提取其短时能量、平均过...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢亚珊，刘泉，丘智霖，彭俊，高贯斌，那靖，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：