获取生理信号周期的方法及系统技术方案

本发明专利技术揭示了一种获取生理信号周期的方法及系统。该方法可包括步骤：接收生理信号值与暂存数值比较大小，保留其中之一；将维持时间达到设定时间的生理信号值判定为一个极值；重新开始循环，判定下一个极值；通过计算一个极值至下一个极值之间的时间值，从而获取生理信号周期。本发明专利技术可通过极值识别算法获取生理信号的周期，具有简单、快速、高效以及高可靠性等优势；并且对生理信号的放大、滤波以及模数转换的要求相应比较低，数据处理也相对容易，可大幅度降低硬件开销。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到生理信号获取技术，特别涉及到一种获取生理信号周期的方法及系统。
技术介绍
人体重要的生理信号，比如心跳、呼吸等信号，以往主要通过对肌肉电信号进行采集与处理而获得，信号采集装置需要与人体皮肤紧密接触以取得清晰的电信号，然后放大并处理。通过上述方式获取的生理信号的周期，可首先利用简单的门限设定整形，获得与周期相关的标志位，并根据周期标志位计算取得。由于压电传感器等类似微动传感器设备感知人的心跳、呼吸等微动信号，产生的信号波形(参照图I)完全不同于生物电信号(参照图2)，其波形为在一个跳跃周期里有不同数目的波束，幅度按周期呈现线性的变化，其周期的计量无法使用门限整形或简单的傅立叶变换，当前最常采用的实时心率识别。但实时心率识别使用的是自相关函数处理，其计算量大，很难在廉价的ARM上运行，从而提高了周期的获取成本。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种获取生理信号周期的方法，提升了生理信号周期获取的效率，降低了获取成本。本专利技术提出一种获取生理信号周期的方法，包括步骤接收生理信号值与暂存数值比较大小，保留其中之一；将维持时间达到设定时间的生理信号值判定为一个极值；重新开始循环，判定下一个极值；通过计算一个极值至下一个极值之间的时间值，获取生理信号周期。优选地，所述方法之后还包括判断在一段时间内通过极大值与极小值分别获取的周期是否相近；当相近时，则将两者周期的平均值设定为生理信号周期。优选地，所述接收生理信号值与暂存数值比较大小，保留其中之一；将维持时间达到设定时间的生理信号值判定为一个极值；重新开始循环，判定下一个极值的步骤具体包括接收一个生理信号值，启动计数器a并加一个单位数值，并将所述生理信号值与暂存数值进行比较，当所述生理信号值大于/小于暂存数值时，将所述生理信号值取代暂存数值，并将计数器a中数值累加至累加器b中，清零计数器a ；当所述生理信号值小于/大于暂存数值时，继续接收下一个心跳信号电压值；当计数器a中计数达到设定时间所对应的数值，即可判定所述生理信号值为一个极值；则输出累加器b中累加的数值，然后清零计数器a、暂存器以及累加器b，并继续判定下一个极值；所述一个极值以及下一个极值分别为极大值或极小值。 优选地，所述通过计算一个极值至下一个极值之间的时间值，获取生理信号周期的步骤具体包括将累加器b中累加的数值所需要的时间与设定时间相加，获取所述生理信号周期。优选地，所述设定时间大于生理信号周期识别范围上限的半个周期。本专利技术还提出一种获取生理信号周期的系统，包括极值判定单元，用于接收生理信号值与暂存数值比较大小，保留其中之一；将维持时间达到设定时间的生理信号值判定为一个极值；重新开始循环，判定下一个极值；周期计算单元，用于通过计算一个极值至下一个极值之间的时间值，获取生理信号周期。优选地，所述系统还包括相近周期判断单元，用于判断在一段时间内通过极大值与极小值分别获取的周期是否相近；周期设定单元，用于当相近时，则将两者周期的平均值设定为生理信号周期。优选地，所述极值判定单元具体用于接收一个生理信号值，启动计数器a并加一个单位数值，并将所述生理信号值与暂存数值进行比较，当所述生理信号值大于/小于暂存数值时，将所述生理信号值取代暂存数值，并将计数器a中数值累加至累加器b中，清零计数器a ；当所述生理信号值小于/大于暂存数值时，继续接收下一个心跳信号电压值；当计数器a中计数达到设定时间所对应的数值，即可判定所述生理信号值为一个极值；则输出累加器b中累加的数值，然后清零计数器a、暂存器以及累加器b，并继续判定下一个极值；所述一个极值以及下一个极值分别为极大值或极小值。优选地，所述周期计算单元具体包括将累加器b中累加的数值所需要的时间与设定时间相加，获取所述生理信号周期。优选地，所述设定时间大于生理信号周期识别范围上限的半个周期。本专利技术可通过极值识别算法获取生理信号的周期，具有简单、快速、高效以及高可靠性等优势；并且对生理信号的放大、滤波以及模数转换的要求相应比较低，数据处理也相对容易，可大大降低硬件(要求)开销。附图说明图I是现有技术中压电传感器获取的信号波形示意图；图2是现有技术中生物电信号波形示意图；图3是本专利技术获取生理信号周期的方法一实施例中的步骤流程示意图；图4是本专利技术获取生理信号周期的方法另一实施例中的步骤流程示意图；图5是本专利技术获取生理信号周期的系统一实施例中的结构示意图；图6是本专利技术获取生理信号周期的系统另一实施例中的结构示意图。本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图3，提出本专利技术一种获取生理信号周期的方法一实施例。该方法可包括 步骤S10、接收生理信号值与暂存数值比较大小，保留其中之一；将维持时间达到设定时间的生理信号值判定为一个极值；重新开始循环，判定下一个极值；步骤S11、通过计算一个极值至下一个极值之间的时间值，获取生理信号周期。本实施例中，上述生理信号可包括呼吸以及心跳等信号，该生理信号值可为电压值等具体数值；该生理信号的获取可以是通过压电传感器等设备获取。上述获取生理信号周期的方法中，可利用压电传感器等微动传感器设备获取人体安静时的微动信号，在载波信号中直接判读呼吸和/或心跳的生理信号周期。上述步骤SlO可具体包括接收一个生理信号值，启动计数器a并加一个单位数值，并将所述生理信号值与暂存数值进行比较，当所述生理信号值大于/小于暂存数值时，将所述生理信号值取代暂存数值，并将计数器a中数值累加至累加器b中，清零计数器a ;当所述生理信号值小于/大于暂存数值时，继续接收下一个心跳信号电压值；当计数器a中计数达到设定时间所对应的数值，即可判定所述生理信号值为一个极值；则输出累加器b中累加的数值，然后清零计数器a、暂存器以及累加器b，并继续判定下一个极值。该暂存数值可为零或保留的生理信号值。上述步骤Sll可具体包括将累加器b中累加的数值所需要的时间与设定时间相力口，获取上述生理信号周期。上述生理信号周期的获取可通过极值识别算法进行，该极值可包括极大值和极小值，即上述一个极值以及下一个极值可分别为极大值或极小值。该极大值的识别算法，可为对某个接收的生理信号值维持不被超越进行计时，计时器达到设定时间即认为那个生理信号值是一个周期内的极大值。并且，可计算在某一极大值(一个极值)被识别认定之后到下一个极大值(下一个极值)被识别认定之间的时间(长度)值。极小值的识别算法，可为对某个接收的生理信号值维持不被小过进行计时，计时器达到设定时间即认为那个生理信号值是一个周期内的极小值。并且，可计算在某一极小值(一个极值)被识别认定之后到下一个极小值(下一个极值)被识别认定之间的时间(长度)值。然后根据上述设定时间以及两极大值之间的时间值或两极小值之间的时间值，分别取得通过极大值的识别算法获取的生理信号周期以及通过极小值的识别算法获取的生理信号周期。该设定时间可根据生理信号的具体情况而设定，比如本实施例中可将该设定时间设置为大于半个生理信号周期。以下以极大值方式获取心跳信号周期为例，对上述获取生理信号周期的方法作进一步的具体说明。首先可接收一个由压电传感器输出心跳信号电压值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柳絮芳，杨松，
申请(专利权)人：深圳市视聆科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：