一種基于壓電信號(hào)的心率測(cè)量方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種基于壓電信號(hào)的屯、率測(cè) 量方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)今，隨著科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平在不斷提高，人們對(duì)身體素質(zhì)和生活 質(zhì)量越來(lái)越重視，比如，由于實(shí)時(shí)監(jiān)控屯、率對(duì)于睡眠呼吸暫停、突發(fā)性致死綜合癥的診斷和 治療具有重大意義，越來(lái)越多的人想在自己家中也能實(shí)現(xiàn)基于屯、率監(jiān)控的睡眠質(zhì)量監(jiān)測(cè)。 其中，屯、率指每分鐘屯、跳次數(shù)。
[0003] 目前，常見(jiàn)的屯、率測(cè)量方法為基于聚類的方法，其通過(guò)對(duì)壓電信號(hào)進(jìn)行極值點(diǎn)檢 巧極值點(diǎn)的位置為屯、拍候選點(diǎn)，對(duì)屯、拍候選點(diǎn)附近的信號(hào)進(jìn)行下采樣作為特征向量，通 過(guò)全連接層次化聚類分析篩選出屯、拍點(diǎn)的集群。計(jì)算運(yùn)些點(diǎn)之間的時(shí)差來(lái)計(jì)算屯、率。但是， 由于壓電信號(hào)中的屯、拍波形極不規(guī)則，較為不規(guī)則的屯、拍特征可能被聚類到非屯、拍類中， 導(dǎo)致屯、拍檢出率低，進(jìn)而影響屯、率測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0004] 因此，亟需一種新的屯、率測(cè)量方法，W克服現(xiàn)有技術(shù)中不規(guī)則的屯、拍特征可能被 聚類到非屯、拍類而導(dǎo)致屯、拍檢出率低的缺點(diǎn)，進(jìn)而提高屯、率測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)〇化]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于壓電信號(hào)的屯、率測(cè)量方法及系統(tǒng)，W克服現(xiàn)有 技術(shù)中不規(guī)則的屯、拍特征可能被聚類到非屯、拍類而導(dǎo)致屯、拍檢出率低的缺點(diǎn)，進(jìn)而提高屯、 率測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于屯、率信號(hào)的屯、率測(cè)量方法，包括：
[0007] 獲取待測(cè)量用戶的屯、率信號(hào)，并從所述屯、率信號(hào)的屯、拍特征中篩選得到屯、拍模 板；
[0008] 計(jì)算預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的所述屯、率信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)的極值點(diǎn)集，并利用所述自相關(guān) 函數(shù)的極值點(diǎn)集，計(jì)算得到屯、率候選值集；
[0009] 利用所述屯、拍模板和每個(gè)屯、率候選值生成合成信號(hào)，并確定所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的 所述屯、率信號(hào)與每個(gè)所述合成信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)；
[0010] 利用每個(gè)所述屯、率候選值的所述合成信號(hào)和所述互相關(guān)函數(shù)，計(jì)算每個(gè)所述屯、率 候選值的可靠度，并確定所述可靠度最大的所述屯、率候選值為屯、率測(cè)量結(jié)果。
[0011] 上述方法中，優(yōu)選的，所述獲取待測(cè)量用戶的屯、率信號(hào)，并利用所述屯、率信號(hào)的屯、 拍特征中篩選得到屯、拍模板，包括：
[0012] 對(duì)所述屯、率信號(hào)的極值點(diǎn)進(jìn)行聚類分析，從聚類分析得到的類群中篩選出所述屯、 率信號(hào)的代表類群；
[0013] 將所述代表類群中的屯、拍特征作為所述屯、拍模板。
[0014] 上述方法中，優(yōu)選的，所述利用所述屯、率信號(hào)的屯、拍特征篩選得到屯、拍模板，包 括：
[0015] 獲取所述待測(cè)量用戶的用戶標(biāo)識(shí)；
[0016] 參考預(yù)存用戶標(biāo)識(shí)與屯、拍模板的對(duì)應(yīng)關(guān)系，判斷是否存在與所述待測(cè)量用戶的用 戶標(biāo)識(shí)相對(duì)應(yīng)的所述屯、拍模板；
[0017] 如果否，則利用所述屯、率信號(hào)的屯、拍特征篩選得到所述屯、拍模板。
[0018] 上述方法中，優(yōu)選的，所述獲取待測(cè)量用戶的屯、率信號(hào)，包括：
[0019] 獲取壓電傳感器采集的壓電信號(hào)；
[0020] 對(duì)所述壓電信號(hào)進(jìn)行小波分解，得到不同尺度的分解信號(hào)；
[0021] 利用所述不同尺度的分解信號(hào)中預(yù)設(shè)尺度的分解信號(hào)，得到所述待測(cè)量用戶的屯、 率信號(hào)。
[0022] 上述方法中，優(yōu)選的，所述利用所述自相關(guān)函數(shù)的極值點(diǎn)集，計(jì)算得到屯、率候選值 集，包括：
[0023] 計(jì)算每個(gè)所述極值點(diǎn)集中的極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所述待測(cè)量用戶在所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi) 的平均屯、率；
[0024] 將所有所述平均屯、率作為所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)所述待測(cè)量用戶的屯、率候選值集。
[0025] 本發(fā)明還提供了一種基于屯、率信號(hào)的屯、率測(cè)量系統(tǒng)，包括：
[00%] 屯、拍模板確定單元，用于獲取待測(cè)量用戶的屯、率信號(hào)，并從所述屯、率信號(hào)的屯、拍 特征中篩選得到屯、拍模板；
[0027] 屯、率候選值確定單元，用于計(jì)算預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的所述屯、率信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)的極 值點(diǎn)集，并利用所述自相關(guān)函數(shù)的極值點(diǎn)集，計(jì)算得到屯、率候選值集；
[0028] 互相關(guān)函數(shù)確定單元，用于利用所述屯、拍模板和每個(gè)屯、率候選值生成合成信號(hào)， 并確定所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的所述屯、率信號(hào)與每個(gè)所述合成信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)；
[0029] 屯、率確定單元，用于利用每個(gè)所述屯、率候選值的所述合成信號(hào)和所述互相關(guān)函 數(shù)，計(jì)算每個(gè)所述屯、率候選值的可靠度，并確定所述可靠度最大的所述屯、率候選值為屯、率 測(cè)量結(jié)果。
[0030] 上述系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述屯、拍模板確定單元包括：
[0031] 聚類分析子單元，用于對(duì)所述屯、率信號(hào)的極值點(diǎn)進(jìn)行聚類分析，從聚類分析得到 的類群中篩選出所述屯、率信號(hào)的代表類群；
[0032]屯、拍模板確定子單元，用于將所述代表類群中的屯、拍特征作為所述屯、拍模板。
[0033] 上述系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述屯、拍模板確定單元包括：
[0034] 獲取子單元，用于獲取所述待測(cè)量用戶的用戶標(biāo)識(shí)；
[0035] 判斷子單元，用于參考預(yù)存用戶標(biāo)識(shí)與屯、拍模板的對(duì)應(yīng)關(guān)系，判斷是否存在與所 述待測(cè)量用戶的用戶標(biāo)識(shí)相對(duì)應(yīng)的所述屯、拍模板；
[0036] 篩選子單元，用于如果否，則利用所述屯、率信號(hào)的屯、拍特征篩選得到所述屯、拍模 板。
[0037] 上述系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述獲取子單元具體用于：獲取壓電傳感器采集的壓電信 號(hào)；對(duì)所述壓電信號(hào)進(jìn)行小波分解，得到不同尺度的分解信號(hào)；利用所述不同尺度的分解 信號(hào)中預(yù)設(shè)尺度的分解信號(hào)，得到所述待測(cè)量用戶的屯、率信號(hào)。
[0038] 上述系統(tǒng)中，優(yōu)選的，所述屯、率候選值確定單元用于利用所述自相關(guān)函數(shù)的極值 點(diǎn)集，計(jì)算得到屯、率候選值集，包括：
[0039] 所述屯、率候選值確定單元具體用于計(jì)算每個(gè)所述極值點(diǎn)集中的極值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所 述待測(cè)量用戶在所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的平均屯、率；將所有所述平均屯、率作為所述預(yù)設(shè)時(shí)間段 內(nèi)所述待測(cè)量用戶的屯、率候選值集。
[0040] W上本發(fā)明提供的一種基于屯、率信號(hào)的屯、率測(cè)量方法及系統(tǒng)中，首先，從待測(cè)量 用戶的屯、率信號(hào)的屯、拍特征中篩選得到屯、拍模板；然后，針對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間段（當(dāng)前時(shí)刻至前 幾秒）內(nèi)的屯、率信號(hào)，利用其自相關(guān)函數(shù)的極值點(diǎn)集，計(jì)算得到待測(cè)量用戶當(dāng)前時(shí)刻的屯、 率候選值集；接著，利用篩選得到的屯、拍模板與每個(gè)屯、率候選值生成合成信號(hào)，并確定預(yù)設(shè) 時(shí)間段內(nèi)的屯、率信號(hào)與每個(gè)合成信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)；最后，針對(duì)每個(gè)屯、率候選值，利用與其 對(duì)應(yīng)的合成信號(hào)和互相關(guān)函數(shù)，計(jì)算得到每個(gè)所述屯、率候選值的可靠度，確定所述可靠度 最大的所述屯、率候選值為屯、率測(cè)量結(jié)果。
[0041] 本發(fā)明中，通過(guò)檢測(cè)屯、率信號(hào)的自相關(guān)函數(shù)的極值點(diǎn)來(lái)獲得屯、率候選值，進(jìn)而利 用合成信號(hào)與屯、率信號(hào)的互相關(guān)函數(shù)來(lái)篩選得到最后的屯、率測(cè)量結(jié)果。由于合成信號(hào)是由 從屯、率信號(hào)中自適應(yīng)提取篩選得到的屯、拍模板和屯、率候選值合成出來(lái)的，能夠有效消除不 同測(cè)量環(huán)境下的屯、拍波形異變影響，從而保證屯、率測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。顯然，本發(fā)明有效避 免了不規(guī)則的屯、拍特征可能被聚類到非屯、拍類而導(dǎo)致屯、拍檢出率低的情況，進(jìn)而提高屯、率 測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
【附圖說(shuō)明】
[0042] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0043] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于屯、率信號(hào)的屯、率測(cè)量方法的流程圖；
[0044] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于屯、率信號(hào)的屯、率測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0046] 本發(fā)明的核屯、是提供一種基于壓電信號(hào)的屯、率測(cè)量方法及系統(tǒng)，W克服現(xiàn)有技術(shù) 中不規(guī)則的屯、拍特征可能被聚類到非屯、拍類而導(dǎo)致屯、拍檢出率低的缺點(diǎn)，進(jìn)而提高屯、率測(cè) 量結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0047] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】 對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0048] 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明提供的技術(shù)方案，先對(duì)文中設(shè)及到的W下概 念進(jìn)行解釋： w例光電容積法：利用光電傳感器