一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量方法及其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于脈搏波速度測量技術(shù)，具體涉及利用一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量方法及其系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鑒于脈搏波速度(Pulse wave velocity)是心血管疾病罹患危險(xiǎn)的獨(dú)立預(yù)測因子，因此將降低PWV作為一個(gè)治療目標(biāo)，尤其是在治療治療老年高血壓患者時(shí)；連續(xù)的PWV信息不僅對于治療起到關(guān)鍵性作用，另外，PWV測量對于健康人群用于預(yù)防心腦血管疾病也有重要價(jià)值。傳統(tǒng)的PWV測定方法多采用超聲波傳感器、壓力傳感器或電脈沖傳感器方式，一方面硬件成本高、設(shè)備不便攜帶，另一方面操作復(fù)雜，一般需要在醫(yī)生的協(xié)助下才能完成測量，不適合大量普及。
[0003]另外，人的脈搏博速度在不同的季節(jié)并不是恒定不變的，而且隨著年齡的改變也有小幅度的變化，特別是對于心腦血管患者或者老年人，如果在短期內(nèi)脈搏波速度變化較大，就代表了病情的變化情況。但是，目前世界上還沒有一種方便實(shí)用的脈搏波速度測量系統(tǒng)，使被測量者在沒有任何因測量導(dǎo)致的身體不適的情況下就能夠準(zhǔn)確實(shí)時(shí)的獲得脈搏波速度值。
[0004]再者，脈搏波速度與人的身體心腦血管狀況有非常密切的關(guān)系，在年齡和體重確定的情況下，通過脈搏波速度可以推測血壓、血液粘稠度、血管彈性等人體指標(biāo)。連續(xù)的PWV信息對于治療起到關(guān)鍵性作用，因此，也需要有一種脈搏波測量系統(tǒng)，隨身攜帶方便，夠自動(dòng)實(shí)時(shí)測量，并且能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行存儲分析，從而可根據(jù)大數(shù)據(jù)量來客觀分析人的實(shí)際心腦血管狀況，進(jìn)一步了解人的身體健康狀況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量方法。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量方法，其改進(jìn)之處在于:所述方法包括
[0008]采用手機(jī)采集人體心動(dòng)物理信號；
[0009]采用手機(jī)采集人體手指視頻信號；
[0010]對人體心跳物理信號濾波處理并提取心動(dòng)變化時(shí)序信號；
[0011]對人體手指視頻信號處理并提取手指脈搏變化的時(shí)序信號；
[0012]對兩組信號的頻率、波長、波幅、峰值和速度多個(gè)維度進(jìn)行對比分析；
[0013]計(jì)算關(guān)聯(lián)變化點(diǎn)，通過關(guān)聯(lián)變化點(diǎn)的時(shí)間差計(jì)算脈搏波速度。
[0014]優(yōu)選的，所述采用手機(jī)采集人體心動(dòng)物理信號包括將手機(jī)放置在胸口位置，手機(jī)底部貼緊胸口，采用手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器采集人體心動(dòng)物理信號，每組信號時(shí)長2.5秒。
[0015]優(yōu)選的，所述采用手機(jī)采集人體手指視頻信號包括在采集心動(dòng)物理信號的同時(shí)，將手覆蓋在手機(jī)攝像頭上，用手機(jī)攝像頭采集人體手指的視頻信號，實(shí)時(shí)采集，實(shí)時(shí)處理，每組信號時(shí)長2.5秒。
[0016]優(yōu)選的，所述對人體心跳物理信號濾波處理并提取心動(dòng)變化時(shí)序信號包括對采集到的人體心動(dòng)物理信號進(jìn)行濾波和去噪算法處理，提取準(zhǔn)確的心跳變化時(shí)序信號。
[0017]優(yōu)選的，所述對人體手指視頻信號處理并提取手指脈搏變化的時(shí)序信號包括對人體手指視頻信號處理，根據(jù)顏色變化提取手指脈搏隨心跳變化所產(chǎn)生顏色色度變化的時(shí)序信號。
[0018]優(yōu)選的，所述對兩組信號的頻率、波長、波幅、峰值和速度多個(gè)維度進(jìn)行對比分析包括對心動(dòng)變化時(shí)序信號和手指脈搏變化的時(shí)序信號的頻率、波長、波幅、峰值和速度多個(gè)維度進(jìn)行對比分析。
[0019]優(yōu)選的，所述計(jì)算關(guān)聯(lián)變化點(diǎn)，通過關(guān)聯(lián)變化點(diǎn)的時(shí)間差計(jì)算脈搏波速度包括基于心動(dòng)變化時(shí)序信號和手指脈搏變化的時(shí)序信號的同步采集，計(jì)算兩組信號關(guān)聯(lián)變化點(diǎn)，通過兩組信號關(guān)聯(lián)變化點(diǎn)的時(shí)間差計(jì)算脈搏波速度。
[0020]本發(fā)明基于另一目的提供的一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量系統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于:所述系統(tǒng)包括手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器、心動(dòng)信息采集模塊、手機(jī)攝像頭、視頻采集模塊、心動(dòng)信息提取模塊、光積信息提取模塊、信號濾波模塊、信號分析模塊和脈搏波速計(jì)算模塊；所述手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器、心動(dòng)信息采集模塊、手機(jī)攝像頭、視頻采集模塊、心動(dòng)信息提取模塊、光積信息提取模塊、信號濾波模塊和脈搏波速計(jì)算模塊依次連接。
[0021]優(yōu)選的，
[0022]所述手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器用于采集人體心跳引起手機(jī)加速速度變化的時(shí)序信號;
[0023]所述手機(jī)攝像頭用于采集人體手指視頻信號；
[0024]所述視頻采集模塊用于按照一定的采樣率和同步機(jī)制將視頻信號采集并保存為固定時(shí)序視頻信息；
[0025]所述心動(dòng)信息提取模塊用于對采集到的心動(dòng)物理信號進(jìn)行濾波、去噪算法處理，提取準(zhǔn)確的心跳變化時(shí)序信號；
[0026]所述光積信息提取模塊用戶對視頻采集模塊所采集的視頻信息按照色度變化生成手指脈搏隨心跳變化的時(shí)序信號；
[0027]所述信號分析模塊用于對心跳信號、手指脈搏信號的頻率、波長、波幅、峰值和速度多個(gè)維度進(jìn)行對比分析；
[0028]所述脈搏波速計(jì)算模塊用于在信號的同步采集前提下，計(jì)算心動(dòng)變化時(shí)序信號和手指脈搏變化的時(shí)序信號關(guān)聯(lián)變化點(diǎn)，通過兩組信號關(guān)聯(lián)變化點(diǎn)的時(shí)間差計(jì)算脈搏波速度。
[0029]本發(fā)明的有益效果為:
[0030]本發(fā)明利用手機(jī)攝像頭同步多點(diǎn)采集人體脈搏波信號，以實(shí)現(xiàn)無須其他外部傳感器支持的情況下，僅通過手機(jī)測量人體不同部位脈搏波速度測量，與以往的脈搏波測量方法相比，本發(fā)明具有成本低、測量全面準(zhǔn)確、測量簡單等優(yōu)點(diǎn)，使用者無須專業(yè)人士既能隨時(shí)隨地測量等，容易及時(shí)發(fā)現(xiàn)心腦血管病癥，及時(shí)就醫(yī)，具有極大的社會價(jià)值。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明提供的一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量方法流程示意圖；
[0032]圖2是本發(fā)明提供的一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量方法心動(dòng)信號采集示意圖(正面)；
[0033]圖3是本發(fā)明提供的一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量方法心動(dòng)信號采集示意圖(側(cè)面)；
[0034]圖4是本發(fā)明提供的一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量方法手指視頻采集示意圖(手機(jī)背面)；
[0035]圖5是本發(fā)明提供的一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量方法手指視頻采集示意圖(手機(jī)側(cè)立面)；
[0036]圖6是本發(fā)明提供的一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量方法心跳信號示意圖；
[0037]圖7是本發(fā)明提供的一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量方法脈搏信號示意圖；
[0038]圖8是本發(fā)明提供的一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量方法心跳、脈搏信號分析計(jì)算示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0039]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量方法及其系統(tǒng)。本發(fā)明僅手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器、攝像頭，無須額外的傳感裝置，可以準(zhǔn)確采集和計(jì)算人體脈搏波速度數(shù)據(jù)，測量結(jié)果誤差在20毫秒內(nèi)。
[0040]本發(fā)明一種基于智能手機(jī)的人體脈搏波速度測量系統(tǒng)，系統(tǒng)包括手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器、心動(dòng)信息采集模塊、手機(jī)攝像頭、視頻采集模塊、心動(dòng)信息提取模塊、光積信息提取模塊、信號濾波模塊、信號分析模塊和脈搏波速計(jì)算模塊；
[0041]其中，手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器、心動(dòng)信息采集模塊、手機(jī)攝像頭、視頻采集模塊、心動(dòng)信息提取模塊、光積信