发明名称 一种基于腕式可穿戴设备的脉率提取方法
摘要 本发明公开了一种基于腕式可穿戴设备的脉率提取方法。本发明首先通过对加速度传感器采集的加速度信息进行分析,将当前的运动状态进行了分类。对于不同运动状态,采用不同的算法获得脉率信息。对于运动下的测试,还分析了其运动是否规律,对于规律的运动和不规律的运动,分别采用不同的算法获得脉率信息。这种分类方式使得脉率的获取更为准确。同时,也解决了对于存在噪声信号无法获取脉率的问题。
申请公布号 CN105997043A 申请公布日期 2016.10.12
申请号 CN201610471150.X 申请日期 2016.06.24
申请人 中国科学院电子学研究所 发明人 方震;张鹏飞;赵湛;陈贤祥;杜利东
分类号 A61B5/0245(2006.01)I 主分类号 A61B5/0245(2006.01)I
代理机构 北京理工大学专利中心 11120 代理人 仇蕾安;高燕燕
主权项 一种基于腕式可穿戴设备的脉率提取方法,所述腕式可穿戴设备主要由加速度传感器和光电传感器构成;其特征在于,提取方法具体包括如下步骤:步骤一、开启腕式可穿戴设备,加速度传感器和光电传感器各自进行采集工作;待加速度传感器采集n个加速度值后,将采样的n个加速度数据储存在数组d中;执行步骤二;步骤二、将步骤一中采集的n个加速度值求模,并依次与阈值q进行比较;若模值大于阈值q的个数超过设定值x时,且x=n×10%,则说明当前处于运动状态,执行步骤四;若模值大于阈值q的个数未超过设定值x时,则说明当前处于静止状态,执行步骤三;步骤三、采用光电传感器进行脉率提取,得到光电容积脉搏波PPG信号,通过对PPG信号中相邻R点的间期算法获得静止状态下的脉率;步骤四、根据运动分类算法将运动状态分为规律运动和非规律运动,其确定方法如下;S41、从加速度模值中选出最大值a<sub>max</sub>S42、对数组d中的加速度数据进行归一化处理;S43、选取归一化后的数组d中的最大值p<sub>max</sub>;S44、设定阈值P,以p<sub>max</sub>为基准值,在归一化后的数组d中遍历基准值左侧的其他数值,获取首个超过阈值P的数值,定义为p<sub>b</sub>;同样地,遍历基准值右侧的其他数值,获取首个超过阈值P的数值,定义为p<sub>c</sub>;当遍历完所有数值后,一旦有一侧没有获取到数值,则判断为非规律运动状态;执行步骤六;若p<sub>b</sub>和p<sub>c</sub>均获得,则执行步骤S45;S45、定义p<sub>b</sub>与p<sub>max</sub>之间的距离为L<sub>1</sub>,p<sub>max</sub>与p<sub>c</sub>之间的距离为L<sub>2</sub>;若L<sub>1</sub>和L<sub>2</sub>相等,则说明做规律运动,执行步骤五;否则,判定为非规律运动,执行步骤六;步骤五、对于规律运动状态下的脉率提取方法,采用光电传感器采集PPG信号,并提取脉率;步骤六、对于非规律运动状态下的脉率提取方法:先采用光电传感器采集PPG信号,之后采用ANC算法对PPG信号进行去燥处理,通过提取PPG信号中相邻P点的间期,获得脉率。
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