[發明專利]獲取生理信號周期的方法及系統

有效

• 申請號: 201210063536.9
• 申請日: 2012-03-12
• 公開（公告）號: CN102613964A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 柳絮芳;楊松
• 申請（專利權）人: 深圳市視聆科技開發有限公司
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/08
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 胡海國;宋朝政

技術領域

本發明涉及到生理信號獲取技術，特別涉及到一種獲取生理信號周期的方法及系統。

背景技術

人體重要的生理信號，比如心跳、呼吸等信號，以往主要通過對肌肉電信號進行采集與處理而獲得，信號采集裝置需要與人體皮膚緊密接觸以取得清晰的電信號，然后放大并處理。通過上述方式獲取的生理信號的周期，可首先利用簡單的門限設定整形，獲得與周期相關的標志位，并根據周期標志位計算取得。

由于壓電傳感器等類似微動傳感器設備感知人的心跳、呼吸等微動信號，產生的信號波形(參照圖1)完全不同于生物電信號(參照圖2)，其波形為在一個跳躍周期里有不同數目的波束，幅度按周期呈現線性的變化，其周期的計量無法使用門限整形或簡單的傅立葉變換，當前最常采用的實時心率識別。但實時心率識別使用的是自相關函數處理，其計算量大，很難在廉價的ARM上運行，從而提高了周期的獲取成本。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種獲取生理信號周期的方法，提升了生理信號周期獲取的效率，降低了獲取成本。

本發明提出一種獲取生理信號周期的方法，包括步驟：

接收生理信號值與暫存數值比較大小，保留其中之一；將維持時間達到設定時間的生理信號值判定為一個極值；重新開始循環，判定下一個極值；

通過計算一個極值至下一個極值之間的時間值，獲取生理信號周期。

優選地，所述方法之后還包括：

判斷在一段時間內通過極大值與極小值分別獲取的周期是否相近；

當相近時，則將兩者周期的平均值設定為生理信號周期。

優選地，所述接收生理信號值與暫存數值比較大小，保留其中之一；將維持時間達到設定時間的生理信號值判定為一個極值；重新開始循環，判定下一個極值的步驟具體包括：

接收一個生理信號值，啟動計數器a并加一個單位數值，并將所述生理信號值與暫存數值進行比較，當所述生理信號值大于/小于暫存數值時，將所述生理信號值取代暫存數值，并將計數器a中數值累加至累加器b中，清零計數器a；當所述生理信號值小于/大于暫存數值時，繼續接收下一個心跳信號電壓值；當計數器a中計數達到設定時間所對應的數值，即可判定所述生理信號值為一個極值；則輸出累加器b中累加的數值，然后清零計數器a、暫存器以及累加器b，并繼續判定下一個極值；所述一個極值以及下一個極值分別為極大值或極小值。

優選地，所述通過計算一個極值至下一個極值之間的時間值，獲取生理信號周期的步驟具體包括：

將累加器b中累加的數值所需要的時間與設定時間相加，獲取所述生理信號周期。

優選地，所述設定時間大于生理信號周期識別范圍上限的半個周期。

本發明還提出一種獲取生理信號周期的系統，包括：

極值判定單元，用于接收生理信號值與暫存數值比較大小，保留其中之一；將維持時間達到設定時間的生理信號值判定為一個極值；重新開始循環，判定下一個極值；

周期計算單元，用于通過計算一個極值至下一個極值之間的時間值，獲取生理信號周期。

優選地，所述系統還包括：

相近周期判斷單元，用于判斷在一段時間內通過極大值與極小值分別獲取的周期是否相近；

周期設定單元，用于當相近時，則將兩者周期的平均值設定為生理信號周期。

優選地，所述極值判定單元具體用于：

接收一個生理信號值，啟動計數器a并加一個單位數值，并將所述生理信號值與暫存數值進行比較，當所述生理信號值大于/小于暫存數值時，將所述生理信號值取代暫存數值，并將計數器a中數值累加至累加器b中，清零計數器a；當所述生理信號值小于/大于暫存數值時，繼續接收下一個心跳信號電壓值；當計數器a中計數達到設定時間所對應的數值，即可判定所述生理信號值為一個極值；則輸出累加器b中累加的數值，然后清零計數器a、暫存器以及累加器b，并繼續判定下一個極值；所述一個極值以及下一個極值分別為極大值或極小值。

優選地，所述周期計算單元具體包括：

將累加器b中累加的數值所需要的時間與設定時間相加，獲取所述生理信號周期。

優選地，所述設定時間大于生理信號周期識別范圍上限的半個周期。

本發明可通過極值識別算法獲取生理信號的周期，具有簡單、快速、高效以及高可靠性等優勢；并且對生理信號的放大、濾波以及模數轉換的要求相應比較低，數據處理也相對容易，可大大降低硬件(要求)開銷。

附圖說明

圖1是現有技術中壓電傳感器獲取的信號波形示意圖；