[發(fā)明專利]一種抗運動干擾的脈率提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310176458.8
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN103230267A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設計）人: 王群;劉志文;范哲意;劉建英
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;高燕燕

1.一種抗運動干擾的脈率提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、采集脈搏信號并獲取其交流成分后轉換為頻譜信號；

步驟二、從頻譜信號的峰值中搜索具有近似二倍關系的頻率對；

步驟三、從搜索得到的頻率對中尋找與脈率預測值之間的關系符合設定近似條件的頻率值，并從中確定出最佳脈率值；

步驟四、將選擇的最佳脈率值作為下一輪脈率提取所使用的脈率預測值。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟三具體包括：

將步驟二搜索得到的頻率對記為[A,B]，其中，B近似為A的二倍，將A與B的一半即C構成近似頻率對[A,C]儲存到數組TA；

當數組TA中存在且僅存在1對[A,C]符合A與C均近似于預測脈率值，且A和C位置對應的幅度值均比其他位置的幅值大，則當前為非運動狀態(tài)，從A和C二者選取其一為最佳脈率值；否則，當前有運動干擾，找到符合A與C均近似于預測脈率值的[A,C]，以及符合A或C更近似于預測脈率值的[A,C]，從找到的近似于預測脈率值的A和C以及找到的更近似于預測脈率值的A或C中選取最佳脈率值；

所述近似于預測脈率值的條件是：數據在預測脈率值的一臨近范圍之內；

所述更加近似于預測脈率值的條件是：數據在預測脈率值的更小臨近范圍之內。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，

在所述步驟二中，將頻譜信號中的峰值對應的頻率值存入峰值數組Pm；

在所述步驟三中，當數組TA中的所有[A,C]中的A和C均不近似于預測脈率值或TA數組的長度為0時，則遍歷數組Pm：若存在且僅存在一個值X或一個值Y的二分之一即Y/2符合所述更加近似于預測脈率值的條件，則選取符合更加近似于預測脈率值條件的X或Y/2為最佳脈率值，否則采取脈率保護措施，即最佳脈率值沿用上一個循環(huán)的值。

4.如權利要求2或3所述的方法，其特征在于，步驟三中，進一步從找到的近似于預測脈率值的A和C以及找到的更近似于預測脈率值的A或C中選取備選脈率值；

當在本次脈率值提取過程中無法找到最佳脈率值時，進一步采用上一個循環(huán)中確定的備選脈率值替代本次使用的預測脈率值重復步驟三；如果仍不能獲得最佳脈率值，則采取脈率保護措施，即最佳脈率值沿用上一個循環(huán)的值。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟二中，將頻譜信號中的峰值對應的頻率值存入峰值數組Pm；將搜索得到的頻率對記為[A,B]，其中，B近似為A的二倍，計算B/2=C，將A與C構成近似頻率對[A,C]儲存到數組TA；

所述步驟三包括：

將TA中的近似頻率對[A,C]逐一與預測脈率值進行比較，分情況確定最佳脈率值：

a）當數組TA中存在且存在1對[A,C]符合A與C均近似于預測脈率值，且A和C位置對應的幅度值均比其他位置的幅值大，則判定當前為非運動狀態(tài)，從A和C二者選取其一為最佳脈率值；以下情況b）～g）均為運動狀態(tài)；

b）當在數組TA中存在2對[A,C]符合A與C均近似于預測脈率值時，從兩個A和兩個C中選取最接近預測脈率值的一個為最佳脈率值；選取次接近預測脈率值的一個為備選脈率值；

c）當在數組TA中存在且僅存在1對[A,C]符合A與C均近似于預測脈率值，但A和C不符合二者對應的幅度值均比其他位置的幅值大的條件，則從A和C二者選取最接近預測脈率值的一個為最佳脈率值，選取另一個為備選脈率值；

d）當在數組TA中存在且僅存在1對[A,C]符合A與C均近似于預測脈率值，同時存在1對[A,C]中的A或C亦近似于預測脈率值且符合更加近似于預測脈率值的條件時，從前一[A,C]中選取A、C其一為近似值1，從后一[A,C]中選取符合更加近似于預測脈率值條件的A或C確定為近似值2，從近似值1和近似值2中選取其一為最佳脈率值，選取另一個為備選脈率值；

e）當在數組TA中有且僅有1對[A,C]中的A或C符合更加近似于預測脈率值的條件，則選取符合更加近似于預測脈率值的A或C為最佳脈率值；備選脈率值沿用上一次循環(huán)的值；

f）當數組TA中的所有[A,C]中的A和C均不近似于預測脈率值或TA數組的長度為0時，則遍歷數組Pm：若存在且僅存在一個值X或一個值Y的二分之一即Y/2符合所述更加近似于預測脈率值的條件，則選取符合更加近似于預測脈率值條件的X或Y/2為最佳脈率值，備選脈率值沿用上一次循環(huán)的值；否則屬于情況g）；

g）先采用上一個循環(huán)中確定的備選脈率值替代預測脈率值重復步驟三；如果仍不能獲得最佳脈率值，則采取脈率保護措施，即最佳脈率值沿用上一個循環(huán)的值，且備選脈率值沿用上一次循環(huán)的值。