[發明專利]減少光體積描記(PPG)信號中運動誘發的偽影

有效

• 申請號: 201611138819.X
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106880351B
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 塔凱什·潘德;大衛·帕特里克·馬吉
• 申請（專利權）人: 德州儀器公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/11;A61B5/00
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

本發明涉及減少光體積描記PPG信號中運動誘發的偽影。提供一種用于在光體積描記器PPG心率監測器裝置中進行心率測量的方法，其包含：對PPG信號執行(604)運動補償，其中參考X軸加速度信號產生經運動補償PPG信號PPG_accX，參考Y軸加速度信號產生經運動補償PPG信號PPG_accY，且參考Z軸加速度信號產生經運動補償信號PPG_accZ；組合(606)PPG_accX、PPG_accY及PPG_accZ以產生最終經運動補償PPG信號，其中將第一權重應用于PPG_accX，將第二權重應用于PPG_accY，且將第三權重應用于PPG_accZ；對所述最終經運動補償PPG信號執行(608)單個傅立葉變換FT以產生頻域PPG信號；以及基于所述頻域PPG信號估計(610)心率。

技術領域

本發明的實施例大體上涉及心率測量，且更特定來說，涉及減少用于心率測量的光體積描記(PPG)信號中運動誘發的偽影。

背景技術

光體積描記(PPG)是用于測量血流改變的眾所周知的光學方法。在PPG中，將特定波長(通常為紅色、紅外或綠色)的光源保持在皮膚表面，并測量反射光且使其與血流相關。血流的改變可用于計算生命統計資料，例如心率、呼吸率及其它健康相關的統計資料。許多消費型健身裝置使用PPG來估計佩戴所述裝置的人的心率。運動期間基于PPG的心率估計可受到PPG信號中的運動偽影的不利影響。運動偽影可由(例如)血液動力學效應、組織變形及相對于皮膚的傳感器移動引起。

發明內容

本發明的實施例涉及用于減少用于心率測量的光體積描記(PPG)信號中的運動誘發偽影的方法、設備及計算機可讀媒體。一方面，提供一種用于在光體積描記器(PPG)心率監測器裝置中進行心率測量的方法，其包含：從所述心率監測器裝置的PPG傳感器接收PPG信號；從所述心率監測器裝置的加速度計接收X軸加速度信號、Y軸加速度信號及Z軸加速度信號；對所述PPG信號執行運動補償，其中參考所述X軸加速度信號產生第一經運動補償PPG信號，參考所述Y軸加速度信號產生第二經運動補償PPG信號，且參考所述Z軸加速度信號產生第三經運動補償PPG信號；組合所述第一經運動補償PPG信號、所述第二經運動補償PPG信號及所述第三經運動補償PPG信號以產生第四經運動補償PPG信號，其中第一權重應用于所述第一經運動補償PPG，將第二權重應用于所述第二經運動補償PPG信號，且將第三權重應用于所述第三經運動補償PPG信號；對所述第四經運動補償PPG信號執行單個傅立葉變換(FT)以產生頻域PPG信號；以及基于所述頻域PPG信號估計心率。

一方面，提供了一種光體積描記器(PPG)心率監測器裝置，其包含：PPG傳感器組件，其經配置以產生模擬PPG信號；加速度計，其經配置以產生X軸加速度信號、Y軸加速度信號及Z軸加速度信號；運動補償組件，其耦合到所述PPG傳感器以接收所述PPG信號且耦合到所述加速度計以接收所述X軸加速度信號、所述Y軸加速度信號及所述Z軸加速度信號，其中所述運動補償組件經配置以參考所述X軸加速度信號產生第一經運動補償PPG信號，參考所述Y軸加速度信號產生第二經運動補償PPG信號，且參考所述Z軸加速度信號產生第三經運動補償PPG信號；組合器，其經配置以組合所述第一經運動補償PPG信號、所述第二經運動補償PPG信號及所述第三經運動補償PPG信號以產生第四經運動補償PPG信號，其中將第一權重應用于所述第一運動補償PPG，將第二權重應用于所述第二經運動補償PPG信號，且將第三權重應用于所述第三經運動補償PPG信號；FT組件，其經配置以對所述第四經運動補償PPG信號執行單個快速傅里葉變換(FFT)以產生頻域PPG信號；及心率跟蹤器組件，其經配置以基于所述頻域PPG信號來估計心臟。

附圖說明

現在將僅通過實例并參考附圖來描述特定實施例：

圖1及圖2是曲線圖；

圖3是實例性光體積描記器(PPG)心率監測器裝置的框圖；