[發(fā)明專利]呼吸信息的獲取方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810399008.8
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108451532B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜乙;周舜;王若曦
• 申請（專利權(quán)）人: 杜乙;周舜;王若曦;吳昊;弓健;岳海振
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08;A61B5/22
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健;陳國軍

1.一種呼吸信息的獲取方法，其特征在于，所述呼吸信息的獲取方法包括：

按照預(yù)設(shè)壓力采集方式，采集目標(biāo)人體多個不同身體部位所分別對應(yīng)的壓力信號；

對采集的所述壓力信號進(jìn)行信號處理，分析得到所述目標(biāo)人體對應(yīng)的呼吸信號；

根據(jù)得到的所述呼吸信號，獲取所述目標(biāo)人體對應(yīng)的呼吸強(qiáng)度和呼吸頻率；

所述根據(jù)得到的所述呼吸信號，獲取所述目標(biāo)人體對應(yīng)的呼吸強(qiáng)度和呼吸頻率，包括：

根據(jù)得到的呼吸信號得到的所述呼吸信號的瞬時幅值，對所述呼吸信號進(jìn)行頻譜分析，得到所述呼吸信號的瞬時頻率；

對所述瞬時幅值和瞬時頻率分別進(jìn)行濾波處理，得到所述目標(biāo)人體對應(yīng)的呼吸強(qiáng)度和呼吸頻率；

其中，對采集的所述壓力信號進(jìn)行信號處理，得到所述目標(biāo)人體對應(yīng)的呼吸信號，具體為：

識別壓力信號中包含的目標(biāo)人體說話的壓力信號時段；

從壓力信號中去除目標(biāo)人體說話的壓力信號時段的信號，得到目標(biāo)人體安靜時的壓力信號；

對所述目標(biāo)人體安靜時的壓力信號進(jìn)行處理，得到目標(biāo)人體對應(yīng)的呼吸信號；

其中，識別壓力信號中包含的目標(biāo)人體說話的壓力信號時段，具體為：

選取多個個體的安靜時的壓力信號和說話時的壓力信號進(jìn)行頻譜分析，并將安靜時的壓力信號的頻譜和說話時的壓力信號的頻譜作為訓(xùn)練集訓(xùn)練支持向量機(jī)；

將目標(biāo)人體的壓力信號進(jìn)行時頻分析，得到頻率隨時間的變化關(guān)系，將壓力信號進(jìn)行時頻分析的結(jié)果通過支持向量機(jī)進(jìn)行識別，當(dāng)識別出某一時間段的壓力信號為說話時的壓力信號時，將該時間段作為目標(biāo)人體說話的壓力信號時段；

其中，對所述目標(biāo)人體安靜時的壓力信號進(jìn)行處理，得到目標(biāo)人體對應(yīng)的呼吸信號，具體為：

選取多個個體的安靜時的壓力信號和對所述多個個體進(jìn)行測量得到的對應(yīng)的呼吸信號；

對每個個體的安靜時的壓力信號進(jìn)行頻譜分析，得到每個個體的安靜時的壓力信號的頻譜數(shù)據(jù)；

對每個個體的安靜時的壓力信號的頻譜數(shù)據(jù)與對應(yīng)的呼吸信號的關(guān)系進(jìn)行聚類分析，得到安靜時的壓力信號的頻譜數(shù)據(jù)與對應(yīng)的呼吸信號的關(guān)系的聚類結(jié)果；

對聚類結(jié)果的每個分類，獲取分類中每個個體的體型，并取體型數(shù)據(jù)的平均值作為對應(yīng)分類的體型代表值；

根據(jù)目標(biāo)人體的體型與每個分類的體型代表值的相似度大小，確定目標(biāo)人體所屬的分類；

對目標(biāo)人體的安靜時的壓力信號進(jìn)行頻譜分析，得到目標(biāo)人體的壓力信號的頻譜數(shù)據(jù)，再根據(jù)目標(biāo)人體所屬分類的安靜時的壓力信號的頻譜數(shù)據(jù)與對應(yīng)的呼吸信號的關(guān)系，得到目標(biāo)人體的呼吸強(qiáng)度；

將目標(biāo)人體的壓力信號的頻譜數(shù)據(jù)中幅值峰值所對應(yīng)的頻率作為目標(biāo)人體的呼吸頻率。

2.如權(quán)利要求1所述的呼吸信息的獲取方法，其特征在于，所述多個不同身體部位包括：

目標(biāo)人體的背部、腰部與胸部。

3.如權(quán)利要求1或2所述的呼吸信息的獲取方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)壓力采集方式包括：

針對背部與腰部的壓力信號采集，可以采用如下采集方式：在目標(biāo)人體的背部設(shè)置壓力傳感器，或者將可穿戴式壓力傳感設(shè)備配置在目標(biāo)人體身上，或者使目標(biāo)人體躺在設(shè)置有壓力傳感器的可躺臥體板設(shè)備上；

針對胸部的壓力信號采集，可以采用如下采集方式：在目標(biāo)人體的胸部設(shè)置壓力傳感器，或者將可穿戴式壓力傳感設(shè)備配置在目標(biāo)人體身上。

4.如權(quán)利要求1或2所述的呼吸信息的獲取方法，其特征在于，所述對采集的所述壓力信號進(jìn)行信號處理，分析得到所述目標(biāo)人體對應(yīng)的呼吸信號，包括：

對采集的所述壓力信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，將采集的動態(tài)的壓力信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字信號；

利用帶通濾波器對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進(jìn)行濾波處理，消除低頻和高頻的噪聲干擾，得到所述目標(biāo)人體對應(yīng)的呼吸信號。