[發(fā)明專利]一種光體積變化描記圖法信號的生成方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010110280.7
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111297339B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設計）人: 吳澤劍;曹君
• 申請（專利權(quán)）人: 樂普（北京）醫(yī)療器械股份有限公司
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02
• 代理公司: 北京慧誠智道知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 11539
• 代理人: 李楠

本發(fā)明實施例涉及一種光體積變化描記圖法信號的生成方法和裝置，所述方法包括：根據(jù)預置的紅光像素閾值范圍對皮表視頻數(shù)據(jù)幀圖像序列的所有皮表視頻數(shù)據(jù)幀圖像依次進行單幀紅、綠色通道數(shù)據(jù)計算生成第一紅、綠光數(shù)字信號；對第一紅、綠光數(shù)字信號進行信號帶通濾波生成第二紅、綠光數(shù)字信號；獲取信號判斷標識符；根據(jù)信號判斷標識符判斷是否對第二紅光數(shù)字信號和第二綠光數(shù)字信號進行信號最大頻差判斷處理并生成第一判斷結(jié)果；當?shù)谝慌袛嘟Y(jié)果為達標信號標識時對第二紅和或綠光數(shù)字信號進行信噪比判斷生成第二判斷結(jié)果；當?shù)诙袛嘟Y(jié)果為達標信號標識時生成PPG信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電生理信號處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光體積變化描記圖法信號的生成方法和裝置。

背景技術(shù)

人體當前的健康狀態(tài)、激素水平、情緒狀態(tài)乃至生活方式等因素都會影響心臟的工作狀態(tài)，反之，通過對心臟運動的軌跡進行分析也可以反向獲悉人體的健康與疾病狀態(tài)信息。要獲得心臟運動的軌跡數(shù)據(jù)，就需要對心臟運動進行監(jiān)測和數(shù)據(jù)采集，傳統(tǒng)的方法是通過使用心電圖(electrocardiogram，ECG)監(jiān)測技術(shù)來完成的。該方式需要將導聯(lián)電極連接到身體多個部位來進行心電信號的采集，具體操作時，被監(jiān)測對象需要靜臥或者再日常生活中時刻佩戴多種接觸式設備(心貼、心帶等等)，對監(jiān)測對象的行動與生活造成諸多不便。

光體積變化描記圖法(Photoplethysmography，PPG)，是借助光電手段在活體組織中檢測血液容積變化的一種無創(chuàng)檢測方法。在心臟搏動時，對血管內(nèi)單位面積的血流量形成周期性變化，與之對應的血液體積也相應發(fā)生變化，從而導致反映血液吸收光量的PPG信號也呈現(xiàn)周期性變化趨勢。PPG信號可以通過手指、耳朵等區(qū)域測量得到。通過PPG信號同樣可以對心臟活動做一系列定向分析，且PPG方式相對ECG方式可以提高監(jiān)測對象的體驗舒適度。但在實際應用中，我們發(fā)現(xiàn)，當前的PPG信號采集裝置和方式比較刻板：照射光源只采用單一的紅光或者紅外光居多，采集前端常見最多的是指夾、耳夾之類的定制機械設備，采集的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過特定傳感器進行分析等等，諸如此類的問題都加大了上層醫(yī)療應用對PPG信號數(shù)據(jù)的獲取難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，就是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種光體積變化描記圖法信號的生成方法和裝置，不規(guī)定特定照射光源類型采用普通燈光即可，簡化了PPG信號前端采集裝置使用一般的移動終端也可實現(xiàn)；通過對錄取的視頻數(shù)據(jù)進行分析并生成PPG信號，即能滿足本地設備實時分析與數(shù)據(jù)備份的要求，又能滿足遠程傳輸與分析的需求；對有效信號的識別過程不依賴特定傳感器，降低了應用層面對PPG數(shù)據(jù)的獲取難度；通過設置信號判斷標識符，提高對多種拍攝設備的兼容性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例第一方面提供了一種光體積變化描記圖法信號的生成方法，其特征在于，所述方法包括：

根據(jù)預置的紅光像素閾值范圍，對皮表視頻數(shù)據(jù)幀圖像序列的所有皮表視頻數(shù)據(jù)幀圖像依次進行單幀紅色通道數(shù)據(jù)計算，生成第一紅光數(shù)字信號；并根據(jù)預置的綠光像素閾值范圍，對所述皮表視頻數(shù)據(jù)幀圖像序列的所有所述皮表視頻數(shù)據(jù)幀圖像依次進行單幀綠色通道數(shù)據(jù)計算，生成第一綠光數(shù)字信號；所述皮表視頻數(shù)據(jù)幀圖像序列包括多個所述皮表視頻數(shù)據(jù)幀圖像；

根據(jù)預置的帶通濾波頻率閾值范圍對所述第一紅光數(shù)字信號進行信號帶通濾波預處理生成第二紅光數(shù)字信號，并根據(jù)所述帶通濾波頻率閾值范圍對所述第一綠光數(shù)字信號進行信號帶通濾波預處理生成第二綠光數(shù)字信號；

獲取預置的信號判斷標識符；所述信號判斷標識符包括紅綠光同檢標識和紅光單檢標識兩種標識符；

根據(jù)所述信號判斷標識符判斷是否對所述第二紅光數(shù)字信號和所述第二綠光數(shù)字信號進行信號最大頻差判斷處理，當所述信號判斷標識符為所述紅綠光同檢標識時對所述第二紅光數(shù)字信號和所述第二綠光數(shù)字信號進行信號最大頻差判斷處理生成第一判斷結(jié)果，當所述信號判斷標識符為所述紅光單檢標識時直接設置所述第一判斷結(jié)果為達標信號標識；