[發明專利]PPG信號質量評估方法、裝置、穿戴式設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202011351785.9
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112494001B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 狄素素;王德信;付暉;王曉強
• 申請（專利權）人: 青島歌爾智能傳感器有限公司
• 主分類號: A61B5/02
• 分類號: A61B5/02;A61B5/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 梁馨怡

1.一種PPG信號質量評估方法，用于評估穿戴式設備采集的PPG信號能否被解析，所述穿戴式設備具有加速度傳感器，其特征在于，所述PPG信號質量評估方法包括以下步驟：

獲取穿戴式設備采集的PPG信號和加速度傳感器輸出的加速度信號；

將獲取到的PPG信號和加速度信號進行時域至頻域轉換，得到頻域下的PPG信號和加速度信號；

當頻域下的PPG信號的幅度譜和加速度幅度譜未達到預設吻合度范圍，則確定當前所獲取的PPG信號質量可能被解析；計算所述頻域下的PPG信號的幅度譜和加速度信號的幅度譜的偏差值；

當所述偏差值大于預設最大偏差值，則當前頻域下的PPG信號可以被解析；將所述PPG信號的頻域信號減去所述加速度信號的頻域信號，以得到合成頻域信號；以及

獲取所述合成頻域信號在預設頻譜范圍內的譜峰個數，所述譜峰個數與所述PPG信號質量負相關；所述PPG信號和所述加速度信號均為同一時段內所獲取的信號；

當所述譜峰個數大于預設最小譜峰個數，確定所述合成頻域信號中的最大頻譜幅度、第二大頻譜幅度以及第三大頻譜幅度，所述最大頻譜幅度、所述第二大頻譜幅度以及所述第三大頻譜幅度所分別對應的頻率值下的PPG信號質量遞減；

當所述譜峰個數大于預設最小譜峰個數，基于譜峰個數確定所述PPG信號的質量評估結果包括：

確定所述合成頻域信號中的最大頻譜幅度，對比所述最大頻譜幅度所對應的頻率值與預設頻率區間，當所述最大頻譜幅度所對應的頻率值處于預設頻率區間時，則確定所述PPG信號的質量評估結果為PPG信號能夠被解析；和/或

確定所述合成頻域信號中的第二大頻譜幅度，對比所述第二大頻譜幅度所對應的頻率值與預設頻率區間，當所述第二大頻譜幅度所對應的頻率值處于預設頻率區間時，則確定所述PPG信號的質量評估結果為PPG信號能夠被解析；和/或

確定所述合成頻域信號中的第三大頻譜幅度，對比所述第三大頻譜幅度所對應的頻率值與預設頻率區間，當所述第三大頻譜幅度所對應的頻率值處于預設頻率區間時，則確定所述PPG信號的質量評估結果為PPG信號能夠被解析；

其中，所述預設頻率區間為不大于所述合成頻域信號的最大頻率值，且不小于所述合成頻域信號的最小頻率值。

2.如權利要求1所述的PPG信號質量評估方法，其特征在于，對比頻域下的PPG信號的幅度譜和加速度信號的幅度譜，得到所述PPG信號的質量評估結果包括：

當頻域下的PPG信號的幅度譜和加速度信號的幅度譜的吻合度達到預設吻合度范圍，則確定所述PPG信號的質量評估結果為PPG信號無法被解析。

3.如權利要求1所述的PPG信號質量評估方法，其特征在于，所述基于所述譜峰個數確定所述PPG信號的質量評估結果包括：

當所述譜峰個數小于或等于預設最小譜峰個數，則確定所述PPG信號的質量評估結果為PPG信號能夠被解析。

4.如權利要求1所述的PPG信號質量評估方法，其特征在于，在所述獲取穿戴式設備采集的PPG信號和加速度傳感器輸出的加速度信號的步驟之后，所述PPG信號質量評估方法還包括：

對獲取到的PPG信號和加速度信號進行帶通濾波去噪，得到時域下的PPG信號和加速度信號。

5.一種執行如權利要求1至4任一項所述的方法的PPG信號質量評估裝置，其特征在于，所述裝置包括：

信號發生單元，用于輸出PPG信號和加速度信號；

處理器；以及

存儲器，用于存儲可在所述處理器上運行的PPG信號質量評估程序；所述PPG信號質量評估程序被所述處理器執行時，實現如權利要求1至4任一項所述的PPG信號質量評估方法的步驟。

6.一種穿戴式設備，其特征在于，所述穿戴式設備存儲有如權利要求5所述的執行所述PPG信號質量評估方法的裝置。

7.一種存儲介質，其特征在于，所述存儲介質存儲有PPG信號質量裝置的評估程序，所述PPG信號質量裝置被處理器執行時實現如權利要求1至4任一項所述的PPG信號質量評估方法的步驟。