[發明專利]一種基于多分辨率信號的心跳和呼吸檢測方法

有效

• 申請號: 202110056721.4
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112890795B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發明（設計）人: 章其波;魏鵬輝
• 申請（專利權）人: 寧波善德電子集團有限公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024
• 代理公司: 上海牧信專利代理事務所(普通合伙) 31416
• 代理人: 馬俊

一種基于多分辨率信號的心跳和呼吸檢測方法，涉及心跳和呼吸檢測技術，其中心跳檢測方法包括步驟：輸入心跳信號、DWT分解、D5子帶軟閾值化、平方并10級DWT分解、D1?D5子帶消除以確定參考窗口和在參考窗口中定位峰值；本申請提供一種基于多分辨率信號的心跳和呼吸檢測方法，檢測準確度更高。

技術領域

本發明涉及心跳和呼吸檢測技術，具體涉及一種基于多分辨率信號的心跳和呼吸檢測方法。

背景技術

人體每分鐘的心跳次數與人的健康狀況密切相關。通過測量心跳并計算心率，可預知心血管病的發生，同時通過檢測并監測心跳對醫學上判斷人的情緒行為具有重要意義。

目前檢測心跳主要有兩類方法，接觸式和非接觸式檢測方法。采用按壓脈搏、采用聽診器等進行心跳檢測，屬于接觸式的方法。采用基于人體皮膚表面對微波、紅外線、可見光的反射頻譜進行分析來得到心跳屬于非接觸式檢測方法。采用聽診器及按壓脈搏的接觸式心跳檢測方法，一般會在檢測時引起用戶的情緒反應，結果與被測者的情緒有關系。非接觸心跳檢測方法一般要求在檢測心跳時必須與被測人員的身體保持一定距離，現有的非接觸式檢測方法存在計算速度較慢、精度低缺點。

同樣，目前呼吸檢測方法也存在檢測準確度低的問題。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在的問題，本申請提供一種基于多分辨率信號的心跳和呼吸檢測方法，檢測準確度更高。

為了實現上述技術效果，本發明的具體技術方案如下：

一種基于多分辨率信號的心跳檢測方法，包括如下步驟:

S1、獲取N個心跳信號，得出每個心跳信號Sig對應的信號樣點

Sig_DCR＝Sig-mean(∑Sig),

其中，mean(∑Sig)表示N個心跳信號求和之后的平均值；

S2、對N個信號樣點Sig_DCR采用Db10分析小波進行一級濾波，分別得到低通信號a＝Sig_DCR*h，

高通信號d＝Sig_DCR*g，

其中h代表低通濾波器，g代表高通濾波器，*表示卷積；

在濾波之后，低通信號a和高通信號d下采樣到原來樣點的一半，即

(u↓2)[k]＝u[2k]

這樣就完成了一級分解得到A1和D1，對A1重復該濾波過程得到A2和D2；依次重復可以得在最低級別的近似系數A10以及細節系數D1-D10；在小波分解過程結束時得到的信號可以表示為：

[A10，D10，D9，D8，D7，D6，D5，D4，D3，D2，D1]；

舍棄其中的D1到D4的系數，以及A10和D10的系數后，余下的信號可以表示為：[D9，D8，D7，D6，D5]，即只保留細節信號D5-D9；

S3、對D5子帶進行系數的軟閾值化，軟閾值化的閾值取T＝300，軟閾值化后的D5子帶s＇有如下公式：

其中s∈D5，即s為D5子帶中的一個元素；

S4、對軟閾值化后的D5子帶s＇取平方獲得數據s＇＇＝(s＇)2；

對s″進一步做10級的離散小波變換分解(簡稱DWT分解)，其分解過程和步驟S2相同；