[發(fā)明專利]一種心率提取方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111241491.5
• 申請(qǐng)日: 2021-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN114027813A
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱珊珊;谷鵬;蔣育陶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市麥格米特控制技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/024
• 分類號(hào): A61B5/024;A61B5/11
• 代理公司: 深圳市六加知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44372
• 代理人: 孟麗平

1.一種心率提取方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取心沖擊信號(hào)，對(duì)所述心沖擊信號(hào)進(jìn)行截取，獲得一段局部心沖擊信號(hào)；

選擇預(yù)設(shè)小波基，對(duì)所述局部心沖擊信號(hào)進(jìn)行離散小波變換，以提取所述局部心沖擊信號(hào)中的心率信號(hào)；

對(duì)所述心率信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性分析及聚類分析，得到心跳峰值；

計(jì)算所述心跳峰值之間的距離，得到心率值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述選擇預(yù)設(shè)小波基，對(duì)所述局部心沖擊信號(hào)進(jìn)行離散小波變換，以提取所述局部心沖擊信號(hào)中的心率信號(hào)，包括：

選擇預(yù)設(shè)小波基，對(duì)所述局部心沖擊信號(hào)進(jìn)行離散小波變換，以提取所述局部心沖擊信號(hào)中的多個(gè)細(xì)節(jié)系數(shù)及近似系數(shù)；

利用所述細(xì)節(jié)系數(shù)及近似系數(shù)，對(duì)所述局部心沖擊信號(hào)進(jìn)行重構(gòu)，得到重構(gòu)信號(hào)；

將所述重構(gòu)信號(hào)分解為高頻細(xì)節(jié)和低頻細(xì)節(jié)，得到心率信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將所述重構(gòu)信號(hào)分解為高頻細(xì)節(jié)和低頻細(xì)節(jié)，得到心率信號(hào)，包括：

將所述重構(gòu)信號(hào)分解為至少兩個(gè)高頻細(xì)節(jié)和一個(gè)低頻細(xì)節(jié)；

在至少兩個(gè)所述高頻細(xì)節(jié)中選取其中一個(gè)高頻細(xì)節(jié)作為心率信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述提取所述局部心沖擊信號(hào)中的心率信號(hào)之后，所述方法還包括：

對(duì)所述心率信號(hào)進(jìn)行巴特沃斯帶通濾波處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述心率信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性分析及聚類分析，得到心跳峰值，包括：

對(duì)所述心率信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性分析，得到波峰序列及所述波峰序列中峰值對(duì)應(yīng)的相關(guān)性系數(shù)矩陣；

利用順序聚類算法及所述相關(guān)性系數(shù)矩陣，對(duì)所述波峰序列中的峰值聚類分析，得到包含峰值最多的一類作為心跳峰值。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述心率信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性分析，得到波峰序列及所述波峰序列中峰值對(duì)應(yīng)的相關(guān)性系數(shù)矩陣，包括:

利用二階求導(dǎo)獲取所述心率信號(hào)中的極大值，得到極大值集合；

計(jì)算所述極大值集合中相鄰極大值之間的心率間隔；

判斷所述極大值集合中是否存在心率間隔小于預(yù)設(shè)間隔的極大值；

若是，則剔除心率間隔小于所述預(yù)設(shè)間隔的極大值，得到波峰序列；

通過(guò)斯皮爾曼相關(guān)性系數(shù)把所述波峰序列中的每一個(gè)波峰之間的相關(guān)性系數(shù)計(jì)算出來(lái)，得到相關(guān)性系數(shù)矩陣。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用順序聚類算法及所述相關(guān)性系數(shù)矩陣，對(duì)所述波峰序列中的峰值聚類分析，得到包含峰值最多的一類作為心跳峰值，包括：

確定第一聚類、第二聚類和第三聚類；

將所述波峰序列中相關(guān)性系數(shù)大于第一預(yù)設(shè)系數(shù)的峰值放入所述第一個(gè)聚類中；

將所述波峰序列中與所述第一聚類之間的相關(guān)性系數(shù)小于第二預(yù)設(shè)系數(shù)，且相關(guān)性系數(shù)大于所述第一預(yù)設(shè)系數(shù)的峰值放入所述第二聚類中；所述第二預(yù)設(shè)系數(shù)小于所述第一預(yù)設(shè)系數(shù)；

將所述波峰序列中相關(guān)性系數(shù)小于所述第一預(yù)設(shè)系數(shù)且不屬于第一聚類的峰值放入第三聚類中；

分別計(jì)算第一聚類的峰值數(shù)量、第二聚類的峰值數(shù)量、第三聚類的峰值數(shù)量，得到峰值數(shù)量最多的聚類作為心跳峰值。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在獲得一段局部心沖擊信號(hào)之后，所述方法還包括：

對(duì)所述局部心沖擊信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。

9.一種心率提取裝置，其特征在于，所述裝置包括：

心沖擊信號(hào)獲取模塊，用于獲取心沖擊信號(hào)，對(duì)所述心沖擊信號(hào)進(jìn)行截取，獲得一段局部心沖擊信號(hào)；

小波變換模塊，用于選擇預(yù)設(shè)小波基，對(duì)所述局部心沖擊信號(hào)進(jìn)行離散小波變換，以提取所述局部心沖擊信號(hào)中的心率信號(hào)；

分析模塊，用于對(duì)所述心率信號(hào)進(jìn)行相關(guān)性分析及聚類分析，得到心跳峰值；

計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述心跳峰值之間的距離，得到心率值。