[發(fā)明專利]一種心率提取方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111241491.5
• 申請日: 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（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

本申請實(shí)施例涉及心率提取技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種心率提取方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。其中，所述方法：獲取心沖擊信號(hào)，對所述心沖擊信號(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。本申請能夠?qū)⒉杉降男臎_擊信號(hào)中的心率信號(hào)從其他信號(hào)準(zhǔn)確分離出來，且準(zhǔn)確地從心沖擊信號(hào)中測量出心率值。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請實(shí)施例涉及心率提取技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種心率提取方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)

心沖擊信號(hào)(Ballistocardiogram,BCG)，可以通過非接觸式壓電傳感器進(jìn)行便攜式測量，無需佩戴繁瑣的電極。目前，現(xiàn)有的心率床墊可以采集到光電信號(hào)，并通過光電信號(hào)的變化來記錄心沖擊信號(hào)。

本申請發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本申請實(shí)施例的過程中，發(fā)現(xiàn)：由于BCG受干擾比較嚴(yán)重，且信號(hào)本身比較雜亂，采集到的BCG中不僅包含了由于心跳而產(chǎn)生的心率信號(hào)，還包含了由于呼吸而產(chǎn)生的呼吸信號(hào)，在采集的過程中，由于各種外界因素的干擾，如體動(dòng)、人體的體重不同，睡覺姿勢不同，采集出來的BCG會(huì)有所差異，從BCG中準(zhǔn)確找到由于心跳產(chǎn)生的峰值較為困難。

發(fā)明內(nèi)容

本申請實(shí)施例的目的是提供一種心率提取方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，能夠從BCG信號(hào)中準(zhǔn)確提取出心率信號(hào)，且計(jì)算人體心率值。

為解決上述技術(shù)問題，本申請實(shí)施例采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本申請實(shí)施例中提供給了一種心率提取方法，包括：

獲取心沖擊信號(hào)，對所述心沖擊信號(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。

在一些實(shí)施例中，所述選擇預(yù)設(shè)小波基，對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)。

在一些實(shí)施例中，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)。

在一些實(shí)施例中，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：

對所述心率信號(hào)進(jìn)行巴特沃斯帶通濾波處理。

在一些實(shí)施例中，所述對所述心率信號(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。

在一些實(shí)施例中，所述對所述心率信號(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應(yīng)的相關(guān)性系數(shù)矩陣，包括: