[發明專利]一種心跳檢測方法及裝置

在審

• 申請號: 202111258333.0
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN113854990A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 郭世盛;張佳舒;韓海力;梁菁菁;慕安臻;歐渝;楊曉波;步雨晴;殷豪杰;崔國龍;孔令講;劉宏
• 申請（專利權）人: 青島海信日立空調系統有限公司
• 主分類號: A61B5/024
• 分類號: A61B5/024;A61B5/0507;A61B5/00
• 代理公司: 北京中博世達專利商標代理有限公司 11274
• 代理人: 申健

本申請提供一種心跳檢測方法及裝置，涉及雷達檢測技術領域，用于提高心跳檢測的準確性。該方法包括：向目標空間發射電磁波，并獲取回波信號；對回波信號進行處理，獲取目標人體的心跳時域信號；根據心跳時域信號，確定心跳時域信號中有效峰谷對的個數，并以有效峰谷對的個數，確定頻率選擇范圍；對心跳時域信號進行快速傅里葉變化，得到心跳頻域信號；在頻率選擇范圍內查找到心跳頻域信號的目標頻譜峰；根據目標頻譜峰的峰點值對應的頻率，確定目標人體的心跳頻率。

技術領域

本申請涉及雷達檢測技術領域，尤其涉及一種心跳檢測方法及裝置。

背景技術

在醫療健康領域，心跳頻率的實時檢測有利于醫護人員及時掌握病患狀態，也便于普通用戶及時了解自身的健康狀況。因此心跳頻率的正確測量具有重要的現實意義，有著廣泛的應用前景。

傳統的接觸式測量方法，往往會引起受測者身體或心理上的不適，影響測量結果的準確性，也不便于在諸如居家環境或者重癥監護環境下的連續檢測。因此，基于雷達的心跳特征檢測方法由于無需直接接觸到用戶，使其具有越來越廣泛的應用。

由于心跳信號的信號能量較弱，引起的身體表面微動位移較小，所以，心跳信號容易受到身體表面其他微動的干擾信號及呼吸信號的諧波的影響。因此，基于雷達的心跳檢測方法直接利用傅里葉變換算法來進行心跳檢測，容易使有效信號淹沒在噪聲中，從而影響最終確定的心跳頻率的準確性。

發明內容

本申請實施例提供一種心跳檢測方法及裝置，用于提高心跳檢測的準確性，以滿足用戶的使用需求。

第一方面，提供一種心跳檢測方法，應用于雷達設備，包括：向目標空間發射電磁波，并獲取回波信號；對回波信號進行處理，獲取目標人體的心跳時域信號；根據心跳時域信號，確定心跳時域信號中有效峰谷對的個數，并以有效峰谷對的個數，確定頻率選擇范圍；其中，有效峰谷對是峰點值與谷點值之間的差值大于或者等于峰谷差閾值的峰谷對，峰谷對由心跳時域信號中的相鄰的峰點值和谷點值構成；對心跳時域信號進行快速傅里葉變化，得到心跳頻域信號；在頻率選擇范圍內查找到心跳頻域信號的目標頻譜峰；根據目標頻譜峰的峰點值對應的頻率，確定目標人體的心跳頻率。

基于上述技術方案，心跳時域信號中有效峰谷對的個數可以反映心跳頻率的粗略估值，因此可以根據有效峰谷對的個數，確定心跳頻率的頻率選擇范圍，該心跳頻率的頻率選擇范圍可以合理地限定心跳頻率的上限和下限。由于噪聲的干擾，心跳時域信號進行快速傅里葉變化而得到心跳頻域信號一般有多個頻譜峰。對此，本申請實施例提供的技術方案通過在頻率選擇范圍內查找到心跳頻域信號的目標頻譜峰，合理地排除掉未在頻率選擇范圍內的頻譜峰，以避免有效信號(也即目標頻譜峰)淹沒在噪聲中，也即提高了信噪比。由于能夠準確地確定出能夠反映目標人體的心跳頻率的目標頻譜峰，因此根據目標頻譜峰的峰點值對應的頻率確定出來的目標人體的心跳頻率具有較高的準確性。

第二方面，提供一種心跳檢測方法，應用于雷達設備，包括：向目標空間發射電磁波，并獲取P個通道的回波信號，P為大于1的整數；對P個通道的回波信號進行處理，得到目標人體的P個通道的心跳時域信號；對于P個通道中的每一個通道，根據通道的心跳時域信號，確定通道的有效峰谷對的個數，并以有效峰谷對的個數，確定頻率選擇范圍；對通道的心跳時域信號進行快速傅里葉變化，得到通道的心跳頻域信號；在通道的頻率選擇范圍內查找到通道的心跳頻域信號的目標頻譜峰；以通道的心跳頻域信號的目標頻譜峰的峰點值對應的頻率作為通道的心跳頻率估計值；其中，有效峰谷對是峰點值與谷點值之間的差值大于或者等于峰谷差閾值的峰谷對，峰谷對由心跳時域信號中的相鄰的峰點值和谷點值構成；根據P個通道的心跳頻率估計值，確定目標人體的心跳頻率。

基于上述技術方案，對于P個通道中的每一個通道，以通道的心跳頻域信號中的目標頻譜峰的峰點值對應的頻率作為該通道的心跳頻率估計值，進而根據P個通道的心跳頻率估計值，確定目標人體的心跳頻率。這樣一來，相比于單個接收機通道來說，綜合考慮P個通道的心跳頻率估計值來確定最終的心跳頻率，具有更高的準確性。