CN105748053A - 终端和血压测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种终端和血压测量方法，该终端包括：闪光灯、处理器和至少两个摄像头，每两个摄像头之间具有一预设距离；闪光灯，用于在处理器的控制下发出预设频率的灯光；至少两个摄像头，用于在处理器的控制下采集光电容积脉搏波PPG信号，PPG信号为灯光经过覆盖在摄像头上的用户的肢体反射并被摄像头接收的信号；处理器，用于控制闪光灯发出预设频率的灯光，控制每个摄像头以预设频率依次启动采集PPG信号，得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据每个摄像头所采集到的PPG信号确定脉搏波传播速度，根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压。本发明提供的终端和血压测量方法，可以提高测量的血压的精确度。

Description

终端和血压测量方法
技术领域
本发明涉及智能终端技术领域，尤其涉及一种终端和血压测量方法。
背景技术
血压是血液在血管中流动时对血管壁的侧压力，血压的高低直接反映了心脏射血能力、血液粘稠度、血管弹性、血管外周阻力等人体关键因素，血压过高可能引起动脉硬化、冠心病、心率衰竭等，血压过低则可能引起心肌梗死或休克，因此，血压过低过高(低血压、高血压)都会造成严重后果。目前我国高血压患者高达1.3亿，其中有近一半的人并不知晓自己患有高血压，高血压的治疗率和控制率更低，分别为28.2％和2.9％，因此，如何精确、快速、方便地检测血压也成了当前人们非常关注的重要课题。
目前，测量血压的技术主要是通过获得脉搏波通过动脉两点之间的距离和脉搏波的传递时间(PulseTransitTime，PTT)计算出脉搏波传播速度(PulseWaveVelocity，PWV)，根据PWV与血压的线性关系测量出用户的血压。图1为目前采用PTT测量方法测量血压的示意图，如图1所示，将两个光电容积脉搏波(photoplethysmography，PPG)传感器(如图1中PPG1和PPG2)分别安置于用户肱动脉(如图1中位置1)与中指指动脉(如图1中位置2)的皮肤上，通过测量肱动脉与中指指动脉的距离可以获得动脉两点之间的距离，通过测量脉搏波在位置1的时间点T1和在位置2的时间点T2，可以获得脉搏波的传递时间，进而测量得出用户的血压。
然而，采用目前的PTT测量方法，由于两个传感器之间的距离容易受到人体运动产生变化，会直接影响脉搏波的传递时间PTT，使得测量得到的血压与实际血压存在误差，从而导致测量的血压的精确度不高。
发明内容
本发明提供一种终端和血压测量方法，可以提高测量的血压的精确度。
本发明第一方面提供的终端，包括：闪光灯、处理器和至少两个摄像头，每两个摄像头之间具有一预设距离；处理器用于控制闪光灯，闪光灯用于在处理器的控制下发出预设频率的灯光；处理器还用于控制至少两个摄像头，至少两个摄像头用于在处理器的控制下采集PPG信号，PPG信号为灯光经过覆盖在摄像头上的用户的肢体反射并被摄像头接收的信号；处理器还用于得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据预设距离和每个摄像头所采集到的至少一路PPG信号确定脉搏波传播速度，根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压。保证了PTT不受射血前期及人体动作的干扰，且终端采用至少两个摄像头的方式解决了用户手臂动作引起的传感器距离的改变，因而保证了测出的脉搏波的传递时间PTT的稳定性，从而提高测量的血压的精确度。
结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，处理器用于得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据预设距离和每个摄像头所采集到的至少一路PPG信号确定脉搏波传播速度时，具体用于：根据每个摄像头采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头一一对应的目标PPG信号；确定同一个脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的各个时域特征点对应的时间点之间的差值；根据预设距离与脉搏波传递时间的比值获取脉搏波传播速度；根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压。实现根据PPG信号中同一时域特征点对应的时间点获取脉搏波传播速度，进而获取用户的测量血压。
结合第一方面和第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，摄像头具体用于：在闪光灯发出灯光的间隔，至少两个摄像头用于在处理器的控制下，以预设频率依次采集灯光照射在覆盖在摄像头上的用户的肢体的环境光，在闪光灯发出灯光时，至少两个摄像头以预设频率依次采集灯光经过覆盖在摄像头上的用户的肢体反射后的反射光；相应地，处理器用于得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号时，具体用于：根据每个摄像头每一次采集的反射光与环境光的差值信号得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，可以实现每个摄像头获得至少一个PPG信号。由闪光灯作为光源，通过人体手指或其它位置的透射/反射后，返回的光被双摄像头分别接收，从而能够完成便携式的血压检测功能，实现每个摄像头获得至少一个PPG信号。
结合第一方面的第二种实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，每个摄像头所采集的至少一个PPG信号包括：红光R、绿光G和蓝光B三路PPG信号；相应地，处理器用于根据每个摄像头采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头一一对应的目标PPG信号时，具体用于：检测每个摄像头采集的三路PPG信号的信噪比SNR，获取每个摄像头采集的三路PPG信号中SNR最大的一路PPG信号作为目标PPG信号。通过获取信噪比最大的一路的信号作为目标PPG信号，采用信噪比最大的一路信号进行特征点的选择，从而大大减小了动作干扰对算法的影响。
结合第一方面的第三种实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，处理器还用于：获取每个摄像头所采集到的三路PPG信号中SNR最大的一路PPG信号的特征参数序列，特征参数序列为PPG信号的频域特征点的集合；处理器用于根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压时，具体用于：根据脉搏波传播速度和特征参数序列获取用户的测量血压。通过将PPG信号某一特征点的时间差值PTT与特征参数序列共同组成了最终的特征参数序列，作为测量血压算法的输入参数，提供更多的与测量的血压相关的参数，克服了目前与血压相关的参数的关键信息不足，使得测量的血压精确度不高的缺陷。
结合第一方面的第三种实现方式和第一方面的四种实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，处理器还用于：在检测每个摄像头采集的三路PPG信号的信噪比SNR之后，分别将每个摄像头采集的三路PPG信号的SNR与预设阈值比较；若三路PPG信号的SNR均小于预设阈值，则向用户发送测量指示信息，测量指示信息用于指示用户将用户的肢体重新覆盖在每一个摄像头上。通过判断三路PPG信号的SNR，可以在用户测量血压晃动过大时，提醒用户重新测量，提高测量的血压的精确度。
结合第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，每个摄像头所采集的至少一个PPG信号包括：红光R、绿光G和蓝光B三路PPG信号；相应地，处理器用于根据每个摄像头采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头一一对应的目标PPG信号时，具体用于：获取每个摄像头采集的三路PPG信号，将每个摄像头采集的三路PPG信号的平均值作为目标PPG信号。通过将每个摄像头采集的三路PPG信号的平均值作为目标PPG信号，采用三路PPG信号的平均值进行特征点的选择，从而大大减小了动作干扰对算法的影响。
结合第一方面至第一方面的第五种实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，处理器用于根据差值获取脉搏波传递时间时具体用于：根据任一脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的时域特征点对应的时间点之间的差值或者至少两个脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的时域特征点对应的时间点之间的差值的平均值获取脉搏波传递时间，可以提高值获取脉搏波传递时间的准确度，进而提高获取的用户的测量血压的精确度。
结合第一方面至第一方面的第七种实现方式，在第一方面的第八种实现方式中，终端还包括：显示屏，用于在处理器的控制下显示用户的测量血压，实现将用户的测量血压显示出来，便于用户获知自身的血压大小。
本发明第二方面提供的血压测量方法，包括：处理器控制闪光灯发出预设频率的灯光；处理器控制至少两个摄像头采集PPG信号，PPG信号为灯光经过覆盖在摄像头上的用户的肢体反射并被摄像头接收的信号；处理器得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据两个摄像头之间的预设距离以及每个摄像头所采集到的至少一路PPG信号确定脉搏波传播速度，根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压。保证了PTT不受射血前期及人体动作的干扰，且采用至少两个摄像头的方式解决了手臂动作引起的传感器距离的改变，因而保证了测出的脉搏波的传递时间PTT的稳定性，从而提高测量的血压的精确度。本方法中的对于各个步骤的细化与第一方面中的各种实现方式相对应，这里不再赘述。
本发明实施例提供的终端和血压测量方法，通过处理器控制闪光灯发出预设频率的灯光，控制至少两个摄像头采集PPG信号，得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据每个摄像头所采集到的至少一路PPG信号确定脉搏波传播速度，根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压，保证了PTT不受射血前期及人体动作的干扰，且采用至少两个摄像头的方式解决了手臂动作引起的传感器距离的改变，因而保证了测出的脉搏波的传递时间PTT的稳定性，从而提高测量的血压的精确度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为目前采用PTT测量方法测量血压的示意图；
图2为PPG的测量原理示意图；
图3为采用PPG描记法获得的PPG的波形图；
图4为本发明实施例一提供的终端的结构示意图；
图5为本发明实施例二提供的终端的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的获取时域特征点对应的时间点之间的差值的示意图；
图7为本发明实施例提供的两个摄像头和一个闪光灯的控制流程图；
图8为本发明实施例一提供的血压测量方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，主要采用光电容积脉搏波分析获取血液在血管中流动的血流参数，光电容积脉搏波法是根据外周微血管的血液容积随心脏搏动而产生的脉动性变化，再通过光电容积脉搏波(Photoplethysmography，简称PPG)描记法获得的PPG信号，PPG描记法是一种简单的、低成本的、可以用来探测组织血管中血量变化的光学测量技术。图2为PPG的测量原理示意图，如图2所示，PPG技术经常用在皮肤表面的无创测量中，通过光电晶体管接收光信号，其中，光电晶体管可以包括红外波长的发光二极管(LightEmittingDiode，简称LED)和红色(Red)波长的LED，将接收的光信号变换为电信号，以及经过滤波、放大、模数(A/D)转换等处理后，得到容积脉搏波的血流变化，即光电容积脉搏波。图3为采用PPG描记法获得的PPG的波形图，如图3所示，PPG的波形一般包含交流电(AlternatingCurrent，简写AC)和直流电(DirectCurrent，简称DC)两部分：AC部分通常来自心脏跳动引起的血量的变化，一般与脉搏同步；而DC部分反应的是组织内的平均血量，在呼吸、交感神经活动和体温调节的影响下呈现低频的波动。
图4为本发明实施例一提供的终端的结构示意图，图5为本发明实施例二提供的终端的结构示意图。如图4和图5所示，本发明实施例提供的终端，包括：闪光灯41、处理器42和至少两个摄像头43，每两个摄像头43之间具有一预设距离。
需要说明的是，本发明实施例的终端可以为手机、平板电脑和笔记本电脑等，本发明实施例主要以手机为例进行阐述，但并不仅限于此。本发明实施例主要以两个摄像头为例进行阐述，但并不仅限于此。
处理器42用于控制闪光灯41，闪光灯41用于在处理器42的控制下发出预设频率的灯光。
其中，预设频率是指闪光灯每秒钟开关的固定次数。本领域技术人员都了解，为了能够更好、更及时地完成采样，闪光灯的闪光的频率以及与之配合的通过摄像头进行信号采集的频率都远远大于脉搏的频率。
处理器42还用于控制至少两个摄像头43，至少两个摄像头43用于在处理器42的控制下采集PPG信号，PPG信号为灯光经过覆盖在摄像头上的用户的肢体反射并被摄像头43接收的信号。
具体的，一个手机里面装配有两个摄像头，紧挨着为闪光灯，两个摄像头和一个闪光灯组成硬件采集模块(血压数据采集模块)，即由闪光灯作为光源，通过人体手指或其它位置的透射/反射后，返回的光被双摄像头分别接收，从而能够完成便携式的血压检测功能。两个摄像头之间有一个预设距离(两个摄像头中心之间的距离)，优选的，该预设距离可以从几十毫米到几厘米。
处理器42得到每个摄像头43所采集的至少一个PPG信号，根据预设距离和每个摄像头43所采集到的至少一路PPG信号确定脉搏波传播速度，根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压。
其中，每个摄像头所采集的至少一个PPG信号是指每个摄像头各自所采集的至少一路PPG信号，例如，有两个摄像头，分别为第一摄像头以及第二摄像头，则第一摄像头采集至少一路PPG信号，第二摄像头也采集至少一路PPG信号。通常摄像头可以包括红光R、绿光G和蓝光B三路PPG信号，在其他实施例，也不限定只包括一路、两种或者三路更多的情况。
由于脉搏波传播速度与血压之间具有线性关系，因此，根据脉搏波传播速度可以获取用户的测量血压，其中，本发明实施例中根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压与目前相同根据脉搏波传播速度与血压的线性关系测量出用户的血压相同，本发明实施例在此不进行限定和赘述。每个摄像头43所采集的光信号在手机内部通过信号放大、硬件滤波、A/D转换后即为采集到的至少一个PPG信号，至少一个PPG信号在手机中的处理器中进行处理后计算出血压值。
需要说明的是，本发明实施例中的处理器42可以是一个中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)。
在实际应用中，手机一般需带两个摄像头(记为PD1、PD2)，PD1与PD2的预设距离为L，手机内置控制器控制闪光灯(记为LED)打开，先采集PD1上采到的电流数据，再打开PD2上采到的电流数据，两路数据描绘出波形，分别记为PPG1和PPG2。从PPG1寻找出至少一个特征的时间点，记为t1，从PPG2找出对应特征的时间点，记为t2，则PTT＝t2–t1，PWV＝L/PTT。通过用两路信号之间的特征点时间差作为PTT，保证了PTT不受射血前期及人体动作的干扰，且手机双摄像头的方式解决了手臂动作引起的传感器距离的改变，因而保证了测出的脉搏波的传递时间PTT的稳定性。
本发明实施例提供的终端，通过包括闪光灯、处理器和至少两个摄像头，每两个摄像头之间具有一预设距离，至少两个摄像头和一个闪光灯组成血压数据采集模块，即由闪光灯作为光源，通过人体手指或其它位置的透射/反射后，返回的光被至少摄像头分别接收，从而能够完成便携式的血压检测功能。同时，通过处理器控制闪光灯发出预设频率的灯光，控制至少两个摄像头采集PPG信号，得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据每个摄像头所采集到的至少一路PPG信号确定脉搏波传播速度，根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压，保证了PTT不受射血前期及人体动作的干扰，且终端采用至少两个摄像头的方式解决了手臂动作引起的传感器距离的改变，因而保证了测出的脉搏波的传递时间PTT的稳定性，从而提高测量的血压的精确度。
进一步地，在图4所示实例中，处理器42用于得到每个摄像头43所采集的至少一个PPG信号，根据预设距离和每个摄像头43所采集到的至少一路PPG信号确定脉搏波传播速度时，具体用于：根据每个摄像头43采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头43一一对应的目标PPG信号；确定同一个脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的各个时域特征点对应的时间点之间的差值；根据差值获取脉搏波传递时间；根据预设距离与脉搏波传递时间的比值获取脉搏波传播速度；根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压。
具体的，通常摄像头43可以包括红光R、绿光G和蓝光B三路PPG信号，处理器42根据每个摄像头43采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头43一一对应的目标PPG信号可以但并不仅限于包括以下几种方式：处理器43可以将每个摄像头43采集的至少一路PPG信号中的任意一路信号作为目标PPG信号，也可以将每个摄像头43采集的至少一路PPG信号中的任意两路信号的平均值作为目标PPG信号；也可以将每个摄像头43采集的至少一路PPG信号中的三路信号的平均值作为目标PPG信号，也可以将每个摄像头43采集的至少一路PPG信号中的三路信号中SNR最大的一路信号作为目标PPG信号，本实施例在此不进行限定。处理器42确定同一个脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的各个时域特征点对应的时间点之间的差值。其中，时域特征点是指在时域的信号波形中，能够反映脉搏波信号特征的点。优选的，时域特征点可以是PPG信号中的波峰，相对应地，上述时间差即为两个波峰分别对应的两个时间点之间的时间差。
图6为本发明实施例提供的获取时域特征点对应的时间点之间的差值的示意图，如图6所示，处理器通过两个摄像头获取到的目标PPG信号分别标记为PPG1和PPG2，假设波形中的最大波峰为时域特征点，则图6中所示的PPG1与PPG2中都存在多个时域特征点，例如，PPG1中有3个时域特征点，PPG2中有4个时域特征点。根据两个PPG信号的采集时间不同，同一脉搏对应的相邻两路的目标PPG信号中的各个时域点对应的时间点之间的差值也不同，具体的：
(1)假设PPG1对应的摄像头先采集到脉搏波，则PPG1信号会先出现一个波峰(时域特征点)，然后接着在PPG2信号上出现一个波峰，此时，可以采用公式T1＝t3–t1计算出该差值；
(2)假设PPG2对应的摄像头先采集到脉搏波，则PPG2信号会先出现一个波峰，然后接着在PPG1信号上出现一个波峰，此时，可以采用公式T2＝t5–t3计算出该差值。
进一步地，在图4所示实例中，处理器42用于根据差值获取脉搏波传递时间时，具体用于：根据任一脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的时域特征点对应的时间点之间的差值或者至少两个脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的时域特征点对应的时间点之间的差值的平均值获取脉搏波传递时间。
具体的，如图6所示，图6中所示的PPG1与PPG2中都存在多个脉搏波，一个脉搏波可以存在多个时域特征点，例如，PPG1中有3个脉搏波，每个脉搏波中可以选择两个时域特征点a和b，PPG2中有4个脉搏波，每个脉搏波中也可以选择两个时域特征点a1和b1，具体的，本发明实施例根据差值获取脉搏波传递时间可以包括以下几种情况：
第一种情况：根据任一脉搏波对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的时域特征点对应的时间点之间的差值，获取脉搏波传递时间，具体为：
(1)一个脉搏波中选择一个特征点。假设PPG1对应的摄像头先采集到脉搏波，则PPG1信号会先出现一个时域特征点a，然后接着在PPG2信号上出现一个时域特征点a1，此时，可以采用公式T1＝t3–t1计算出该差值T1，本发明实施例可以将该差值T1作为脉搏波传递时间。
(2)一个脉搏波中选择多个特征点。假设PPG1对应的摄像头先采集到脉搏波，则PPG1信号会先出现时域特征点a和b，然后接着在PPG2信号上出现时域特征点a1和b1，此时，可以采用公式T1＝t3–t1计算出一个第一差值T1，采用公式T3＝t4–t2计算出一个第二差值T3，本发明实施例可以将第一差值T1和第二差值中T3的任一个差值作为脉搏波传递时间，也可以将第一差值T1和第二差值T3的平均值作为脉搏波传递时间。
第二种情况：根据至少两个脉搏波对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的时域特征点对应的时间点之间的差值的平均值，获取脉搏波传递时间，具体为：
(1)多个脉搏波中每一个脉搏波选择一个特征点。假设PPG1对应的摄像头先采集到脉搏波，则PPG1信号会先出现一个第一波峰a(时域特征点)，然后接着在PPG2信号上出现一个波峰a1，此时，可以采用公式T1＝t3–t1计算出第一波峰a对应的一个第一差值T1；之后，PPG1信号会先出现一个第二波峰c，然后接着在PPG2信号上出现一个波峰c1，此时，可以采用公式T4＝t7–t5计算出第二波峰c对应的一个第三差值T4，本实施例可以将第一差值T1和第三差值T4中的任一个差值作为脉搏波传递时间，也可以将第一差值T1和第三差值T4的平均值作为脉搏波传递时间。
(2)多个脉搏波中每一个脉搏波选择多个特征点。假设PPG1对应的摄像头先采集到脉搏波，则PPG1信号会先出现时域特征点a和b，然后接着在PPG2信号上出现时域特征点a1和b1，此时，可以采用公式T1＝t3–t1计算出时域特征点a对应的第一差值T1，采用公式T3＝t4–t2计算出时域特征点b对应的第二差值T3；之后，PPG1信号会先出现时域特征点c和d，然后接着在PPG2信号上出现时域特征点c1和d1，此时，可以采用公式T4＝t7–t5计算出时域特征点c对应的第三差值T4，采用公式T5＝t8–t6计算出时域特征点d对应的第四差值T5，本实施例可以采用公式D1＝(T1+T3)/2计算出第一差值T1和第二差值T3的平均值D1，将平均值D1作为脉搏波传递时间，也可以采用公式D2＝(T4+T5)/2计算出第三差值T4和第四差值T5的平均值D2，将平均值D2作为脉搏波传递时间，也可以将平均值D1和平均值D2的平均值作为脉搏波传递时间。
需要说明的是，本发明实施例以PPG1对应的摄像头先采集到脉搏波为例对获取脉搏传递时间进行阐述，PPG2对应的摄像头先采集到脉搏波与PPG1对应的摄像头先采集到脉搏波的获取脉搏传递时间的原理相同，本实施在此不再进行赘述。
本发明实施例提供的终端，根据同一个脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的任一个时域特征点对应的时间点之间的差值或者所有时域特征点对应的时间点之间的差值的平均值获取脉搏波传递时间，可以提高值获取脉搏波传递时间的准确度，进而提高获取的用户的测量血压的精确度。
进一步地，在图4所示实施例中，摄像头43具体用于：在闪光灯41发出灯光的间隔，至少两个摄像头43用于在处理器的控制下，以预设频率依次采集灯光照射在覆盖在摄像头上的用户的肢体的环境光；在闪光灯41发出灯光时，至少两个摄像头43以预设频率依次采集灯光经过覆盖在摄像头上的用户的肢体反射后的反射光。
相应地，处理器42用于得到每个摄像头43所采集的至少一个PPG信号时，具体用于：根据每个摄像头43每一次采集的反射光与环境光的差值信号得到每个摄像头43所采集的至少一个PPG信号。
具体的，在本发明实施例中，图7为本发明实施例提供的两个摄像头和一个闪光灯的控制流程图，如图7所示，闪光灯以某一个预设频率闪烁发光，也即闪光灯以一固定频率交替点亮。在闪光灯两次点亮的间隔中，分别测量两个摄像头测到的环境光；闪光灯两次点亮的时候，分别测量两个摄像头测到的反射回来的光，将每个摄像头每一次采集的反射光与环境光的差值信号作为每个摄像头所采集的至少一个PPG信号。
进一步地，在图4所示实施例中，每个摄像头所采集的至少一个PPG信号包括：红光R、绿光G和蓝光B三路PPG信号。
具体的，手机摄像头可以得到R、G、B三路PPG信号，不同波长的PPG信号可以反映出血管不同深度的信息，通过这三路信号的分析，结果波长组合，可能得到更多种类的PPG波形，为特征提取提供更多的信息。
利用手机闪光灯作为光发射器，手机的双摄像头作为光接收器，通过有选择性地挑选RGB三种颜色，可以获得RGB三种PPG波形。
相应地，处理器42用于根据每个摄像头43采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头43一一对应的目标PPG信号时，具体用于：检测每个摄像头43采集的三路PPG信号的信噪比(signal-to-noiseratio，简称SNR)，获取每个摄像头43采集的三路PPG信号中SNR最大的一路PPG信号作为目标PPG信号。
其中，SNR为PPG信号的有效信号幅度与噪声幅度的比值。
具体的，从手机读取的PPG信号一般分为三路，分别是R、G、B，这是由相机传感器的排布原理决定。一般而言，对于人体皮肤，不同波长的光的穿透的深度及皮肤的吸收率都不一样，波长越长，穿透深度越深，而GreenPPG的静态信噪比是最优的，但也最易受到干扰。当九轴惯性传感器检测到人在动的时候(比如拿着手机晃动)，可以上报给处理器，处理器发动检测三路PPG信号信噪比的指令，将R、G、B三路的信噪比进行比较，读取信噪比最大的一路的信号，并采用信噪比最大的一路信号进行特征点的选择和判断，例如，当判断绿光(Green)PPG的信噪比受到很大影响时，可以启动红光(Red)PPG读取，并用其进行特征点的选择和判断，从而大大减小了动作干扰对算法的影响。
需要说明的是，九轴惯性传感器是三轴的加速度计、三轴的陀螺仪以及三轴的磁场传感器，加速度传感器用于测直线，陀螺仪主要测旋转，磁场传感器为陀螺仪作参考矫正，九轴惯性传感器与现有技术中的九轴惯性传感器的实现原理相同，本发明实施例在此不进行赘述。
可选的，相应地，处理器42用于根据每个摄像头43采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头43一一对应的目标PPG信号时，具体用于：获取每个摄像头43采集的三路PPG信号，将每个摄像头43采集的三路PPG信号的平均值作为目标PPG信号。
具体的，通过将每个摄像头采集的三路PPG信号的平均值作为目标PPG信号，采用三路PPG信号的平均值进行特征点的选择，从而大大减小了动作干扰对算法的影响。
进一步地，在图4所示实施例中，处理器42还用于：获取每个摄像头43所采集到的三路PPG信号中SNR最大的一路PPG信号的特征参数序列，特征参数序列为PPG信号的频域特征点的集合。
处理器42用于根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压时，具体用于：根据脉搏波传播速度和特征参数序列获取用户的测量血压。
其中，从所采集的每一路信号中获取信号的特征参数序列，特征参数序列包括但不限于特征点(底点、顶点、拐点、一阶微分过零点)的时间坐标、特征点的高度差、波形的总面积、上升面积、下降面积、波形各特定点的宽度等。
具体的，本发明实施例终端将获得的PPT波形图进行傅里叶变换，将时域的PPT波形图转换为频域波形图，并对傅里叶变换后的频域波形图进行频谱分析，获得特征参数序列。将PPG信号某一特征点的时间差值PTT与特征参数序列共同组成了最终的特征参数序列，作为测量血压算法的输入参数，提供更多的与测量的血压相关的参数，克服了目前与血压相关的参数的关键信息不足，使得测量的血压精确度不高的缺陷。
需要说明的是，本发明实施例中，一是对PPG信号高阶频域特征的提取，通过大数据分析，发现提取高阶频域特征的与血压有很高的相关性，可作为重要特征加入到血压的预测中；二是将目前的多元线性拟合算法与机器学习算法融合，对数据库先进行特征归一和聚类，然后对每一类里面的数据进行多元线性拟合，精度比采用单一算法高20％。
本发明实施例提供的终端，在上述实施例的基础上，对于PPG信号进行了高阶频域的特征提取，结合特征聚类和机器学习算法共同处理，弥补了目前方法关键特征不够的缺点，得到更高精度的血压计算结果。
进一步地，在图4所示实施例中，处理器42还用于：在检测每个摄像头43采集的三路PPG信号的信噪比SNR之后，分别将每个摄像头采集的三路PPG信号的SNR与预设阈值比较；若三路PPG信号的SNR均小于预设阈值，则向用户发送测量指示信息，测量指示信息用于指示用户将用户的肢体重新覆盖在每一个摄像头上。
具体的，在分别检测每一组PPG信号中三路PPG信号的信噪比SNR之后，终端分别计算每一组PPG信号中每一路PPG信号的SNR，并分别将每一组PPG信号中三路PPG信号的SNR与预设阈值比较，若三路PPG信号的SNR均小于预设阈值，则提醒用户重新测量。
本发明实施例的终端，因为采用了双摄像头进行PPG信号的采集，可获得RGB三种颜色的PPG波形，由于R、G、B表示从皮肤不同皮层厚度反射回来的光，当有动作干扰时，皮肤表层的绿光(Green)较易受到干扰，此时可用信噪比较低但不易受干扰的红光进行检测，因而可以大幅度减小人体动作引起的干扰。
进一步地，在图4所示实施例中，终端还包括：显示屏44。显示屏44，用于显示用户的测量血压。
具体的，终端将获取的用户的测量血压在手机屏幕或其它显示模组上进行结果显示。
图8为本发明实施例一提供的血压测量方法的流程图。如图8所示，本发明实施例提供的血压测量方法，包括：
S801：处理器控制闪光灯发出预设频率的灯光。
S802：处理器控制至少两个摄像头采集PPG信号，处理器得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据每个摄像头所采集到的至少一个PPG信号确定脉搏波传播速度，根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压。
其中，PPG信号为灯光经过覆盖在摄像头上的用户的肢体反射并被摄像头接收的信号
本发明实施例提供的血压测量方法，通过处理器控制闪光灯发出预设频率的灯光，处理器控制至少两个摄像头采集PPG信号，得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据每个摄像头所采集到的至少一个PPG信号确定脉搏波传播速度，根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压，保证了PTT不受射血前期及人体动作的干扰，且采用至少两个摄像头的方式解决了手臂动作引起的传感器距离的改变，因而保证了测出的脉搏波的传递时间PTT的稳定性，从而提高测量的血压的精确度。
进一步地，在图8所示实施例中，处理器得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据每个摄像头所采集到的至少一路PPG信号确定脉搏波传播速度，包括：
根据每个摄像头采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头一一对应的目标PPG信号。
确定同一个脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的各个时域特征点对应的时间点之间的差值。
根据同一时域特征点相邻的两个时间点的差值获取脉搏波传递时间，根据预设距离与脉搏波传递时间的比值获取脉搏波传播速度。
进一步地，在图8所示实施例中，根据差值获取脉搏波传递时间，包括：
根据任一脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的时域特征点对应的时间点之间的差值或者至少两个脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的相时域特征点对应的时间点之间的差值的平均值获取脉搏波传递时间。
进一步地，在图8所示实施例中，处理器控制至少两个摄像头采集光电容积脉搏波PPG信号，包括：
处理器在闪光灯发出灯光的间隔，控制每个摄像头以预设频率依次采集灯光照射在覆盖在摄像头上的用户的肢体的环境光；处理器在闪光灯发出灯光时，控制每个摄像头以预设频率依次采集灯光经过覆盖在摄像头上的用户的肢体反射后的反射光。
处理器得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，包括：根据每个摄像头每一次采集的反射光与环境光的差值信号得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号。
进一步地，在图8所示实施例中，每个摄像头所采集的至少一个PPG信号包括：红光R、绿光G和蓝光B三路PPG信号。
根据每个摄像头采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头一一对应的目标PPG信号，包括：
处理器检测每个摄像头采集的三路PPG信号的信噪比SNR。
处理器获取每个摄像头采集的三路PPG信号中SNR最大的一路PPG信号作为目标PPG信号。
可选的，根据每个摄像头采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头一一对应的目标PPG信号，包括：处理器获取每个摄像头采集的三路PPG信号，将每个摄像头采集的三路PPG信号的平均值作为目标PPG信号。
进一步地，在图8所示实施例中，本发明实施例提供的方法还包括：
处理器获取每个摄像头所采集到的三路PPG信号中SNR最大的一路PPG信号的特征参数序列，特征参数序列为PPG信号的频域特征点的集合。
根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压，包括：
根据脉搏波传播速度和特征参数序列获取用户的测量血压。
进一步地，在图8所示实施例中，处理器检测每个摄像头采集的三路PPG信号的信噪比SNR之后，还包括：
分别将每个摄像头采集的三路PPG信号的SNR与预设阈值比较；
若三路PPG信号的SNR均小于预设阈值，则向用户发送测量指示信息，测量指示信息用于指示用户将用户的肢体重新覆盖在摄像头上。
进一步地，在图8所示实施例中，本发明实施例提供的方法还包括：
处理器控制显示屏显示用户的测量血压。
本发明实施例提供的血压测量方法，通过处理器控制闪光灯发出预设频率的灯光，处理器控制至少两个摄像头以预设频率依次启动采集PPG信号，得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据每个摄像头所采集到的至少一路PPG信号确定脉搏波传播速度，根据脉搏波传播速度获取用户的测量血压，保证了PTT不受射血前期及人体动作的干扰，且采用至少两个摄像头的方式解决了手臂动作引起的传感器距离的改变，因而保证了测出的脉搏波的传递时间PTT的稳定性，从而提高测量的血压的精确度。同时，通过读取信噪比最大的一路的信号，并采用信噪比最大的一路信号进行特征点的选择，从而大大减小了用户动作干扰对算法的影响。另外，将PPG信号某一特征点的时间差值PTT与特征参数序列共同组成了最终的特征参数序列，作为测量血压算法的输入参数，提供更多的与测量的血压相关的参数，克服了目前与血压相关的参数的关键信息不足，使得测量的血压精确度不高的缺陷。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使对应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种终端，其特征在于，包括：闪光灯、处理器和至少两个摄像头，每两个摄像头之间具有一预设距离；
所述处理器用于控制所述闪光灯，所述闪光灯用于在所述处理器的控制下发出预设频率的灯光；
所述处理器还用于控制所述至少两个摄像头，所述至少两个摄像头用于在所述处理器的控制下采集光电容积脉搏波PPG信号，所述PPG信号为所述灯光经过覆盖在摄像头上的所述用户的肢体反射并被摄像头接收的信号；
所述处理器还用于得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据所述预设距离和每个摄像头所采集到的至少一路PPG信号确定脉搏波传播速度，根据所述脉搏波传播速度获取所述用户的测量血压。
2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述处理器用于得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据所述预设距离和每个摄像头所采集到的至少一路PPG信号确定脉搏波传播速度时，具体用于：
根据每个摄像头采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头一一对应的目标PPG信号；
确定同一个脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的各个时域特征点对应的时间点之间的差值；
根据所述差值获取脉搏波传递时间；
根据所述预设距离与所述脉搏波传递时间的比值获取脉搏波传播速度。
3.根据权利要求1或2所述的终端，其特征在于，所述摄像头具体用于：
在所述闪光灯发出所述灯光的间隔，所述至少两个摄像头用于在所述处理器的控制下，以所述预设频率依次采集所述灯光照射在覆盖在摄像头上的所述用户的肢体的环境光；在所述闪光灯发出所述灯光时，所述至少两个摄像头以所述预设频率依次采集所述灯光经过覆盖在摄像头上的所述用户的肢体反射后的反射光；
相应地，所述处理器用于得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号时，具体用于：
根据每个摄像头每一次采集的所述反射光与所述环境光的差值信号得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号。
4.根据权利要求2所述的终端，其特征在于，每个摄像头所采集的至少一个PPG信号包括：红光R、绿光G和蓝光B三路PPG信号；
相应地，所述处理器用于根据每个摄像头采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头一一对应的目标PPG信号时，具体用于：
检测每个摄像头采集的三路PPG信号的信噪比SNR，获取每个摄像头采集的三路PPG信号中SNR最大的一路PPG信号作为所述目标PPG信号。
5.根据权利要求4所述的终端，其特征在于，所述处理器还用于：
获取每个摄像头所采集到的三路PPG信号中SNR最大的一路PPG信号的特征参数序列，所述特征参数序列为所述PPG信号的频域特征点的集合；
所述处理器用于根据所述脉搏波传播速度获取所述用户的测量血压时，具体用于：
根据所述脉搏波传播速度和所述特征参数序列获取所述用户的测量血压。
6.根据权利要求4或5所述的终端，其特征在于，所述处理器还用于：
在检测每个摄像头采集的三路PPG信号的信噪比SNR之后，分别将每个摄像头采集的三路PPG信号的SNR与预设阈值比较；
若所述三路PPG信号的SNR均小于所述预设阈值，则向所述用户发送测量指示信息，所述测量指示信息用于指示所述用户将所述用户的肢体重新覆盖在每一个摄像头上。
7.根据权利要求2所述的终端，其特征在于，每个摄像头所采集的至少一个PPG信号包括：红光R、绿光G和蓝光B三路PPG信号；
相应地，所述处理器用于根据每个摄像头采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头一一对应的目标PPG信号时，具体用于：
获取每个摄像头采集的三路PPG信号，将每个摄像头采集的三路PPG信号的平均值作为所述目标PPG信号。
8.根据权利要求2或4或5任一项所述的终端，其特征在于，所述处理器用于根据所述差值获取脉搏波传递时间时，具体用于：
根据任一脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的时域特征点对应的时间点之间的差值或者至少两个脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的时域特征点对应的时间点之间的差值的平均值获取所述脉搏波传递时间。
9.一种血压测量方法，其特征在于，包括：
处理器控制闪光灯发出预设频率的灯光；
所述处理器控制至少两个摄像头采集光电容积脉搏波PPG信号，所述PPG信号为所述灯光经过覆盖在摄像头上的所述用户的肢体反射并被摄像头接收的信号；所述处理器得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据两个摄像头之间的预设距离和每个摄像头所采集到的至少一路PPG信号确定脉搏波传播速度，根据所述脉搏波传播速度获取所述用户的测量血压。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述处理器得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，根据两个摄像头之间的预设距离和每个摄像头所采集到的至少一路PPG信号确定脉搏波传播速度，包括：
根据每个摄像头采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头一一对应的目标PPG信号；
确定每个摄像头一一对应的目标PPG信号中同一时域特征点对应的时间点，以及分别获取同一时域特征点相邻的两个时间点的差值；
根据所述差值获取脉搏波传递时间，根据所述预设距离与所述脉搏波传递时间的比值获取脉搏波传播速度。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述处理器控制至少两个摄像头采集光电容积脉搏波PPG信号，包括：
所述处理器在所述闪光灯发出所述灯光的间隔，控制每个摄像头以所述预设频率依次采集所述灯光照射在覆盖在摄像头上的所述用户的肢体的环境光；所述处理器在所述闪光灯发出所述灯光时，控制每个摄像头以所述预设频率依次采集所述灯光经过覆盖在摄像头上的所述用户的肢体反射后的反射光；
所述处理器得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号，包括：
根据每个摄像头每一次采集的所述反射光与所述环境光的差值信号得到每个摄像头所采集的至少一个PPG信号。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，每个摄像头所采集的至少一个PPG信号包括：红光R、绿光G和蓝光B三路PPG信号；
所述根据每个摄像头采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头一一对应的目标PPG信号，包括：
所述处理器检测每个摄像头采集的三路PPG信号的信噪比SNR；
所述处理器获取每个摄像头采集的三路PPG信号中SNR最大的一路PPG信号作为所述目标PPG信号。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述处理器获取每个摄像头所采集到的三路PPG信号中SNR最大的一路PPG信号的特征参数序列，所述特征参数序列为所述PPG信号的频域特征点的集合；
所述根据所述脉搏波传播速度获取所述用户的测量血压，包括：
根据所述脉搏波传播速度和所述特征参数序列获取所述用户的测量血压。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述处理器检测每个摄像头采集的三路PPG信号的信噪比SNR之后，还包括：
分别将每个摄像头采集的三路PPG信号的SNR与预设阈值比较；
若所述三路PPG信号的SNR均小于所述预设阈值，则向所述用户发送测量指示信息，所述测量指示信息用于指示所述用户将所述用户的肢体重新覆盖在每一个摄像头上。
15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，每个摄像头所采集的至少一个PPG信号包括：红光R、绿光G和蓝光B三路PPG信号；
所述根据每个摄像头采集的至少一路PPG信号确定每个摄像头一一对应的目标PPG信号，包括：
所述处理器获取每个摄像头采集的三路PPG信号，将每个摄像头采集的三路PPG信号的平均值作为所述目标PPG信号。
16.根据权利要求10或12或13任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述差值获取脉搏波传递时间，包括：
根据任一脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的时域特征点对应的时间点之间的差值或者至少两个脉搏对应的任意相邻两路的目标PPG信号中的时域特征点对应的时间点之间的差值的平均值获取所述脉搏波传递时间。
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