CN106031632A - Ppg信息检测方法和设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种PPG信息检测方法和设备，涉及电子设备领域。所述方法包括：响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域；控制所述目标区域于一第一时间段内发送一第一光信号；控制所述目标区域于一第二时间段内接收所述第一光信号经反射后的一第二光信号；根据所述第二光信号确定所述用户的PPG信息。基于所述方法和设备，用户可以将用户身体的检测部位放置在所述显示屏幕的任意位置，所述方法和设备可以自适应的将对应的所述目标区域设置为检测区域，从而提高了检测灵活性和检测效率。

Description

PPG信息检测方法和设备

技术领域

本申请涉及电子设备领域，尤其涉及一种PPG信息检测方法和设备。

背景技术

随着电子设备的发展以及人们对于健康的关注，现在的电子设备大多集成一些健康监测模块。比如，目前一些智能手机和可穿戴式设备都集成了光电容积脉搏波PPG检测模块，用于检测用户的PPG信息。

图1示意了一种PPG检测方法，其原理为发光部发出的光在经过指尖反射后，由受光部检测反射光强度。由于血液会对光有吸收作用，反射光的强度会随着心脏的搏动而产生变化。通过测量反射光的强度可以得到PPG信息。当然，在一些其他的实现方案中，也可以根据经过指尖透射后的光线强度得到PPG信息。

现有的PPG检测方法都要求用户身体，比如手指，放置到特定的区域才能完成检测，检测过程不灵活，效率低，用户体验差。

发明内容

本申请的目的是：提供一种PPG信息检测方法和设备，以提高检测的灵活性。

根据本申请至少一个实施例的第一方面，提供了一种PPG信息检测方法，所述方法包括：

响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域；

控制所述目标区域于一第一时间段内发送一第一光信号；

控制所述目标区域于一第二时间段内接收所述第一光信号经反射后的一第二光信号；

根据所述第二光信号确定所述用户的PPG信息。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域包括：

响应于用户身体的多个部位接触所述显示屏幕，在所述显示屏幕上确定所述多个部位分别对应的多个接触区域；

根据所述多个接触区域的面积和/或形状确定所述目标区域。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述根据所述多个接触区域的面积和/或形状确定所述目标区域包括：

将所述多个接触区域中面积最大的一个作为所述目标区域。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述根据所述多个接触区域的面积和/或形状确定所述目标区域包括：

将所述多个接触区域中形状对应一指尖形状的一个作为所述目标区域。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述根据所述多个接触区域的面积和/或形状确定所述目标区域包括：

将所述多个接触区域中面积大于一预定值且形状对应一指尖形状的一个，作为所述目标区域。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域包括：

响应于用户身体的所述至少一部位接触所述显示屏幕且满足一预定触发条件，在所述显示屏幕上确定所述目标区域。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述预定触发条件包括：所述显示屏幕采集的指纹属于一预定指纹集合。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述目标区域与所述显示屏幕上采集所述指纹的区域相同。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述预定触发条件包括：所述显示屏幕所属的电子设备的前台运行的应用程序属于一预定应用程序集合。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述方法还包括：

根据所述第一光信号的强度确定所述第一时间段的时长和/或所述第二时间段的时长。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第十一种可能的实现方式中，所述第一光信号的强度大于一强度阈值。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第十二种可能的实现方式中，所述第一光信号采用绿光。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第十三种可能的实现方式中，所述显示屏幕是一发光二极管LED屏幕。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第十四种可能的实现方式中，所述控制所述目标区域于一第一时间段内发送一第一光信号包括：

通过向所述目标区域对应的像素加正向电压，控制所述目标区域于所述第一时间段内发送所述第一光信号。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第十五种可能的实现方式中，所述控制所述目标区域于一第二时间段内接收所述第一光信号经反射后的一第二光信号包括：

通过向所述目标区域对应的像素加反向电压，控制所述目标区域于所述第二时间段内接收所述第二光信号。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第十六种可能的实现方式中，所述第一时间段的开始时刻与所述第二时间段的结束时刻的时间间隔小于一时间阈值。

结合第一方面的任一种可能的实现方式，在第十七种可能的实现方式中，所述方法还包括：

根据所述PPG信息确定所述用户的心率信息和/或呼吸频率信息。

根据本申请至少一个实施例的第二方面，提供了一种PPG信息检测设备，所述设备包括：

一目标区域确定模块，用于响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域；

一控制模块，用于控制所述目标区域于一第一时间段内发送一第一光信号，以及控制所述目标区域于一第二时间段内接收所述第一光信号经反射后的一第二光信号；

一PPG信息确定模块，用于根据所述第二光信号确定所述用户的PPG信息。

结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，所述目标区域确定模块包括：

一接触区域确定单元，用于响应于用户身体的多个部位接触所述显示屏幕，在所述显示屏幕上确定所述多个部位分别对应的多个接触区域；

一目标区域确定单元，用于根据所述多个接触区域的面积和/或形状确定所述目标区域。

结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，所述目标区域确定单元，用于将所述多个接触区域中面积最大的一个作为所述目标区域。

结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述目标区域确定单元，用于将所述多个接触区域中形状对应一指尖形状的一个作为所述目标区域。

结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，所述目标区域确定单元，用于将所述多个接触区域中面积大于一预定值且形状对应一指尖形状的一个，作为所述目标区域。

结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述目标区域确定模块，用于响应于用户身体的所述至少一部位接触所述显示屏幕且满足一预定触发条件，在所述显示屏幕上确定所述目标区域。

结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述设备还包括：

一第三确定模块，用于根据所述第一光信号的强度确定所述第一时间段的时长和/或所述第二时间段的时长。

结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，所述显示屏幕是一LED屏幕。

结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，所述控制模块，用于通过向所述目标区域对应的像素加正向电压，控制所述目标区域于所述第一时间段内发送所述第一光信号，以及，

通过向所述目标区域对应的像素加反向电压，控制所述目标区域于所述第二时间段内接收所述第二光信号。

结合第二方面的任一种可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，所述设备还包括：

一第四确定模块，用于根据所述PPG信息确定所述用户的心率信息和/或呼吸频率信息。

本申请实施例所述方法和设备，响应于用户身体上至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定所述目标区域，进而对所述目标区域进行发、收光控制，最终确定用户的PPG信息，也就是说，用户可以将用户身体的检测部位放置在所述显示屏幕的任意位置，所述方法可以自适应的将对应的所述目标区域设置为检测区域，从而提高了检测灵活性和检测效率。

附图说明

图1是一种PPG信息检测原理示意图；

图2是本申请一个实施例所述PPG信息检测方法的流程图；

图3是本申请一个实施方式中所述步骤S220的细化流程图；

图4是本申请一个实施方式中不同形状的接触区域示意图；

图5是本申请一个实施方式中所述PPG信息检测方法的流程图；

图6是本申请另一个实施方式中对所述目标区域进行周期性的发、收光控制的示意图；

图7是本申请另一个实施方式中所述PPG信息检测方法的流程图；

图8是本申请一个实施例所述PPG信息检测设备的模块图；

图9是本申请一个实施方式中所述目标区域确定模块的模块图；

图10是本申请一个实施方式中所述PPG信息检测设备的模块图；

图11是本申请另一个实施方式中所述PPG信息检测设备的模块图；

图12是本申请一个实施方式中所述PPG信息检测设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细说明。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

本领域技术人员理解，在本申请的实施例中，下述各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

发明人在研究过程中发现，导致现有的PPG信息检测过程灵活性差、效率低的原因在于，发光部和收光部的位置固定，需要用户的检测部位去适配检测装备。因此，如果可以由检测装备主动适配检测部位，则可以显著提高检测灵活性和检测效率。

图2是本申请一个实施例所述PPG信息检测方法的流程图，所述方法可以在例如PPG信息检测设备上实现。如图2所示，所述方法包括：

S220：响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域；

S240：控制所述目标区域于一第一时间段内发送一第一光信号；

S260：控制所述目标区域于一第二时间段内接收所述第一光信号经反射后的一第二光信号；

S280：根据所述第二光信号确定所述用户的PPG信息。

本申请实施例所述方法，响应于用户身体上至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定所述目标区域，进而基于时分复用，对所述目标区域进行发、收光控制，最终确定用户的PPG信息，也就是说，用户可以将用户身体的检测部位放置在所述显示屏幕的任意位置，所述方法可以自适应的将对应的所述目标区域设置为检测区域，从而提高了检测灵活性和检测效率。

以下将结合具体实施方式，详细说明所述步骤S220、S240、S260和S280的功能。

S220：响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域。

其中，所述用户身体的至少一部位可以是能够与所述显示屏幕相接触的任意部位，一般的，其可以是用户的手部，比如手指。

所述显示屏幕可以是一电子设备的显示屏幕，比如手机的显示屏幕。

所述目标区域是所述显示屏幕上被选定用于对用户进行PPG信息检测的区域，其与用户身体和所述显示屏幕的接触区域相关。在用户只有一个部位与所述显示屏幕接触的情况下，可以直接根据所述显示屏幕上与该部位相对应的接触区域确定所述目标区域。在用户有多个部位与所述显示屏幕接触的情况下，即对应多个接触区域的情况下，可以根据一些较佳的接触区域确定所述目标区域。

具体的，参见图3，在一种实施方式中，所述步骤S220可以包括：

S221：响应于用户身体的多个部位接触所述显示屏幕，在所述显示屏幕上确定所述多个部位分别对应的多个接触区域；

S222：根据所述多个接触区域的面积和/或形状确定所述目标区域。

其中，所述步骤S221中，所述多个部位分别对应的多个接触区域，可以通过所述显示屏幕上的比如电容传感器、光传感器等检测确定。

所述步骤S222中，所述多个接触区域的面积和形状均可以比如根据所述显示屏幕上的电容分布的变化确定。

在一种实施方式中，所述步骤S222可以具体包括：

S222a：将所述多个接触区域中面积最大的一个作为所述目标区域。

也就是说，可以分别计算所述多个接触区域的面积，然后选择面积最大的一个作为所述目标区域。一般的，如果用户身体与所述显示屏幕的接触区域的面积过小，可能导致检测准确度较差；反之，较大面积的接触区域，可以显著提高检测准确度。因此，本实施方式中，通过选取面积最大的接触区域作为所述目标区域，可以有效提高检测准确度。

在另一种实施方式中，所述步骤S222可以具体包括：

S222b：将所述多个接触区域中形状对应一指尖形状的一个作为所述目标区域。

所述多个接触区域对应用户身体的多个不同部位，发明人在研究过程中发现，人的手指部位毛细血管丰富，更有利于提高PPG信息检测的准确度，因此，应该优先以手指作为检测部位。

参见图4，其中给出了在所述显示屏幕400上确定的两个不同形状的接触区域：第一接触区域410和第二接触区域420。所述第一接触区域410大致呈椭圆形，是食指指尖对应的接触区域；所述第二接触区域420呈不标准的半月形，是手掌对应的接触区域。

所述步骤S222b中可以将所述多个接触区域的形状分别与预定的指尖形状计算相似度，选择相似度最高的一个作为所述目标区域。所述指尖形状可以比如是预先训练得到的用户的手指的指尖与所述显示屏幕接触时得到的接触区域的形状。

在另一种实施方式中，所述步骤S222可以具体包括：

S222c：将所述多个接触区域中面积大于一预定值且形状对应一指尖形状的一个，作为所述目标区域。

本实施方式中，综合考虑了接触区域的面积和形状，以尽可能提高检测准确度。其中，所述预定值可以根据实际检测效果设定，比如可以设置为0.0001平方米。

S240：控制所述目标区域于一第一时间段内发送一第一光信号。

在一种实施方式中，所述显示屏幕可以是LED(light-emittingdiode，发光二极管)屏幕，所述LED屏幕可以是LED阵列屏幕，或者OLED(organic light-emitting diode，有机发光二极管)屏幕。所述步骤S240可以包括：

S240’：通过向所述目标区域对应的像素加正向电压，控制所述目标区域于所述第一时间段内发送所述第一光信号。本领域技术人员理解，在对LED屏幕的某个像素施加正向电压时，该像素处于发光状态。

发明人在研究过程中发现，为了提高所述PPG信息的检测准确度，可以提高所述第一光信号的强度，即保证所述第一光信号的强度大于一强度阈值，所述强度阈值可以根据实际应用设置，比如可以设置为390cd/㎡。

另外，由于血液中的血红蛋白对于绿光的吸收效果最好，因此，为了提高检测准确度，所述第一光信号可以采用绿光。

S260：控制所述目标区域于一第二时间段内接收所述第一光信号经反射后的一第二光信号。

如前文所述，在一种实施方式中，所述显示屏幕可以是LED屏幕，所述步骤S260可以包括：

S260’：通过向所述目标区域对应的像素加反向电压，控制所述目标区域于所述第二时间段内接收所述第二光信号。本领域技术人员理解，在对LED屏幕的某个像素施加反向电压时，该像素处于接收光状态。

另外，本领域技术人员理解，在所述显示屏幕不是LED屏幕的情况下，通过在所述显示屏幕上设置光传感器，以接收所述第二光信号，也可以实现本发明方案。

如前文所述，通过提高所述第一光信号的强度可以提高所述PPG信息检测的准确度。但是，一般电子设备的显示屏幕能够输出的光信号的强度范围都相对有限，或者，对于一些显示屏幕，在其输出光信号的强度已经最高的情况，可能仍然无法达到要求的PPG检测准确度。

针对该问题，发明人在研究过程中发现，还可以通过调节所述第一时间段的时长，来提高所述PPG信息的检测准确度。发明人发现，在所述第二时间段固定的情况下，所述第一光信号的强度与所述第一时间段的时长的乘积应该大于一第一预定值。换句话说，在所述第一光信号的强度较高的情况下，所述第一时间段可以较短；在所述第一光信号的强度较低的情况下，所述第一时间段应该较长。

类似的，发明人发现，也可以通过调节所述第二时间段的时长，来提高所述PPG信息的检测准确度。在所述第一时间段固定的情况下，所述第一光信号的强度与所述第二时间段的时长的乘积应该大于一第二预定值。换句话说，在所述第一光信号的强度较高的情况下，所述第二时间段可以较短；在所述第一光信号的强度较低的情况下，所述第二时间段应该较长。

因此，参见图5，在一种实施方式中，所述方法还可以包括：

S230：根据所述第一光信号的强度确定所述第一时间段的时长和/或所述第二时间段的时长。

其中，所述第一光信号的强度可以预先根据所述显示屏幕的显示参数确定。

在所述第一时间段的时长与所述第二时间段的时长之和不固定的情况下，所述步骤S230既可以根据所述第一光信号的强度仅确定所述第一时间段的时长，也可以根据所述第一光信号的强度仅确定所述第二时间段的时长，也可以根据所述第一光信号的强度确定所述第一时间段的时长和所述第二时间段的时长。

在所述第一时间段的时长与所述第二时间段的时长之和固定的情况下，所述步骤S230实质上是根据所述第一光信号的强度确定所述第一时间段的时长和所述第二时间段的时长的比值，比如可以优先调长所述第一时间段，相应缩短所述第二时间段。

另外，在一种实施方式中，为了保证所述PPG信息的检测准确度，所述第一时间段的开始时刻与所述第二时间段的结束时刻的时间间隔小于一时间阈值。

参见图6，假设所述方法按照固定的周期T进行发、收光控制，所述周期T包括第一时间段T₁和第二时间段T₂，则本实施方式中，实质上是要求该周期T小于所述时间阈值。所述时间阈值应该远小于用户的心跳周期，一般情况下，用户的心跳周期约为0.8s，所述时间阈值比如可以设置为50ms。

当然了，在所述方法不按照固定周期进行发、收光控制情况下，为保证每一次发、收光过程的时长均小于所述时间阈值，因此，要求所述第一时间段的开始时刻与所述第二时间段的结束时刻的时间间隔小于所述时间阈值。

S280：根据所述第二光信号确定所述用户的PPG信息。

其中，由于心脏的周期性搏动，会导致检测部位的血液流量产生周期性的变化，进而影响对所述第一光信号的吸收量，从而导致所述第二光信号的强度产生周期性的变化。因此，根据接收到的所述第二光信号的强度，即可以确定所述PPG信息。

另外，需要说明的是，为了进一步提高PPG信息检测的准确度，在用户身体与所述显示屏幕具有多个接触位置的情况下，还可以确定多个(包含两个)目标区域，分别执行上述方法，得到两组第二光信号，然后综合计算所述PPG信息。

参见图7，在一种实施方式中，所述方法还可以包括：

S290：根据所述PPG信息确定所述用户的心率信息和/或呼吸频率信息。

其中，心率是人体的四大生命体征之一，心率的稳定与否直接反映着心脏功能的好坏。呼吸频率是急性呼吸功能障碍的敏感指标，也是衡量心脏功能好坏和气体交换是否正常的重要指标。本领域技术人员理解，采用数字滤波法、小波变换法和功率谱法等，可以从所述PPG信息中计算出心率信息和/或呼吸频率信息。从而，根据本申请所述方法可以获取用户的心率、呼吸频率等重要生理指标，有利于对用户的健康状况进行有效监测。进一步的，可以将这些健康状态相关信息发送给用户或者用户的亲友，以提醒用户注意健康。

在另一种实施方式中，所述步骤S220可以进一步为：

S220’：响应于用户身体的所述至少一部位接触所述显示屏幕且满足一预定触发条件，在所述显示屏幕上确定所述目标区域。

也就是说，根据用户需求，通过所述预定触发条件可以限制本申请所述方法在一些特定的情况下才执行。

在一种实施方式中，所述预定触发条件包括：所述显示屏幕采集的指纹属于一预定指纹集合。其中，所述预定指纹集合可以包括一些预先得到授权的用户的指纹，比如，在所述显示屏幕是一智能手机的显示屏幕的情况下，所述预定指纹集合中可以包括机主以及机主的配偶的指纹。

在一种实施方式中，为了方便用户，所述目标区域与所述显示屏幕上采集所述指纹的区域相同。比如，所述显示屏幕可以将用户在所述显示屏幕上的接触区域作为指纹采集区域，如果采集的指纹属于所述预定指纹集合，则进一步将所述接触区域确定为所述目标区域，然后执行所述PPG信息检测方法。

在另一种实施方式中，所述预定触发条件包括：所述显示屏幕所属的电子设备的前台运行的应用程序属于一预定应用程序集合。

所述预定应用程序集合包括一些适宜检测用户的PPG信息的应用程序。换句话说，在这些应用程序在前台运行的情况下，用户身体与所述显示屏幕的接触相对稳定。比如，所述预定应用程序集合中可以包括：通话程序、电子书程序、视频播放程序等。通过这种限制，可以在用户正常使用电子设备的过程中，于不经意间高效准确的检测用户的PPG信息。

此外，本申请实施例还提供一种计算机可读介质，包括在被执行时进行以下操作的计算机可读指令：执行上述图2所示实施方式中的方法的步骤S220、S240、S260和S280的操作。

综上，本申请实施例所述方法，可以在用户正常使用电子设备的过程中，通过电子设备的显示屏幕检测确定用户的PPG信息，并可以进一步确定用户的心率、呼吸频率等健康信息，从而可以灵活、高效完成PPG信息检测，以及方便有效的对用户的健康状况进行监测。

图8是本申请一个实施例所述PPG信息检测设备的模块结构示意图，所述设备可以是一个独立的用于检测用户PPG信息的设备，当然，也可以作为一个功能模块集成设置于比如智能手机，等一任意其他电子设备中。参见图8，所述设备800可以包括：

一目标区域确定模块810，用于响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域；

一控制模块820，用于控制所述目标区域于一第一时间段内发送一第一光信号，以及控制所述目标区域于一第二时间段内接收所述第一光信号经反射后的一第二光信号；

一PPG信息确定模块830，用于根据所述第二光信号确定所述用户的PPG信息。

本申请实施例所述设备，响应于用户身体上至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定所述目标区域，进而对所述目标区域进行发、收光控制，最终确定用户的PPG信息，也就是说，用户可以将用户身体的检测部位放置在所述显示屏幕的任意位置，所述设备可以自适应的将对应的所述目标区域设置为检测区域，从而提高了检测灵活性和检测效率。

以下将结合具体实施方式，详细说明所述目标区域确定模块810、所述控制模块820和所述PPG信息确定模块830的功能。

所述目标区域确定模块810，用于响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域。

其中，所述用户身体的至少一部位可以是能够与所述显示屏幕相接触的任意部位，一般的，其可以是用户的手部，比如手指。

所述显示屏幕可以是所述设备800的显示屏幕，比如所述设备800是一手机，所述显示屏幕是该手机的显示屏幕。

所述目标区域是所述显示屏幕上被选定用于对用户进行PPG信息检测的区域，其与用户身体和所述显示屏幕的接触区域相关。在用户只有一个部位与所述显示屏幕接触的情况下，可以直接根据所述显示屏幕上与该部位相对应的接触区域确定所述目标区域。在用户有多个部位与所述显示屏幕接触的情况下，即对应多个接触区域的情况下，可以根据一些较佳的接触区域确定所述目标区域。

具体的，参见图9，在一种实施方式中，所述目标区域确定模块810可以包括：

一接触区域确定单元811，用于响应于用户身体的多个部位接触所述显示屏幕，在所述显示屏幕上确定所述多个部位分别对应的多个接触区域；

一目标区域确定单元812，用于根据所述多个接触区域的面积和/或形状确定所述目标区域。

其中，所述接触区域确定单元811，可以通过所述显示屏幕上的比如电容传感器、光传感器等检测确定所述多个接触区域。

所述目标区域确定单元812，可以比如根据所述显示屏幕上的电容分布的变化确定所述多个接触区域的面积和形状。

在一种实施方式中，所述目标区域确定单元812，用于将所述多个接触区域中面积最大的一个作为所述目标区域。通过选取面积最大的接触区域作为所述目标区域，可以有效提高检测准确度。

在另一种实施方式中，所述目标区域确定单元812，用于将所述多个接触区域中形状对应一指尖形状的一个作为所述目标区域。

发明人在研究过程中发现，人的手指部位毛细血管丰富，更有利于提高PPG信息检测的准确度。本实施方式中，所述目标区域确定单元812，可以将所述多个接触区域的形状分别与预定的指尖形状计算相似度，选择相似度最高的一个作为所述目标区域。所述指尖形状可以比如是预先训练得到的用户的手指的指尖与所述显示屏幕接触时得到的接触区域的形状。

在另一种实施方式中，所述目标区域确定单元812，用于将所述多个接触区域中面积大于一预定值且形状对应一指尖形状的一个，作为所述目标区域。

所述控制模块820，用于控制所述目标区域于一第一时间段内发送一第一光信号，以及控制所述目标区域于一第二时间段内接收所述第一光信号经反射后的一第二光信号。

在一种实施方式中，所述显示屏幕可以是LED屏幕(OLED屏幕或LED阵列屏幕)，所述控制模块820，可以用于通过向所述目标区域对应的像素加正向电压，控制所述目标区域于所述第一时间段内发送所述第一光信号，以及，通过向所述目标区域对应的像素加反向电压，控制所述目标区域于所述第二时间段内接收所述第二光信号。

本领域技术人员理解，在对LED显示屏幕的某个像素施加正向电压时，该像素处于发光状态；在对LED显示屏幕的某个像素施加反向电压时，该像素处于接收光状态。

发明人在研究过程中发现，为了提高所述PPG信息的检测准确度，可以提高所述第一光信号的强度，即保证所述第一光信号的强度大于一强度阈值，所述强度阈值可以根据实际应用设置，比如可以设置为390cd/㎡。

虽然通过提高所述第一光信号的强度可以提高所述PPG信息检测的准确度，但是，一般电子设备的显示屏幕能够输出的光信号的强度范围都相对有限，或者，对于一些显示屏幕，在其输出光信号的强度已经最高的情况，可能仍然无法达到要求的PPG检测准确度。

针对该问题，发明人在研究过程中发现，还可以通过调节所述第一时间段的时长，来提高所述PPG信息的检测准确度。发明人发现，在所述第二时间段固定的情况下，所述第一光信号的强度与所述第一时间段的时长的乘积应该大于一第一预定值。换句话说，在所述第一光信号的强度较高的情况下，所述第一时间段可以较短；在所述第一光信号的强度较低的情况下，所述第一时间段应该较长。

类似的，发明人发现，也可以通过调节所述第二时间段的时长，来提高所述PPG信息的检测准确度。在所述第一时间段固定的情况下，所述第一光信号的强度与所述第二时间段的时长的乘积应该大于一第二预定值。换句话说，在所述第一光信号的强度较高的情况下，所述第二时间段可以较短；在所述第一光信号的强度较低的情况下，所述第二时间段应该较长。

因此，参见图10，在一种实施方式中，所述设备800还可以包括：

一第三确定模块840，用于根据所述第一光信号的强度确定所述第一时间段的时长和/或所述第二时间段的时长。

其中，所述第一光信号的强度可以预先根据所述显示屏幕的显示参数确定。

在所述第一时间段的时长与所述第二时间段的时长之和不固定的情况下，所述第三确定模块840既可以根据所述第一光信号的强度仅确定所述第一时间段的时长，也可以根据所述第一光信号的强度仅确定所述第二时间段的时长，也可以根据所述第一光信号的强度确定所述第一时间段的时长和所述第二时间段的时长。

在所述第一时间段的时长与所述第二时间段的时长之和固定的情况下，所述第三确定模块840实质上是根据所述第一光信号的强度确定所述第一时间段的时长和所述第二时间段的时长的比值，比如可以优先调长所述第一时间段，相应缩短所述第二时间段。

在一种实施方式中，为了保证所述PPG信息的检测准确度，所述第一时间段的开始时刻与所述第二时间段的结束时刻的时间间隔小于一时间阈值。

另外，由于血液中的血红蛋白对于绿光的吸收效果最好，因此，为了提高检测准确度，所述第一光信号可以采用绿光。

所述PPG信息确定模块830，用于根据所述第二光信号确定所述用户的PPG信息。

本领域技术人员理解，根据接收到的所述第二光信号的强度，即可以确定所述PPG信息。

参见图11，在一种实施方式中，所述设备800还包括：

一第四确定模块850，用于根据所述PPG信息确定所述用户的心率信息和/或呼吸频率信息。

本领域技术人员理解，采用数字滤波法、小波变换法和功率谱法等，可以从所述PPG信息中计算出心率信息和/或呼吸频率信息。从而，根据本申请所述设备可以获取用户的心率、呼吸频率等重要生理指标，有利于对用户的健康状况进行有效监测。进一步的，可以将这些健康状态相关信息发送给用户或者用户的亲友，以提醒用户注意健康。

在另一种实施方式中，所述目标区域确定模块810，用于响应于用户身体的所述至少一部位接触所述显示屏幕且满足一预定触发条件，在所述显示屏幕上确定所述目标区域。

也就是说，根据用户需求，通过所述预定触发条件可以限制本申请所述设备在一些特定的情况下才启动PPG检测功能。

在一种实施方式中，所述预定触发条件包括：所述显示屏幕采集的指纹属于一预定指纹集合。其中，所述预定指纹集合可以包括一些预先得到授权的用户的指纹，比如，在所述显示屏幕是一智能手机的显示屏幕的情况下，所述预定指纹集合中可以包括机主以及机主的配偶的指纹。

在另一种实施方式中，所述预定触发条件包括：所述显示屏幕所属的电子设备的前台运行的应用程序属于一预定应用程序集合。

所述预定应用程序集合包括一些适宜检测用户的PPG信息的应用程序。换句话说，在这些应用程序在前台运行的情况下，用户身体与所述显示屏幕的接触相对稳定。比如，所述预定应用程序集合中可以包括：通话程序、电子书程序、视频播放程序等。通过这种限制，可以在用户正常使用电子设备的过程中，于不经意间高效准确的检测确定用户的PPG信息。

本申请实施例所述PPG信息检测方法和设备的一个应用场景可以如下：用户使用一智能手机打电话，该智能手机包括两个显示屏幕：正面屏幕和反面屏幕，两个屏幕均是OLED屏幕；用户操控正面屏幕上的应用图标启动通话程序，反面屏幕处于锁屏状态；当用户手持电话靠近耳边时，正面屏幕变暗，以防止误操作；同时，反面屏幕点亮，并侦测到用户的食指接触屏幕中部，智能手机将接触区域确定为目标区域；然后控制目标区域内的像素周期性的发射绿光，接收手指的反射光；最后根据反射光确定用户的PPG信息，进而计算得到用户的健康信息，并输出给用户。

本申请另一个实施例所述PPG信息检测设备的硬件结构如图12所示。本申请具体实施例并不对所述PPG信息检测设备的具体实现做限定，参见图12，所述设备1200可以包括：

处理器(processor)1210、通信接口(Communications Interface)1220、存储器(memory)1230，以及通信总线1240。其中：

处理器1210、通信接口1220，以及存储器1230通过通信总线1240完成相互间的通信。

通信接口1220，用于与其他网元通信。

处理器1210，用于执行程序1232，具体可以执行上述图1所示的方法实施例中的相关步骤。

具体地，程序1232可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。

处理器1210可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

存储器1230，用于存放程序1232。存储器1230可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。程序1232具体可以执行以下步骤：

响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域；

控制所述目标区域于一第一时间段内发送一第一光信号；

控制所述目标区域于一第二时间段内接收所述第一光信号经反射后的一第二光信号；

根据所述第二光信号确定所述用户的PPG信息。

程序1232中各步骤的具体实现可以参见上述实施例中的相应步骤或模块，在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程描述，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，控制器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上实施方式仅用于说明本申请，而并非对本申请的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本申请的范畴，本申请的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种光电容积脉搏波PPG信息检测方法，其特征在于，所述方法包括：

响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域；

控制所述目标区域于一第一时间段内发送一第一光信号；

控制所述目标区域于一第二时间段内接收所述第一光信号经反射后的一第二光信号；

根据所述第二光信号确定所述用户的PPG信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域包括：

响应于用户身体的多个部位接触所述显示屏幕，在所述显示屏幕上确定所述多个部位分别对应的多个接触区域；

根据所述多个接触区域的面积和/或形状确定所述目标区域。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域包括：

响应于用户身体的所述至少一部位接触所述显示屏幕且满足一预定触发条件，在所述显示屏幕上确定所述目标区域。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一光信号采用绿光。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示屏幕是一发光二极管LED屏幕。

6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述第一时间段的开始时刻与所述第二时间段的结束时刻的时间间隔小于一时间阈值。

7.如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述PPG信息确定所述用户的心率信息和/或呼吸频率信息。

8.一种PPG信息检测设备，其特征在于，所述设备包括：

一目标区域确定模块，用于响应于用户身体的至少一部位接触一显示屏幕，在所述显示屏幕上确定一目标区域；

一控制模块，用于控制所述目标区域于一第一时间段内发送一第一光信号，以及控制所述目标区域于一第二时间段内接收所述第一光信号经反射后的一第二光信号；

一PPG信息确定模块，用于根据所述第二光信号确定所述用户的PPG信息。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述目标区域确定模块包括：

一接触区域确定单元，用于响应于用户身体的多个部位接触所述显示屏幕，在所述显示屏幕上确定所述多个部位分别对应的多个接触区域；

一目标区域确定单元，用于根据所述多个接触区域的面积和/或形状确定所述目标区域。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求8或9所述的PPG信息检测设备。