CN107647860B - 一种心率检测方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
一种心率检测方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供一种心率检测方法、装置、电子设备及存储介质,其中方法包括如下步骤:获取缓存中基于目标对象的第一心冲击图BCG信号所确定的目标峰值信号模板;采集所述目标对象的第二BCG信号,将所述目标峰值信号模板与所述第二BCG信号进行匹配,以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置;分别计算所述多个峰值位置中相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的所述时间差的平均值倒数作为所述目标对象的心率。采用本发明,心率计算准确,提高了对心脏健康监测的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域,尤其涉及一种心率检测方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着物质生活水平的提高和社会发展的节奏加快,工作压力越来越大,大多数青中年人一天的工作强度与负荷也越来越重,心脏疾病也提早悄无声息的进入我们的身边,且大多数病发在夜间,因此,夜间对心脏健康的监护就显得尤为重要。
现有技术中多采用压电敏感床带检测人体的心冲击图(BCG)信号,并通过固定峰值模板匹配的方法找到BCG信号的峰值以计算人体心率,从而实现对心脏健康状况的监测。但这种方法依赖于模板的选择,一旦模板选择不合适,将会导致心率计算错误,从而降低了对心脏健康监测的准确性。
发明内容
本发明实施例提供一种心率检测方法、装置、电子设备及存储介质,可以解决心率计算错误而导致对心脏健康监测的准确性的问题。
本发明实施例第一方面提供了一种心率检测方法,包括:
获取缓存中基于目标对象的第一心冲击图BCG信号所确定的目标峰值信号模板;
采集所述目标对象的第二BCG信号,将所述目标峰值信号模板与所述第二BCG信号进行匹配,以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置;
分别计算所述多个峰值位置中相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的所述时间差的平均值倒数作为所述目标对象的心率。
可选的,所述获取缓存中基于目标对象的第一BCG信号所确定的目标峰值信号模板,包括:
采集所述目标对象的第一BCG信号,逐点获取所述第一BCG信号与预设峰值信号模板的相关性以得到第一相关性值序列;
将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板。
可选的,所述将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板之前,还包括:
判断所述最大第一相关性值是否大于或者等于第一预设相关性阈值;
若是,则执行将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板的步骤。
可选的,所述逐点获取所述第一BCG信号与预设峰值信号模板的相关性之前,还包括:
依次遍历预设信号模板库中的每个峰值信号模板,获取所述每个峰值信号模板与所述第一BCG信号的相关性以得到第二相关性值序列;
将所述第二相关性值序列中最大第二相关性值所指示的峰值信号模板作为所述预设峰值信号模板。
可选的,所述将所述目标峰值信号模板与所述第二BCG信号进行匹配,以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置,包括:
逐点获取所述第二BCG信号与所述目标峰值信号模板的相关性以得到第三相关性值序列;
将所述第三相关性值序列中大于或者等于第二预设相关性阈值的第三相关性值组所指示的所述第二BCG信号中的位置作为所述第二BCG信号的多个峰值位置。
可选的,所述以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置之后,还包括:
将所述第三相关性值序列中最大第三相关性值所指示的所述第二BCG信号的峰值信号缓存为目标峰值信号模板。
本发明实施例第二方面提供了一种心率检测装置,所述装置包括:
模板获取模块,用于获取缓存中基于目标对象的第一BCG信号所确定的目标峰值信号模板;
信号匹配模块,用于采集所述目标对象的第二BCG信号,将所述目标峰值信号模板与所述第二BCG信号进行匹配,以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置;
心率计算模块,用于分别计算所述多个峰值位置中相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的所述时间差的平均值倒数作为所述目标对象的心率。
可选的,所述模板获取模块,包括:
相关性值获取单元,用于采集所述目标对象的第一BCG信号,逐点获取所述第一BCG信号与预设峰值信号模板的相关性以得到第一相关性值序列;
模板设置单元,用于将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板。
可选的,所述模板获取模块还包括阈值判断单元,用于:
判断所述最大第一相关性值是否大于或者等于第一预设相关性阈值,若是,则触发所述模板设置单元执行将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板。
可选的,所述模板获取模块还包括预设模板确定单元,用于
依次遍历预设信号模板库中的每个峰值信号模板,获取所述每个峰值信号模板与所述第一BCG信号的相关性以得到第二相关性值序列;
将所述第二相关性值序列中最大第二相关性值所指示的峰值信号模板作为所述预设峰值信号模板。
可选的,所述信号匹配模块具体用于:
逐点获取所述第二BCG信号与所述目标峰值信号模板的相关性以得到第三相关性值序列;
将所述第三相关性值序列中大于或者等于第二预设相关性阈值的第三相关性值组所指示的所述第二BCG信号中的位置作为所述第二BCG信号的多个峰值位置。
可选的,所述装置还包括:
模板缓存模块,用于将所述第三相关性值序列中最大第三相关性值所指示的所述第二BCG信号的峰值信号缓存为目标峰值信号模板。
本发明实施例第三方面提供一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行上述第一方面的方法。
本发明实施例第四方面提供一种电子设备,包括:处理器和存储器;其中,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面的方法。
本发明实施例第五方面提供一种应用程序,包括程序指令,所述程序指令当被执行时用于执行上述第一方面的方法。
在本发明实施中,心率检测装置通过获取缓存中根据第一BCG信号匹配的目标峰值信号模板后,采集目标对象的第二BCG信号,并将该目标峰值信号模板与第二BCG信号进行匹配,以检测出第二BCG信号的多个峰值位置,分别计算相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的时间差的平均值倒数作为目标对象的心率。现有技术中通过固定峰值模板匹配的方法找到BCG信号的峰值以计算人体心率,基于人体的差异性,一旦模板选择不合适则将会导致心率计算不准确,与现有技术相比,本发明可以依据目标对象本身的特性实时匹配和更新峰值模板信号,并将更新后的峰值模板信号与采集的BCG信号进行匹配以得到目标对象的心率,使得心率计算准确,从而提高了对心脏健康监测的准确性。
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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种心率检测方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的一种第一BCG信号的波形示意图;
图3(a)是本发明实施例提供的一种峰值模板信号的波形示意图;
图3(b)是本发明实施例提供的另一种峰值模板信号的波形示意图;
图3(c)是本发明实施例提供的又一种峰值模板信号的波形示意图;
图3(d)是本发明实施例提供的还一种峰值模板信号的波形示意图;
图4是本发明实施例提供的一种第二BCG信号的波形示意图;
图5是本发明实施例提供的一种心率计算的界面示意图;
图6是本发明实施例提供的另一种心率检测方法的流程示意图;
图7是本发明实施例提供的一种心率检测装置的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的一种心率检测装置中模板获取模块的结构示意图;
图9是本发明实施例提供的另一种心率检测装置中模板获取模块的结构示意图;
图10是本发明实施例提供的另一种心率检测装置的结构示意图;
图11是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅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付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。
需要说明的是,在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。另外,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明实施例提供的心率检测方法可以应用于心脏监护的应用场景,例如:心率检测装置通过获取缓存中根据第一BCG信号匹配的目标峰值信号模板后,采集目标对象的第二BCG信号,并将该目标峰值信号模板与第二BCG信号进行匹配,以检测出第二BCG信号的多个峰值位置,分别计算相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的时间差的平均值倒数作为目标对象的心率。现有技术中通过固定峰值模板匹配的方法找到BCG信号的峰值以计算人体心率,基于人体的差异性,一旦模板选择不合适则将会导致心率计算不准确,与现有技术相比,本发明可以依据目标对象本身的特性实时匹配和更新峰值模板信号,并将更新后的峰值模板信号与采集的BCG信号进行匹配以得到目标对象的心率,使得心率计算准确,从而提高了对心脏健康监测的准确性。
本发明实施例涉及的心率检测装置可以是任何具备存储和通信功能的设备,例如:平板电脑、手机、电子阅读器、个人计算机(Personal Computer,PC)、笔记本电脑、车载设备、网络电视、可穿戴设备等设备。
下面将结合附图1-附图6,对本发明实施例提供的心率检测方法进行详细介绍。
请参见图1,为本发明实施例提供了一种心率检测方法的流程示意图。如图1所示,本发明实施例的所述方法可以包括以下步骤S101-步骤S103。
S101,获取缓存中基于目标对象的第一心冲击图BCG信号所确定的目标峰值信号模板。
具体的,所述缓存可以包括第一缓存和第二缓存。所述第一缓存中存储有基于目标对象的第一BCG信号得到的峰值信号模板,所述第二缓存中存储有多个预设的峰值信号模板。
其中,所述目标对象的第一心冲击图BCG信号,可以理解的是,所述目标对象为被检测对象,如人或者动物等,采用心率检测装置(如压电敏感床带)对目标对象进行信号采集,得到如图2所示的第一BCG信号,所述第一BCG信号是心脏收缩血液进入大血管减速时对人体垂直轴方向的冲击力,所以第一BCG信号可以反映心脏活动状况,该信号呈周期性变化,信号波形中有多个峰值。
所述峰值信号模板为一个J波信号,所述J波信号为圆顶状或驼峰状波,如图3(a)、3(b)、3(c)和3(d)分别为4种可能的峰值信号模板。
具体实现中,心率检测装置采集所述目标对象的第一BCG信号,逐点获取所述第一BCG信号与预设峰值信号模板的相关性以得到第一相关性值序列,然后将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板。可选的,在采集所述目标对象的第一BCG信号后,还可对所述第一BCG信号进行滤波处理,以滤除所述第一BCG信号中的噪声,从而得到纯净的BCG信号,以提高检测的准确性。
例如,若图2所示的第一BCG信号为5分钟的BCG信号,逐点计算该第一BCG信号与预设峰值信号模板(如图3(a))的相关性Rx1y1=4×(x1·y1)/(|x1|+|y1|)2,从而得到第一BCG信号上每点与预设峰值信号模板的相关性{R11、R12、R13…R1n},将该结果作为第一相关性值序列。其中,x1为第一BCG信号,y1为预设峰值模板信号。并将{R11、R12、R13…R1n}中最大第一相关性值(若为R19)所对应的第一BCG信号中的峰值信号(如图2中虚线所示)设定为目标峰值信号模板y0,该目标峰值信号模板y0用于匹配下一时间段所采集的BCG信号。该预设峰值信号模板可以为预设信号模板库中的信号模板,也可以为上一时间段通过相关性计算所匹配的信号模板。需要说明的是,由于预设信号模板库中所存储的峰值信号模板为通用信号模板,而针对不同的检测对象,其第一BCG信号存在差异性,因此,基于预设信号模板库中的峰值信号模板和所采集的第一BCG信号的相关性匹配而得到新的信号模板可提高峰值检测的准确性。
其中,在一种可行的实施方式中,所述从预设信号模板库中获取预设峰值信号模板可以为:依次遍历预设信号模板库中的每个峰值信号模板,获取所述每个峰值信号模板与所述第一BCG信号的相关性以得到第二相关性值序列;将所述第二相关性值序列中最大第二相关性值所指示的峰值信号模板作为所述预设峰值信号模板。例如,在预设信号模板库中有图3(a)、3(b)、3(c)和3(d)四个预设信号模板,然后依次计算这4个模板信号与图2所示的第一BCG信号各点的相关性Rx1yn,如分别得到各组的第二相关性值序列分别为{R211、R212、R213…R21n};{R221、R222、R223…R22n};{R231、R232、R233…R23n};{R241、R242、R243…R24n};其中,x1为第一BCG信号,yn为预设信号模板库中的峰值信号模板。若{R211、R212、R213…R21n}的相关性值最高,则将图3(a)作为预设峰值模板信号。
可选的,在获取第一相关性值序列后,判断所述第一相关性值序列中最大第一相关性值是否大于或者等于第一预设相关性阈值(如80%),若是,表明在匹配结果中有符合要求的模板,此时执行将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板的步骤;若否,表明在匹配结果中可能因心率不齐等原因而没得得到符合要求的模板,此时再重新采集一段新的BCG与所述预设峰值模板信息进行匹配。
需要注意的是,在整个获取过程中,目标峰值信号模板为一个变化的信号。
S102,采集所述目标对象的第二BCG信号,将所述目标峰值信号模板与所述第二BCG信号进行匹配,以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置。
具体的,所述第二BCG信号为采集所述目标对象的一段新的BCG信号,所述第二BCG信号与上述第一BCG信号具有相同的特征,区别在于采集时间段的不同。另外,所述第一BCG信号与所述第二BCG信号的信号长度可以相同,也可以不同,具体不限定。需要说明的是,在本发明实施例中,所述第一BCG信号用于匹配符合目标对象的目标峰值信号模板,该目标峰值信号模板用于检测所述第二BCG信号的峰值位置。
具体实现中,通过逐点获取所述第二BCG信号与所述目标峰值信号模板的相关性以得到第三相关性值序列,将所述第三相关性值序列中大于或者等于第二预设相关性阈值的第三相关性值组所指示的所述第二BCG信号中的位置作为所述第二BCG信号的多个峰值位置,以避免因BCG信号的不稳定性而导致波峰查找不准确。可选的,在采集所述第二BCG信号后,并可对所述第二BCG信号进行滤波处理,以滤除所述第二BCG信号中的噪声,从而得到纯净的第二BCG信号。
例如,假设第二BCG信号为x2(如图4所示,该信号持续时长为1分钟),目标峰值信号模板为y0,逐点计算这两个信号的相关性Rx2y0=4×(x2·y0)/(|x2|+|y0|)2,从而得到第三相关性值序列{R31、R32、R33…R3n},并将{R31、R32、R33…R3n}中的每个值分别与第二预设相关性阈值(如75%)进行比较,若可以筛选出其中大于或者等于75%的值组(如R33、R35、R36…R39),表明此次相关性匹配成功,并将R33、R35、R36…R39所指示的x2的峰值位置确定为第二BCG信号的多个峰值(如图4中所显示的1、2、…、9即为x2峰值处)。若所有的值组均小于75%,表明此次相关性匹配失败,需要重新采集BCG信号进行相关性匹配。
可选的,将所述第三相关性值序列中最大第三相关性值所指示的所述第二BCG信号的峰值信号缓存为目标峰值信号模板。
例如,若第三相关性序列{R31、R32、R33…R3n}中的最大值为R35(若对应图4中虚线所示信号z),则将该段峰值信号z进行缓存,并取代上一段目标峰值信号模板y0,将z设置为新的目标峰值信号模板,用于匹配采集的下一段BCG信号,及时更新目标峰值信号模板将使得基于该目标峰值信号模板对BCG信号的多个峰值位置检测更为准确。
S103,分别计算所述多个峰值位置中相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的所述时间差的平均值倒数作为所述目标对象的心率。
具体的,获取各个峰值处的时间值,并计算相邻两峰值处的时间差,再计算所得时间差的平均值倒数,所得平均值倒数即为目标对象的心率。
例如,以图4中第二BCG信号x2中的一部分信号为例,如图5所示,其中虚线处为所确定的峰值位置,若计算得到图中相邻两峰值之间的时间差分别为t1、t2、t3、t4和t5,那么目标对象的心率f=5/(t1+t2+t3+t4+t5)。
在本发明实施例中,心率检测装置通过获取缓存中根据第一BCG信号匹配的目标峰值信号模板后,采集目标对象的第二BCG信号,并将该目标峰值信号模板与第二BCG信号进行匹配,以检测出第二BCG信号的多个峰值位置,分别计算相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的时间差的平均值倒数作为目标对象的心率。现有技术中通过固定峰值模板匹配的方法找到BCG信号的峰值以计算人体心率,基于人体的差异性,一旦模板选择不合适则将会导致心率计算不准确,与现有技术相比,本发明可以依据目标对象本身的特性实时匹配和更新峰值模板信号,并将更新后的峰值模板信号与采集的BCG信号进行匹配以得到目标对象的心率,使得心率计算准确,从而提高了对心脏健康监测的准确性。同时,本方案计算简单,运算量低,且在长时间检测中效果突出。
请参见图6,为本发明实施例提供了另一种心率检测方法的流程示意图。如图6所示,本发明实施例的所述方法可以包括以下步骤S201-步骤S208。
S201,采集所述目标对象的第一BCG信号,依次遍历预设信号模板库中的每个峰值信号模板,获取所述每个峰值信号模板与所述第一BCG信号的相关性以得到第二相关性值序列;
S202,将所述第二相关性值序列中最大第二相关性值所指示的峰值信号模板作为所述预设峰值信号模板;
S203,逐点获取所述第一BCG信号与所述预设峰值信号模板的相关性以得到第一相关性值序列;
S204,判断所述第一相关性值序列中最大第一相关性值是否大于或者等于第一预设相关性阈值;
S205,若是,则将所述最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板;
S206,采集所述目标对象的第二BCG信号,逐点获取所述第二BCG信号与所述目标峰值信号模板的相关性以得到第三相关性值序列;
S207,将所述第三相关性值序列中大于或者等于第二预设相关性阈值的第三相关性值组所指示的所述第二BCG信号中的位置作为所述第二BCG信号的多个峰值位置;
S208,将所述第三相关性值序列中最大第三相关性值所指示的所述第二BCG信号的峰值信号缓存为目标峰值信号模板。
需要说明的是,各步骤的详细执行方案可参照步骤S101-S103中的阐述进行实现,在此不再赘述。
在本发明实施例中,心率检测装置通过获取缓存中根据第一BCG信号匹配的目标峰值信号模板后,采集目标对象的第二BCG信号,并将该目标峰值信号模板与第二BCG信号进行匹配,以检测出第二BCG信号的多个峰值位置,分别计算相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的时间差的平均值倒数作为目标对象的心率。现有技术中通过固定峰值模板匹配的方法找到BCG信号的峰值以计算人体心率,基于人体的差异性,一旦模板选择不合适则将会导致心率计算不准确,与现有技术相比,本发明可以依据目标对象本身的特性实时匹配和更新峰值模板信号,并将更新后的峰值模板信号与采集的BCG信号进行匹配以得到目标对象的心率,使得心率计算准确,从而提高了对心脏健康监测的准确性。同时,本方案计算简单,运算量低,且在长时间检测中效果突出。
请参见图7,为本发明实施例提供了一种心率检测装置的结构示意图。如图7所示,本发明实施例的所述心率检测装置1可以包括:模板获取模块11、信号匹配模块12和心率计算模块13。
模板获取模块11,用于获取缓存中基于目标对象的第一BCG信号所确定的目标峰值信号模板。
可选的,如图8所示,所述模板获取模块11,包括:
相关性值获取单元111,用于采集所述目标对象的第一BCG信号,逐点获取所述第一BCG信号与预设峰值信号模板的相关性以得到第一相关性值序列;
模板设置单元112,用于将所述第一相关性值序列中第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板。
可选的,如图9所示,所述模板获取模块11还包括阈值判断单元113,用于:
判断所述最大第一相关性值是否大于或者等于第一预设相关性阈值,若是,则触发所述模板设置单元执行将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板。
可选的,如图9所示,所述模板获取模11还包括预设模板确定单元114,用于:
依次遍历预设信号模板库中的每个峰值信号模板,获取所述每个峰值信号模板与所述第一BCG信号的相关性以得到第二相关性值序列;
将所述第二相关性值序列中最大第二相关性值所指示的峰值信号模板作为所述预设峰值信号模板。
信号匹配模块12,用于采集所述目标对象的第二BCG信号,将所述目标峰值信号模板与所述第二BCG信号进行匹配,以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置。
可选的,所述信号匹配模块12具体用于:
逐点获取所述第二BCG信号与所述目标峰值信号模板的相关性以得到第三相关性值序列;
将所述第三相关性值序列中大于或者等于第二预设相关性阈值的第三相关性值组所指示的所述第二BCG信号中的位置作为所述第二BCG信号的多个峰值位置。
心率计算模块13,用于分别计算所述多个峰值位置中相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的所述时间差的平均值倒数作为所述目标对象的心率。
可选的,如图10所示,所述装置1还包括:
模板缓存模块14,用于将所述第三相关性值序列中最大第三相关性值所指示的所述第二BCG信号的峰值信号缓存为目标峰值信号模板。
在本发明实施中,心率检测装置通过获取缓存中根据第一BCG信号匹配的目标峰值信号模板后,采集目标对象的第二BCG信号,并将该目标峰值信号模板与第二BCG信号进行匹配,以检测出第二BCG信号的多个峰值位置,分别计算相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的时间差的平均值倒数作为目标对象的心率。现有技术中通过固定峰值模板匹配的方法找到BCG信号的峰值以计算人体心率,基于人体的差异性,一旦模板选择不合适则将会导致心率计算不准确,与现有技术相比,本发明可以依据目标对象本身的特性实时匹配和更新峰值模板信号,并将更新后的峰值模板信号与采集的BCG信号进行匹配以得到目标对象的心率,使得心率计算准确,从而提高了对心脏健康监测的准确性。同时,本方案计算简单,运算量低,且在长时间检测中效果突出。
请参见图11,为本发明实施例提供了一种电子设备的结构示意图。如图11所示,所述电子设备1000可以包括:至少一个处理器1001,例如CPU,至少一个网络接口1004,用户接口1003,存储器1005,至少一个通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。其中,用户接口1003可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。如图11所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及心率检测应用程序。
在图11所示的电子设备1000中,用户接口1003主要用于为用户提供输入的接口;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的心率检测应用程序,并具体执行以下操作:
获取缓存中基于目标对象的第一心冲击图BCG信号所确定的目标峰值信号模板;
采集所述目标对象的第二BCG信号,将所述目标峰值信号模板与所述第二BCG信号进行匹配,以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置;
分别计算所述多个峰值位置中相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的所述时间差的平均值倒数作为所述目标对象的心率。
在一个实施例中,所述处理器1001在执行获取缓存中基于目标对象的第一BCG信号所确定的目标峰值信号模板时,具体执行以下步骤:
采集所述目标对象的第一BCG信号,逐点获取所述第一BCG信号与预设峰值信号模板的相关性以得到第一相关性值序列;
将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板。
在一个实施例中,所述处理器1001在执行将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板之前,还执行以下步骤:
判断所述最大第一相关性值是否大于或者等于第一预设相关性阈值;
若是,则执行将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板的步骤。
在一个实施例中,所述处理器1001在执行逐点获取所述第一BCG信号与预设峰值信号模板的相关性之前,还执行以下步骤:
依次遍历预设信号模板库中的每个峰值信号模板,获取所述每个峰值信号模板与所述第一BCG信号的相关性以得到第二相关性值序列;
将所述第二相关性值序列中最大第二相关性值所指示的峰值信号模板作为所述预设峰值信号模板。
在一个实施例中,所述处理器1001在执行将所述目标峰值信号模板与所述第二BCG信号进行匹配,以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置时,具体执行以下步骤:
逐点获取所述第二BCG信号与所述目标峰值信号模板的相关性以得到第三相关性值序列;
将所述第三相关性值序列中大于或者等于第二预设相关性阈值的第三相关性值组所指示的所述第二BCG信号中的位置作为所述第二BCG信号的多个峰值位置。
在一个实施例中,所述处理器1001在执行以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置之后,还执行以下步骤:
将所述第三相关性值序列中最大第三相关性值所指示的所述第二BCG信号的峰值信号缓存为目标峰值信号模板。
在本发明实施中,心率检测装置通过获取缓存中根据第一BCG信号匹配的目标峰值信号模板后,采集目标对象的第二BCG信号,并将该目标峰值信号模板与第二BCG信号进行匹配,以检测出第二BCG信号的多个峰值位置,分别计算相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的时间差的平均值倒数作为目标对象的心率。现有技术中通过固定峰值模板匹配的方法找到BCG信号的峰值以计算人体心率,基于人体的差异性,一旦模板选择不合适则将会导致心率计算不准确,与现有技术相比,本发明可以依据目标对象本身的特性实时匹配和更新峰值模板信号,并将更新后的峰值模板信号与采集的BCG信号进行匹配以得到目标对象的心率,使得心率计算准确,从而提高了对心脏健康监测的准确性。同时,本方案计算简单,运算量低,且在长时间检测中效果突出。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质(非临时性计算机可读存储介质),所述计算机存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序包括程序信令,所述程序信令当被计算机执行时使所述计算机执行如前述实施例所述的方法,所述计算机可以为上述提到的心率检测装置或电子设备的一部分。
上述非临时性计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(Read Only Memory;以下简称:ROM)、可擦式可编程只读存储器(ErasableProgrammable Read Only Memory;以下简称:EPROM)或闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等,或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本申请操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LocalArea Network;以下简称:LAN)或广域网(Wide Area Network;以下简称:WAN)连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,当上述计算机程序产品中的指令由处理器执行时,可以实现本申请图1或图6所示实施例提供的心率检测方法。
通过以上的实施方式的描述,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,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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全部或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,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)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(Read Only Memory;以下简称:ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory;以下简称:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种心率检测方法,其特征在于,包括:
获取缓存中基于目标对象的第一心冲击图BCG信号所确定的目标峰值信号模板;
采集所述目标对象的第二BCG信号,将所述目标峰值信号模板与所述第二BCG信号进行匹配,以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置;
分别计算所述多个峰值位置中相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的所述时间差的平均值倒数作为所述目标对象的心率;
其中,所述获取缓存中基于目标对象的第一BCG信号所确定的目标峰值信号模板,包括:
采集所述目标对象的第一BCG信号,逐点获取所述第一BCG信号与预设峰值信号模板的相关性以得到第一相关性值序列;
将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板;
其中,所述逐点获取所述第一BCG信号与预设峰值信号模板的相关性之前,还包括:
依次遍历预设信号模板库中的每个峰值信号模板,获取所述每个峰值信号模板与所述第一BCG信号的相关性以得到第二相关性值序列;
将所述第二相关性值序列中最大第二相关性值所指示的峰值信号模板作为所述预设峰值信号模板。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板之前,还包括:
判断所述最大第一相关性值是否大于或者等于第一预设相关性阈值;
若是,则执行将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述将所述目标峰值信号模板与所述第二BCG信号进行匹配,以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置,包括:
逐点获取所述第二BCG信号与所述目标峰值信号模板的相关性以得到第三相关性值序列;
将所述第三相关性值序列中大于或者等于第二预设相关性阈值的第三相关性值组所指示的所述第二BCG信号中的位置作为所述第二BCG信号的多个峰值位置。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置之后,还包括:
将所述第三相关性值序列中最大第三相关性值所指示的所述第二BCG信号的峰值信号缓存为目标峰值信号模板。
5.一种心率检测装置,其特征在于,包括:
模板获取模块,用于获取缓存中基于目标对象的第一BCG信号所确定的目标峰值信号模板;
信号匹配模块,用于采集所述目标对象的第二BCG信号,将所述目标峰值信号模板与所述第二BCG信号进行匹配,以检测出所述第二BCG信号的多个峰值位置;
心率计算模块,用于分别计算所述多个峰值位置中相邻两峰值位置之间的时间差,将所得到的所述时间差的平均值倒数作为所述目标对象的心率;
其中,所述模板获取模块,包括:
相关性值获取单元,用于采集所述目标对象的第一BCG信号,逐点获取所述第一BCG信号与预设峰值信号模板的相关性以得到第一相关性值序列;
模板设置单元,用于将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的所述第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板;
其中,所述模板获取模块还包括预设模板确定单元,用于
依次遍历预设信号模板库中的每个峰值信号模板,获取所述每个峰值信号模板与所述第一BCG信号的相关性以得到第二相关性值序列;
将所述第二相关性值序列中最大第二相关性值所指示的峰值信号模板作为所述预设峰值信号模板。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述模板获取模块还包括阈值判断单元,用于:
判断所述最大第一相关性值是否大于或者等于第一预设相关性阈值,若是,则触发所述模板设置单元执行将所述第一相关性值序列中最大第一相关性值所指示的第一BCG信号的峰值信号作为目标峰值信号模板。
7.根据权利要求5或6所述的装置,其特征在于,所述信号匹配模块具体用于:
逐点获取所述第二BCG信号与所述目标峰值信号模板的相关性以得到第三相关性值序列;
将所述第三相关性值序列中大于或者等于第二预设相关性阈值的第三相关性值组所指示的所述第二BCG信号中的位置作为所述第二BCG信号的多个峰值位置。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
模板缓存模块,用于将所述第三相关性值序列中最大第三相关性值所指示的所述第二BCG信号的峰值信号缓存为目标峰值信号模板。
9.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质存储有多条指令,所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1至4任一项所述方法。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器和存储器;其中,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述方法。
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