CN108267730B - 一种用于胎心音监听的辅助定位方法、系统及装置 - Google Patents

一种用于胎心音监听的辅助定位方法、系统及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于胎心音监听的辅助定位方法、系统及装置，该方法包括：采集两条胎心音轨迹音频数据；将两条胎心音轨迹音频数据标记在矩形区域的对应位置点上；利用标记位置点，计算出矩形区域内所有未知位置点所对应的胎心音信号强度；根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照颜色进行渲染，从而生成渲染图。该系统包括：采集单元、标记单元、计算单元及渲染单元。该装置包括：存储器以及用于执行上述辅助定位方法的处理器。通过使用本发明，能够辅助使用者快速准确地定位得出最佳监听位置，便利性和操作交互体验感高。本发明作为一种用于胎心音监听的辅助定位方法、系统及装置可广泛应用于胎心音监听领域中。

Description

一种用于胎心音监听的辅助定位方法、系统及装置
技术领域
本发明涉及辅助定位技术，尤其涉及一种用于胎心音监听的辅助定位方法、系统及装置。
背景技术
为了保证胎儿的正常发育，准妈妈们除了定期到医院进行胎心音监听检查外，还会自行购买小型胎心音监听设备，每天定时监听胎儿心率，以便可及时发现问题。然而，大部分的准妈妈们不具备医学专业知识，因此常常会找不准胎心的位置，即找不准胎心音强度最大的位置(最佳监听位置)，导致无法准确地对胎心音进行监听，这样则容易造成对胎儿情况的误判，令准妈妈们产生空焦虑的情绪，大大降低胎心音监听设备的操作交互良好感，并且不利于胎心音监听设备的推广和应用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种用于胎心音监听的辅助定位方法、系统及装置，可辅助使用者快速准确地找到最佳监听位置。
本发明所采用的第一技术方案是：一种用于胎心音监听的辅助定位方法，包括以下步骤：
采集两条胎心音轨迹音频数据；
将采集得到的两条胎心音轨迹音频数据标记在矩形区域的对应位置点上，所述矩形区域内被标记的位置点为标记位置点；
利用标记位置点，计算出矩形区域内所有未知位置点所对应的胎心音信号强度；
根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照颜色进行渲染，从而生成渲染图。
本发明所采用的第二技术方案是：一种用于胎心音监听的辅助定位系统，该系统包括：
采集单元，用于采集两条胎心音轨迹音频数据；
标记单元，用于将采集得到的两条胎心音轨迹音频数据标记在矩形区域的对应位置点上，所述矩形区域内被标记的位置点为标记位置点；
计算单元，用于利用标记位置点，计算出矩形区域内所有未知位置点所对应的胎心音信号强度；
渲染单元，用于根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照颜色进行渲染，从而生成渲染图。
本发明所采用的第三技术方案是：一种用于胎心音监听的辅助定位装置，该装置包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如第一技术方案所述一种用于胎心音监听的辅助定位方法。
本发明方法、系统及装置的有益效果是：通过使用本发明的辅助定位技术，能够辅助使用者快速准确地定位得出最佳监听位置，这样则无需使用者具备专业知识也能准确地找出胎心音的最佳监听位置，大大提高胎心音监听操作的便利性和操作交互良好体验感，有利于胎心音监听设备的推广和应用，提高胎心音监听设备的商业价值。
附图说明
图1是本发明一种用于胎心音监听的辅助定位方法的步骤流程图；
图2是本发明一种用于胎心音监听的辅助定位系统的结构框图；
图3是本发明一种用于胎心音监听的辅助定位方法的一具体实施例步骤流程图；
图4是胎心音轨迹音频数据所对应的采集轨迹的第一实施例示意图；
图5是胎心音轨迹音频数据所对应的采集轨迹的第二实施例示意图；
图6是胎心音轨迹音频数据所对应的采集轨迹的第三实施例示意图；
图7是矩形区域的渲染示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
如图1所示，一种用于胎心音监听的辅助定位方法，包括以下步骤：
采集两条胎心音轨迹音频数据；
将采集得到的两条胎心音轨迹音频数据标记在矩形区域的对应位置点上，所述矩形区域内被标记的位置点为标记位置点；
利用标记位置点，计算出矩形区域内所有未知位置点所对应的胎心音信号强度；
根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照颜色进行渲染，从而生成渲染图。
进一步作为本方法的优选实施例，所述利用标记位置点，计算出矩形区域内所有未知位置点所对应的胎心音信号强度这一步骤，其具体包括：
遍历矩形区域内的位置点；
当判断出当前遍历的位置点是未知位置点时，则计算该未知位置点与所有标记位置点之间的距离；
根据计算得出的距离，选取出若干个离该未知位置点最近的标记位置点；
对选取出的标记位置点进行贡献系数的计算；
根据选取出的标记位置点所对应的胎心音信号强度以及贡献系数，计算得出该未知位置点所对应的胎心音信号强度。
进一步作为本方法的优选实施例，所述计算该未知位置点与所有标记位置点之间的距离这一步骤，其所采用的距离计算公式如下所示：
Figure BDA0001506859930000031
其中，(x1,y1)表示未知位置点的坐标，(x2,y2)表示标记位置点的坐标。
进一步作为本方法的优选实施例，所述对选取出的标记位置点进行贡献系数的计算这一步骤，其所采用的系数计算公式如下所示：
Figure BDA0001506859930000032
其中，px表示第x个选取出的标记位置点的贡献系数，dx表示第x个选取出的标记位置点与该未知位置点之间的距离，D表示为若干个选取出的标记位置点与该未知位置点之间的距离之和。
进一步作为本方法的优选实施例，所述根据选取出的标记位置点所对应的胎心音信号强度以及贡献系数，计算得出该未知位置点所对应的胎心音信号强度这一步骤，其所采用的强度计算公式如下所示：
V'＝∑Vx *px
其中，px表示第x个选取出的标记位置点的贡献系数，Vx表示第x个选取出的标记位置点所对应的胎心音信号强度，V’表示该未知位置点所对应的胎心音信号强度。
进一步作为本方法的优选实施例，所述选取出的标记位置点的个数为5。
进一步作为本方法的优选实施例，所述两条胎心音轨迹音频数据所对应的采集轨迹为X型轨迹、十字型轨迹或圆环形轨迹。
进一步作为本方法的优选实施例，所述根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照颜色进行渲染，从而生成渲染图这一步骤，其具体包括：
根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照不同颜色对应不同胎心音信号强度的方式进行渲染，从而生成渲染图；
或，
根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照颜色的深浅程度对应不同胎心音信号强度的方式进行渲染，从而生成渲染图。
如图2所示，基于上述方法，本发明还提供一种用于胎心音监听的辅助定位系统，该系统包括：
采集单元，用于采集两条胎心音轨迹音频数据；
标记单元，用于将采集得到的两条胎心音轨迹音频数据标记在矩形区域的对应位置点上，所述矩形区域内被标记的位置点为标记位置点；
计算单元，用于利用标记位置点，计算出矩形区域内所有未知位置点所对应的胎心音信号强度；
渲染单元，用于根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照颜色进行渲染，从而生成渲染图。
上述方法实施例中的内容均适用于本系统实施例中，本系统实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
基于上述方法，本发明还提供一种用于胎心音监听的辅助定位装置，该装置包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如上述一种用于胎心音监听的辅助定位方法。
上述方法实施例中的内容均适用于本装置实施例中，本装置实施例所具体实现的功能与上述方法实施例相同，并且达到的有益效果与上述方法实施例所达到的有益效果也相同。
以下结合具体优选实施例来对本发明做更进一步的详细阐述。
在此具体优选实施例中，本发明用于胎心音监听的辅助定位方案应用于智能终端中，作为一具体软件程序应用。
如图3所示，作为一具体软件程序应用APP，本发明一种用于胎心音监听的辅助定位方法，其具体实现步骤如下所示。
步骤S1：采集两条胎心音轨迹音频数据。
具体地，所述步骤S1包括：
S101、将胎心音监听设备连接智能终端，如智能手机、IPAD等；
S102、打开APP，进入辅助定位界面；
S103、根据辅助定位界面所显示的采集轨迹，使用者按照所显示的采集轨迹，将胎心音监听设备贴紧自己的腹部区域进行对应轨迹的移动并收录胎心音音频数据，然后，将收录到的胎心音音频数据按照采集轨迹存储在矩阵中，此时，所述矩阵中被赋值的所有元素所形成的轨迹形状与采集轨迹的形状相同，由此可见，对于矩阵中被赋值的元素，其在矩阵中所处的位置即表示为胎心音信号的采集位置，其数值即表示为采集到的胎心音信号强度。
对于上述的采集轨迹，如图4至图6所示，其可分别为X型轨迹、十字型轨迹或圆环形轨迹，它们均以肚脐为中心而设定的对称采集轨迹；在进行采集时，只需采用上述其中一种采集轨迹即可。
优选地，所述矩阵的大小为300*300。
步骤S2：将采集得到的两条胎心音轨迹音频数据标记在矩形区域的对应位置点上，所述矩形区域内被标记的位置点为标记位置点。
具体地，所述矩阵所对应的区域范围为一矩形区域，而该矩形区域则对应表示为腹部矩形区域；根据两条胎心音轨迹音频数据，即根据矩阵中被赋值的元素，将其所处的位置在矩形区域中被标记为标记位置点，而元素的数值则为标记位置点所对应的胎心音信号强度；而其它没有被赋值的元素所处的位置则为矩形区域内的未知位置点，也就是说，对于在胎心音轨迹上的位置点，其有对应的信号强度实测值，那么这些位置点被标记为标记位置点，而对于不在胎心音轨迹上的位置点，其没有对应的信号强度实测值，那么这些位置点则为未知位置点。
可见，对于每一个位置点所对应的胎心音信号强度的数值，其可表示为：
V＝F(x,y)
其中，V的值介于0到255之间，值越大，表示信号越强；x，y分别表示腹部矩形区域的水平坐标、垂直坐标，也就是，矩阵的行和列。
步骤S3：利用标记位置点，计算出矩形区域内所有未知位置点所对应的胎心音信号强度。
具体地，当采集录制完成两条胎心音轨迹音频数据后，则需要根据标记位置点所对应的胎心音信号强度，计算出矩形区域内所有未知位置点所对应的胎心音信号强度。
优选地，所述步骤S3包括：
S301、遍历矩形区域内的位置点，判断当前遍历的位置点是标记位置点还是未知位置点；
S302、当判断出当前遍历的位置点是未知位置点时，则计算该未知位置点a与所有标记位置点之间的距离；
优选地，所述步骤S302所采用的距离计算公式如下所示：
Figure BDA0001506859930000061
其中，(x1,y1)表示未知位置点a的坐标，(x2,y2)表示标记位置点的坐标；
S303、根据计算得出的距离，选取出5个离该未知位置点a最近的标记位置点；
具体地，按照从小至大的顺序，对未知位置点a与所有标记位置点之间的距离进行排序，然后选出前5个距离数值所对应的标记位置点，那么它们即为5个离未知位置点a最近的标记位置点；
S304、对选取出的5个标记位置点进行贡献系数的计算；
优选地，所述步骤S304所采用的系数计算公式如下所示：
Figure BDA0001506859930000062
其中，px表示第x个选取出的标记位置点的贡献系数；dx表示第x个选取出的标记位置点与未知位置点a之间的距离；D＝d1+d2+d3+d4+d5表示为5个选取出的标记位置点与未知位置点a之间的距离之和；
S305、根据选取出的标记位置点所对应的胎心音信号强度以及贡献系数，计算得出该未知位置点所对应的胎心音信号强度；
优选地，所述步骤S305所采用的强度计算公式如下所示：
V'＝∑Vx*px，(x＝1,2,3,4,5)
其中，Vx表示第x个选取出的标记位置点所对应的胎心音信号强度，V’表示该未知位置点a所对应的胎心音信号强度；
S306、重复执行上述步骤S301～S305，直至所有未知位置点所对应的胎心音信号强度计算完毕。
步骤S4：根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照颜色进行渲染，从而生成渲染图。
具体地，在本实施例中，所述步骤S4为根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照不同颜色对应不同胎心音信号强度的方式进行渲染，从而生成渲染图。由于胎心音信号强度的数值越大，则表示该位置越接近最佳监听位置，因此，以不同颜色来表示不同的信号强度，这样用户通过渲染图所显示的颜色，便能快速准确地找出最佳监听位置，如图7所示，红色区域块(即图中颜色最深处)对应数值最大的胎心音信号强度，使用者只需根据红色区域块在矩形区域中所处的位置，便可快速在自己腹部区域中找出最佳监听位置。
同理，若步骤S4是以颜色的深浅程度来进行渲染，那么颜色最深的地方，则表示是最佳监听位置。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种用于胎心音监听的辅助定位方法，其特征在于：包括以下步骤：
采集两条胎心音轨迹音频数据；
将采集得到的两条胎心音轨迹音频数据标记在矩形区域的对应位置点上，所述矩形区域内被标记的位置点为标记位置点；
利用标记位置点，计算出矩形区域内所有未知位置点所对应的胎心音信号强度；
根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照颜色进行渲染，从而生成渲染图；
其中，利用标记位置点，计算出矩形区域内所有未知位置点所对应的胎心音信号强度，具体包括步骤：
遍历矩形区域内的位置点；
当判断出当前遍历的位置点是未知位置点时，则计算该未知位置点与所有标记位置点之间的距离；
根据计算得出的距离，选取出若干个离该未知位置点最近的标记位置点；
对选取出的标记位置点进行贡献系数的计算；
根据选取出的标记位置点所对应的胎心音信号强度以及贡献系数，计算得出该未知位置点所对应的胎心音信号强度。
2.根据权利要求1所述一种用于胎心音监听的辅助定位方法，其特征在于：所述计算该未知位置点与所有标记位置点之间的距离这一步骤，其所采用的距离计算公式如下所示：
Figure FDA0002485939570000011
其中，(x1,y1)表示未知位置点的坐标，(x2,y2)表示标记位置点的坐标。
3.根据权利要求1或2所述一种用于胎心音监听的辅助定位方法，其特征在于：所述对选取出的标记位置点进行贡献系数的计算这一步骤，其所采用的系数计算公式如下所示：
Figure FDA0002485939570000012
其中，px表示第x个选取出的标记位置点的贡献系数，dx表示第x个选取出的标记位置点与该未知位置点之间的距离，D表示为若干个选取出的标记位置点与该未知位置点之间的距离之和。
4.根据权利要求1或2所述一种用于胎心音监听的辅助定位方法，其特征在于：所述根据选取出的标记位置点所对应的胎心音信号强度以及贡献系数，计算得出该未知位置点所对应的胎心音信号强度这一步骤，其所采用的强度计算公式如下所示：
V'＝∑Vx*px
其中，px表示第x个选取出的标记位置点的贡献系数，Vx表示第x个选取出的标记位置点所对应的胎心音信号强度，V’表示该未知位置点所对应的胎心音信号强度。
5.根据权利要求1或2所述一种用于胎心音监听的辅助定位方法，其特征在于：所述选取出的标记位置点的个数为5。
6.根据权利要求1-2任一项所述一种用于胎心音监听的辅助定位方法，其特征在于：所述两条胎心音轨迹音频数据所对应的采集轨迹为X型轨迹、十字型轨迹或圆环形轨迹。
7.根据权利要求1-2任一项所述一种用于胎心音监听的辅助定位方法，其特征在于：所述根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照颜色进行渲染，从而生成渲染图这一步骤，其具体包括：
根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照不同颜色对应不同胎心音信号强度的方式进行渲染，从而生成渲染图；
或，
根据矩形区域内每一个位置点所对应的胎心音信号强度，按照颜色的深浅程度对应不同胎心音信号强度的方式进行渲染，从而生成渲染图。
8.一种用于胎心音监听的辅助定位装置，其特征在于：该装置包括：
至少一个处理器；
至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现如权利要求1-7任一项所述一种用于胎心音监听的辅助定位方法。
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