CN108523871A - 脉率准确度的测试方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种脉率准确度的测试方法，包括：获取预设的脉率参考值范围内的各个脉率参考值，获取所述各个脉率参考值对应的各个脉率检测值，获取所述各个脉率参考值和所述各个脉率检测值的差值，根据所述差值计算脉率检测误差，根据所述脉率检测误差获取脉率检测准确度。本发明还公开了一种脉率准确度的检测装置和计算机可读存储介质。本发明通过获取各个脉率参考值和各个脉率检测值的差值，根据差值计算脉率检测误差，并根据脉率检测误差获取脉率检测准确度，提出了一种步骤详细且测试结果可信度高的脉率准确度测试方法，填补了装有光电容积描记传感器的可穿戴产品的脉率准确度的测试技术的空白。
Description
技术领域
本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种脉率准确度的测试方法、脉率准确度的测试装置及计算机可读存储介质。
背景技术
随着智能设备技术的发展，可穿戴设备产品的应用技术发展迅速，特别是可穿戴设备提供的医疗健康相关的应用受到广泛的关注，即可穿戴设备通过对用户体征数据的监测来帮助用户来管理重要的生理活动，如心率、脉率、呼吸频率、体温、热消耗量、血压等。
与可穿戴设备的应用技术的迅速发展相比较而言，对可穿戴设备的应用功能的准确性的测试技术和方法非常欠缺。现有针对装配有光电容积描记传感器的非医疗用途的可穿戴产品的脉率准确度测量，主要是参考医疗标准《ISO 80601-2-61》，该标准仅在条款201.12.1.104中公开了“利用参考方法，比较参考设备与受试设备之间的均方根值。参考设备包括电子血氧仪、心电图心率仪等”。该标准给出的测试方法缺乏可供进一步参考的测试内容和细节。总体而言，目前针对装有光电容积描记传感器的非医疗用途可穿戴产品的脉率准确度的测量方法基本处于空白。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种脉率准确度的测试方法、脉率准确度的测试装置和计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中缺乏装有光电容积描记传感器的可穿戴产品的脉率准确度的测量方法的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种脉率准确度的测试方法，所述脉率准确度的测试方法包括如下步骤：
获取预设的脉率参考值范围内的各个脉率参考值；
获取所述各个脉率参考值对应的各个脉率检测值；
获取所述各个脉率参考值和所述各个脉率检测值的差值；
根据所述差值计算脉率检测误差；
根据所述脉率检测误差获取脉率检测准确度。
优选地，所述获取预设的脉率参考值范围内的各个脉率参考值的步骤包括：
在所述脉率参考值范围内，以预设的脉率步进量获取各个所述脉率参考值。
优选地，所述获取所述各个脉率参考值对应的各个脉率检测值的步骤包括：
分别以各个所述脉率参考值设置模拟脉搏波的脉率；
获取所述模拟脉搏波在每一个所述脉率参考值下的脉率检测值。
优选地，所述分别以所述各个脉率参考值设置模拟脉搏波的脉率，获取所述模拟脉搏波在每一个所述脉率参考值设置下的脉率检测值的步骤包括：
获取所述脉率参考值对应的灌注水平设置范围；
在所述灌注水平设置范围内，获取各个灌水平设置值；
获取所述各个灌注水平设置值对应的脉率检测值。
优选地，所述在所述灌注水平设置范围内，获取各个灌水平设置值步骤包括：
在所述灌注水平设置范围内，以预设的灌注水平设置步进量获取各个灌注水平设置值。
优选地，所述分别以所述各个脉率参考值设置模拟脉搏波的脉率，获取所述模拟脉搏波在每一个所述脉率参考值设置下的脉率检测值的步骤包括：
获取所述脉率参考值对应的亮度设置范围；
在所述亮度设置范围内，获取各个亮度设置值；
获取所述各个亮度设置值对应的脉率检测值。
优选地，所述在所述亮度设置范围内，获取各个亮度设置值步骤包括：
在所述亮度设置范围内，以预设亮度设置步进量获取各个亮度设置值。
此外，为实现上述目的，本发明还提供脉率准确度测试装置，所述装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的脉率准确度测试程序，所述脉率准确度测试程序被所述处理器执行时实现如上所述的脉准确度测试方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提出一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有脉率准确度测试程序，所述脉率准确度测试程序被处理器执行时实现如上所述的脉率准确度测试方法的步骤。
本发明实施例提出的一种脉率准确度的测试方法、脉率准确度的测试装置和计算机可读存储介质，获取预设的脉率参考值范围内的各个脉率参考值，获取所述各个脉率参考值对应的各个脉率检测值，获取所述各个脉率参考值和所述各个脉率检测值的差值，根据所述差值计算脉率检测误差，根据所述脉率检测误差获取脉率检测准确度。
本发明通过获取各个脉率参考值和各个脉率检测值的差值，根据差值计算脉率检测误差，并根据脉率检测误差获取脉率检测准确度，提出了一种步骤详细且测试结果可信度高的脉率准确度测试方法，填补了装有光电容积描记传感器的可穿戴产品的脉率准确度的测试技术的空白。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图；
图2为本发明脉率准确度测试方法第一实施例的流程示意图；
图3为本发明脉率准确度测试方法第二实施例的流程示意图；
图4为本发明脉率准确度测试方法第三实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的主要解决方案是：获取预设的脉率参考值范围内的各个脉率参考值，获取所述各个脉率参考值对应的各个脉率检测值，获取所述各个脉率参考值和所述各个脉率检测值的差值，根据所述差值计算脉率检测误差，根据所述脉率检测误差获取脉率检测准确度。
由于现有技术中，对可穿戴设备的应用功能的准确性的测试技术和方法非常欠缺，针对装配有光电容积描记传感器的非医疗用途的可穿戴产品的脉率准确度测量的参考医疗标准给出的测试方法缺乏可供进一步参考的测试内容和细节。
本发明提供一种解决方案，通过获取各个脉率参考值和各个脉率检测值的差值，根据差值计算脉率检测误差，并根据脉率检测误差获取脉率检测准确度，提出了一种步骤详细且测试结果可信度高的脉率准确度测试方法，填补了装有光电容积描记传感器的可穿戴产品的脉率准确度的测试技术的空白。
如图1所示，图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。
本发明实施例终端为脉率准确度测试装置。
如图1所示，该装置可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002，存储器1003。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。存储器1003可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1003可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种计算机存储介质的存储器1003中可以包括操作系统和脉率准确度测试程序。
在图1所示的装置中，处理器1001可以用于调用存储器1003中存储的脉率准确度测试程序，并执行以下操作：
获取预设的脉率参考值范围内的各个脉率参考值；
获取所述各个脉率参考值对应的各个脉率检测值；
获取所述各个脉率参考值和所述各个脉率检测值的差值；
根据所述差值计算脉率检测误差；
根据所述脉率检测误差获取脉率检测准确度。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的脉率准确度测试程序，还执行以下操作：
在所述脉率参考值范围内，以预设的脉率步进量获取各个所述脉率参考值。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的脉率准确度测试程序，还执行以下操作：
分别以各个所述脉率参考值设置模拟脉搏波的脉率；
获取所述模拟脉搏波在每一个所述脉率参考值下的脉率检测值。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的脉率准确度测试程序，还执行以下操作：
获取所述脉率参考值对应的灌注水平设置范围；
在所述灌注水平设置范围内，获取各个灌水平设置值；
获取所述各个灌注水平设置值对应的脉率检测值。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的脉率准确度测试程序，还执行以下操作：
在所述灌注水平设置范围内，以预设的灌注水平设置步进量获取各个灌注水平设置值。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的脉率准确度测试程序，还执行以下操作：
获取所述脉率参考值对应的亮度设置范围；
在所述亮度设置范围内，获取各个亮度设置值；
获取所述各个亮度设置值对应的脉率检测值。
进一步地，处理器1001可以调用存储器1003中存储的脉率准确度测试程序，还执行以下操作：
在所述亮度设置范围内，以预设亮度设置步进量获取各个亮度设置值。
参照图2，本发明第一实施例提供一种脉率准确度的测试方法，所述方法包括：
步骤S10，获取预设的脉率参考值范围内的各个脉率参考值。
不同的检测对象对应有不同的脉率参考值范围，例如人的正常脉率范围是每分钟60次至100次，多种动物的正常脉率范围综合起来是每分钟30至300次。在确定了检测对象后，获取检测对象对应的脉率参考值范围，以获取合理的脉率参考值进行测试。
根据检测场景和检测条件的不同，从获取的脉率参考值范围获取多个脉率参考值所采取的方法也不同。
一种方法是设置脉率步进量，在脉率参考值范围内以该脉率步进量获取各个脉率参考值。这种方法相当于在脉率参考值范围内对脉率参考值进行均匀的采样，基于此获得的对应的脉率检测值可以更全面、细致、平稳的反映的脉率检测的准确度。可以根据测试条件对应的检测效率和检测精度设置或大或小的脉率步进量，比如检测效率高且检测精度高时设置较小的脉率步进量，检测效率低且检测精度低时设置较大的脉率步进量。
另一种方法是设置间隔不均匀的脉率参考值，根据检测经验和检测条件确定各个脉率参考值。例如检测误差随着脉率值的升高而增大，需要在高脉率值范围内设置更多数目的脉率参考值；例如当检测对象的脉率比较稳定有力时，可以减少设置的脉率参考值的数目，反之当检测对象的脉率不稳定且无力时，需要增加设置的脉率参考值的数目。
还有一种方法是利用参考设备获取检测对象的脉率值作为脉率参考值。例如用与经过校准的医用电子血氧仪记录的作为检测对象的测试人员的脉率值作为脉率参考值。
步骤S20，获取所述各个脉率参考值对应的各个脉率检测值。
与获取脉率参考值方法相对应，有多种获取和各个脉率参考值对应的各个脉率检测值的方法。
当采用以设置脉率步进量或者设置间隔不均匀的脉率参考值的方式获取各个脉率参考值的方法时，需要用到仪器设备比如光学信号模拟仪根据各个脉率参考值模拟产生脉搏波，检测设备基于检测到的脉搏波获得对应的脉率检测值。
当采用利用参考设备获取检测对象的脉率值作为脉率参考值的方法时，检测设备和参考设备同时对同一检测对象进行脉率检测，在获得脉率参考值的同时获取脉率检测值。
对应每个脉率参考值，可以进行多次测量获得多个脉率检测值。可以把多个脉率检测值的平均值作为对应的脉率检测值，也可以保留多个脉率检测值。
步骤S30，获取所述各个脉率参考值和所述各个脉率检测值的差值。
在测量时，测量结果与实际值之间的差值叫误差。在本实施例中，各个脉率参考值被视为实际值，各个脉率检测值为测量结果，获取两者之间的差值用于后续的误差计算。
步骤S40，根据所述差值计算脉率检测误差。
获得各个脉率参考值和各个脉率检测值的多个差值后，计算这多个差值的平方和，并进一步计算出多个差值的平方和与差值个数的比值的平方根，即以最终得到的均方根误差作为脉率检测误差。
步骤S50，根据所述脉率检测误差获取脉率检测准确度。
以获得的脉率检测误差来评估检测设备的脉率检测准确度，即脉率检测误差越小，说明检测设备的脉率检测准确度越高。
在本实施例中，通过获取各个脉率参考值和各个脉率检测值的差值，根据差值计算脉率检测误差，并根据脉率检测误差获取脉率检测准确度，提出了一种步骤详细且测试结果可信度高的脉率准确度测试方法，填补了装有光电容积描记传感器的可穿戴产品的脉率准确度的测试技术的空白。
进一步的，参照图3，本发明第二实施例基于第一实施例提供一种脉率准确度的测试方法，本实施例在步骤S20还包括：
步骤S60，分别以各个所述脉率参考值设置模拟脉搏波的脉率。
步骤S70，获取所述模拟脉搏波在每一个所述脉率参考值下的脉率检测值。
在获取了脉率参考值范围内的各个脉率参考值后，将各个脉率参考值作为参数对仪器设备进行设置，以产生和各个脉率参考值对应的模拟脉搏波。例如在实验室环境中，使用光学信号模拟仪发射强度变化的光信号，以此模拟脉搏波。
下面以光学模拟仪为例说明脉率检测具体过程。
1、首先搭建测试环境，包括各种仪器设备之间的连接、软件的安装和网络通讯线路的调试等。
1)将光学模拟仪器平放于工作台上，光学模拟仪的支架放置于光学模拟仪上，检测设备如有装配有光电容积描记传感器的可穿戴产品放置于光学模拟仪的支架上；
2)在检测计算机上安装检测软件，在软件中预设脉率参考值范围；
3)检测计算机和光学模拟仪之间通过无线网络或有线网络进行连接，检测计算机和检测设备也通过无线网络或有线网络进行连接。
2、开始测试。
1)检测计算机在预设的脉率参考值范围内获取各个脉率参考值；
2)检测计算机分别以各个脉率参考值设置光学模拟仪产生的模拟脉搏波的脉率；
3)对应每一个光学模拟仪发出的模拟脉搏波，检测设备接收该模拟脉搏波并检测脉率值；
4)检测设备将检测到的脉率值发送给检测计算机保存。
3、结束测试，分析检测结果并输出脉率检测准确度测试结果。
检测计算机计算各个脉率参考值和各个脉率检测值的差值，根据差值计算脉率检测误差，并脉率检测误差获取脉率检测准确度。
当根据上述步骤对检测设备的脉率准确度进行了测试，并且测量得到的脉率检测准确度在预设的合理范围内时，表明该检测设备的脉率检测准确度符合要求，可以作为参考设备获取检测对象的脉率值作为脉率参考值，用于其他检测设备的脉率检测准确度测试中。
在本实施例中，通过以各个所述脉率参考值设置模拟脉搏波的脉率，并获取所述模拟脉搏波在每一个所述脉率参考值下的脉率检测值，实现了让仪器设备发射和脉率参考值对应的模拟脉搏波，保证测试过程测试源的准确性，从而保证了脉率测试结果的准确性。
进一步的，参照图4，本发明第三实施例基于第一实施例或第二实施例提供一种脉率准确度的测试方法，本实施例在步骤S20还包括：
步骤S80，获取所述脉率参考值对应的灌注水平设置范围。
可穿戴设备检测人的脉率的原理为：可穿戴设备配备的绿色LED灯和感光光电二极管，在检测过程中开启绿色的LED灯照射血管。由于血液是红色的，它可以反射红光而吸收绿光，而在心脏跳动时，血液流量增多，绿光的吸收量会随之变大，处于心脏跳动的间隙时血流会减少，吸收的绿光也会随之降低，血管中血液吸光度随着心脏搏动发生变化从而形成了脉搏波，可穿戴设备根据此脉搏波测量出心率值。
由上述原理可知，当血管中血流越大时，血液的吸光度越高，反之当血管中血流越小时，血液的吸光度越低，血液的吸光度的高低值对脉率的检测会产生影响。光学信号模拟仪通过发射亮度变化的光信号来模拟脉搏波，模拟仪的灌注水平值范围对应着血管中血液大小的变化范围，测试中通过对灌注水平值的设置不同的值来模拟同一脉率值下血管中不同血流大小的检测场景。
步骤S90，在所述灌注水平设置范围内，获取各个灌水平设置值。
在灌注水平设置范围内，可以以预设的灌注水平设置步进量获取间隔均匀的各个灌注水平设置值，也可以设置间隔不均匀的灌注水平设置值。
步骤S100，获取所述各个灌注水平设置值对应的脉率检测值。
对于每一个脉率参考值，设置了多个灌注水平值，对应得到多个脉率检测值；分别获取每一个脉率参考值和对应的多个脉率检测值的差值，即多个差值进行脉率检测误差的计算。
当产生模拟脉搏波的设备可以独立设置光信号的亮度时，获取脉率参考值对应的亮度设置范围，在亮度设置范围内获取各个亮度设置值，并获取所述各个亮度设置值对应的脉率检测值。其中，在亮度设置范围内，可以以预设亮度设置步进量获取间隔均匀的各个亮度设置值，也可以设置间隔不均匀的亮度设置值。
在本实施例中，通过设置产生模拟脉搏波的灌注水平值或亮度值，并获取不同的设置值对应的脉率检测值，实现了对检测设备在多种场景下的脉率准确度的测试，保证测试结果的稳定性和全面性。
本发明还提供一种脉率准确度测试装置，该装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的脉率准确度测试程序，所述脉率准确度测试程序被所述处理器执行时实现所述的脉率准确度测试方法的步骤。
此外，本发明实施例还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有脉率准确度测试程序，所述脉率准确度测试程序被处理器执行时实现所述的脉率准确度测试方法的步骤。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种脉率准确度的测试方法，其特征在于，所述脉率准确度的测试方法包括以下步骤：
获取预设的脉率参考值范围内的各个脉率参考值；
获取所述各个脉率参考值对应的各个脉率检测值；
获取所述各个脉率参考值和所述各个脉率检测值的差值；
根据所述差值计算脉率检测误差；
根据所述脉率检测误差获取脉率检测准确度。
2.如权利要求1所述的脉率准确度的测试方法，其特征在于，所述获取预设的脉率参考值范围内的各个脉率参考值的步骤包括：
在所述脉率参考值范围内，以预设的脉率步进量获取各个所述脉率参考值。
3.如权利要求1或2所述的脉率准确度的测试方法，其特征在于，所述获取所述各个脉率参考值对应的各个脉率检测值的步骤包括：
分别以各个所述脉率参考值设置模拟脉搏波的脉率；
获取所述模拟脉搏波在每一个所述脉率参考值下的脉率检测值。
4.如权利要求3所述的脉率准确度的测试方法，其特征在于，所述分别以所述各个脉率参考值设置模拟脉搏波的脉率，获取所述模拟脉搏波在每一个所述脉率参考值设置下的脉率检测值的步骤包括：
获取所述脉率参考值对应的灌注水平设置范围；
在所述灌注水平设置范围内，获取各个灌水平设置值；
获取所述各个灌注水平设置值对应的脉率检测值。
5.如权利要求4所述的脉率准确度的测试方法，其特征在于，所述在所述灌注水平设置范围内，获取各个灌水平设置值步骤包括：
在所述灌注水平设置范围内，以预设的灌注水平设置步进量获取各个灌注水平设置值。
6.如权利要求3所述的脉率准确度的测试方法，其特征在于，所述分别以所述各个脉率参考值设置模拟脉搏波的脉率，获取所述模拟脉搏波在每一个所述脉率参考值设置下的脉率检测值的步骤包括：
获取所述脉率参考值对应的亮度设置范围；
在所述亮度设置范围内，获取各个亮度设置值；
获取所述各个亮度设置值对应的脉率检测值。
7.如权利要求6所述的脉率准确度的测试方法，其特征在于，所述在所述亮度设置范围内，获取各个亮度设置值步骤包括：
在所述亮度设置范围内，以预设亮度设置步进量获取各个亮度设置值。
8.一种脉率准确度测试装置，其特征在于，所述装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的脉率准确度测试程序，所述脉率准确度测试程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的脉率准确度测试方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有脉率准确度测试程序，所述脉率准确度测试程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的脉率准确度测试方法的步骤。
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2018
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