CN109691992A - 一种血压检测信号的修正方法和血压检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种血压检测信号的修正方法和血压检测装置，该方法包括：获取上臂待测部位的第一加速度值和角速度值，并获取心脏体表部位的第二加速度值；根据第一加速度值和第二加速度值，判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态；基于第一姿态和第二姿态，根据第一加速度值和角速度值计算上臂待测部位相对于心脏体表部位在垂直方向上的高度差；根据高度差，计算得到血压值的修正量，并基于修正量对血压检测值进行修正。本发明中基于心脏和上臂待测部位的高度差修正由该高度差所导致的血压测量偏差，从而获得更为稳定可靠的血压测量结果。
Description
技术领域
本发明涉及血压检测技术领域，更具体地说，涉及一种血压检测信号的修正方法和血压检测装置。
背景技术
血压作为人体重要的生理参数，在临床具有极其重要的意义。目前血压测量方法主要分为有创血压和无创血压两大类。其中，有创血压测量准确，但是由于需要侵入人体，有无菌要求，所以其应用场景局限于手术室，ICU等特殊场合。而无创血压具备操作简单，使用方便的特点，适合各种安静场合下的血压测量。
常用的无创血压测量方法是振荡法，通过袖带充气升压超过收缩压以阻塞上臂的血流，再逐步放气降压，利用电子传感器采集放气过程中的压力数据，上臂动脉血流的脉动传递到袖带内产生压力波和脉搏波，从而得到一组幅度由小变大，再由大变小的压力脉搏波数据及对应的压力波数据，找到最大脉搏幅度Am，其所对应的压力为平均压Pm，收缩压脉搏幅度As＝Am*Ks，其对应压力为收缩压，舒张压脉搏幅度Ad＝Am*Kd，其对应压力为舒张压。振荡法可以自动测量，方便操作。
然而，采用传统的振荡法检测血压时，患者在不同体姿下所测量得到的血压测量会存在一定偏差，往往使得患者难以获得有效的血压测量值。
发明内容
针对上述缺陷，本发明提供了一种血压检测信号的修正方法和血压检测装置，能够检测患者的身体姿态，并基于患者的身体姿态计算相应的血压值修正量，从而获得更为稳定可靠的血压测量结果。
第一方面，本发明提供的一种血压检测信号的修正方法，包括：
获取上臂待测部位的第一加速度值和角速度值，并获取心脏体表部位的第二加速度值；
根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态；
基于所述第一姿态和所述第二姿态，根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差；
根据所述高度差，计算得到血压值的修正量，并基于所述修正量对血压检测值进行修正。
可选地，所述获取上臂待测部位的第一加速度值和角速度值，并获取心脏体表部位的第二加速度值包括：
获取贴置于上臂待测部位的六轴陀螺仪所采集的第一数据，并获取贴置于心脏体表部位的三轴加速度计所采集的第二数据；
对所述第一数据和所述第二数据进行滤波处理，获得上臂待测部位的第一加速度值和角速度值以及心脏体表部位的第二加速度值。
可选地，所述判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态之前，还包括：
根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断佩戴者的上臂和身体是否处于静止状态；
若佩戴者的上臂和身体处于静止状态，则执行判断上臂的第一姿态和身体的第二姿态的步骤。
可选地，所述第一加速度值包括六轴陀螺仪中三个加速度轴对应的三个第三加速度值，所述第二加速度值包括所述三轴加速度计中三个加速度轴对应的三个第四加速度值；
所述根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断佩戴者的上臂和身体是否处于静止状态具体包括：
计算所述三个第三加速度值的第一叠加值以及所述三个第四加速度值的第二叠加值，判断所述第一叠加值和所述第二叠加值是否均在预设阈值范围内；
若是，分别求取每个第三加速度值在预定时间内的加速度均值，若所有的所述第三加速度值与其对应的加速度均值之间的差值均小于或等于预置波动值，则判定佩戴者的上臂处于静止状态；以及，分别求取每个第四加速度值在预定时间内的加速度均值，若所有的所述第四加速度值与其对应的加速度均值之间的差值均小于或等于预置波动值，则判定佩戴者的身体处于静止状态。
可选地，所述根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态具体包括：
根据所述六轴陀螺仪中X轴与重力方向的夹角，判定上臂的第一姿态，所述第一姿态包括垂放、平置和上举，所述六轴陀螺仪中的X轴在佩戴者的上臂下垂时垂直向下；
根据所述三轴加速度计中X轴、Y轴以及Z轴与重力方向的夹角，判定身体的第二姿态，所述第二姿态包括平躺、左侧卧、右侧卧、俯卧、直立、倒立和倾斜。
可选地，所述基于所述第一姿态和所述第二姿态，根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差包括：
基于佩戴者的初始姿态，根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位沿大地坐标系在重力方向上的运动加速度值；其中，所述初始姿态包括所述第一姿态为垂放且所述第二姿态为直立，或所述第一姿态为平置且所述第二姿态为平躺或俯卧；
对所述运动加速度值进行二次积分，得到所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差。
可选地，所述根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位沿大地坐标系在重力方向上的运动加速度值包括：
根据所述三个第三加速度值中的重力加速度分量，计算从大地坐标系到t0时刻初始坐标系的第一转换矩阵
根据所述角速度值计算初始坐标系到运动坐标系之间的第二转换矩阵
根据第一转换矩阵和第二转换矩阵计算大地坐标系到运动坐标系之间的第三转换矩阵
根据tk时刻的加速度采样值和角速度采样值以及所述第三转换矩阵计算得到所述上臂待测部位在大地坐标系重力方向上的运动加速度值AG。
可选地，所述根据所述角速度值计算初始坐标系到运动坐标系之间的第二转换矩阵包括：
对所述角速度值进行分析，得到所述六轴陀螺仪沿各轴运动方向的旋转角度，并计算出运动状态矢量，所述运动状态矢量表征所述上臂待测部位在静止初始姿态之后的运动过程中的运动状态信息；
根据所述运动状态矢量计算初始坐标系到运动坐标系之间的第二转换矩阵
可选地，所述根据所述高度差，计算得到血压值的修正量具体包括：
根据所述高度差，基于血压值修正公式计算血压值的修正量，所述血压值修正公式具体为：
其中，P0为修正量，ρb为人体血液比重，ρHg为汞的比重，hG为高度差。
第二方面，本发明提供的一种血压检测装置，包括：微控制器、压力传感器、三轴加速度计和六轴陀螺仪，所述压力传感器、所述三轴加速度计和所述六轴陀螺仪分别连接所述微控制器；
所述微控制器包括：获取模块，用于获取上臂待测部位的第一加速度值和角速度值，并获取心脏体表部位的第二加速度值；
判断模块，用于根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态；
计算模块，用于基于所述第一姿态和所述第二姿态，根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差；
修正模块，用于根据所述高度差，计算得到血压值的修正量，并基于所述修正量对血压检测值进行修正。
本发明具有以下有益效果：
本发明中通过获取上臂待测部位和心脏体表部位的加速度值和角速度值，计算上臂和身体的姿态，并进一步求取上臂待测部位相对于心脏体表部位在垂直方向上的高度差，基于高度差修正由该高度差所导致的血压测量偏差，从而获得更为稳定可靠的血压测量结果。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明实施例提供的血压检测信号的修正方法的应用场景示意图；
图2为本发明实施例提供的一种血压检测信号的修正方法的流程示意图；
图3为在执行图2实施例步骤S202前的步骤流程示意图；
图4为图3实施例步骤S301的流程示意图；
图5为图2实施例步骤S202的流程示意图；
图6为图2实施例步骤S203的流程示意图；
图7为本发明实施例提供的一种血压检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
在采用传统振荡法检测患者血压时，患者的身体可能处于平躺、侧卧或直立等状态，其上臂可能抬起或垂放，这种上臂和身体姿态的不同，会导致患者上臂肱动脉与实际心脏位置存在垂直高度落差，而这个高度落差会导致检测到的肱动脉血压值相比实际心脏血压值，存在较大的波动性，这种波动性会干扰对实际心脏血压的计算，并导致患者血压结果存在波动性，从而影响了医生对患者血压状况的判断。
因此，在传统的振荡法检测血压时，患者通常需要尽可能地保持安静的坐姿，上臂尽量与心脏齐平，使得心脏与上臂待测部位处于同一高度，以确保检测的血压值更接近心脏的实际血压值。然而，在患者24小时全天候的动态血压监测中，医生无法时时指导并约束患者的动作、姿态，往往会引入由于患者不同体姿导致的血压测量偏差和波动。
为了便于理解，以下将对本发明实施例提供的血压检测信号的修正方法的应用场景进行介绍。如图1所示，图1为本发明实施例提供的血压检测信号的修正方法的应用场景示意图。在佩戴者胸口处的心脏体表位置，贴置有第一传感器1，用于输出三轴加速度采样值；在佩戴者的上臂肱动脉处贴置有第二传感器2，用于输出三轴加速度采样值和三轴角速度采样值。同时，在佩戴者的上臂处包裹有袖带3，袖带3内置有用于测量血压的压力传感器。其中，第一传感器1、第二传感器2和压力传感器均连接到血压显示装置4内部的微控制器，由微控制器实现对血压的计算和修正。其中，第一传感器1可以采用三轴加速度计、六轴陀螺仪等能够输出三轴加速度采样值的传感器；第二传感器2可以采用六轴陀螺仪等能够输出三轴加速度采样值和三轴角速度采样值的传感器。
可以参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种血压检测信号的修正方法的流程示意图。
本发明实施例提供的一种血压检测信号的修正方法，包括：
S201、获取上臂待测部位的第一加速度值和角速度值，并获取心脏体表部位的第二加速度值；
在本发明实施例中，在上臂待测部位上贴置有六轴陀螺仪，在心脏体表部位则贴置有三轴加速度计，六轴陀螺仪采集到的第一数据以及三轴加速度计所采集的第二数据均会传输至微控制器中。在佩戴者身体直立并且上臂下垂姿态时，六轴陀螺仪与三轴加速度计中对应的轴两两平行，比如，X轴与X轴平行，Y轴与Y轴平行，Z轴与Z轴平行。此外，也可以采用其它轴与轴之间的平行方式，在此不做具体限定。为便于后续数据的处理，可以对六轴陀螺仪与三轴加速度计进行合理的放置，具体地，X轴可以为垂直向下，与重力方向平行；Y轴平行于水平面指向身体左侧；Z轴平行于水平面指向身体正面前方。
微控制器对所述第一数据进行滤波处理，可以获得上臂待测部位的第一加速度值和角速度值；对所述第二数据进行滤波处理可以获得心脏体表部位的第二加速度值。其中，对第一数据以及第二数据进行滤波处理，可以滤除数据中的电气噪声。
S202、根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态；
需要说明的是，在六轴陀螺仪中有三个加速度轴，所述第一加速度值则包括六轴陀螺仪中三个加速度轴对应的三个第三加速度值XG、YG、ZG，其中，XG、YG、ZG分别为六轴陀螺仪中X轴、Y轴和Z轴对应的第三加速度值；在三轴加速度计中同样有三个加速度轴，所述第二加速度值包括所述三轴加速度计中三个加速度轴对应的三个第四加速度值XA、YA、ZA，其中，XA、YA、ZA分别为三轴加速度计中X轴、Y轴和Z轴对应的第四加速度值。
根据第三加速度值和第四加速度值可以求取得到六轴陀螺仪和三轴加速度计中的三个加速度轴与重力方向上的夹角，从而分析得到上臂以及身体对应的姿态。
S203、基于所述第一姿态和所述第二姿态，根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差；
可以理解的是，当佩戴者的上臂垂放且身体为直立时，或者佩戴者的上臂平置且身体为平躺或俯卧时，上臂待测部位与身体中的心脏基本上处于同一水平面上，即上臂待测部位与心脏之间没有高度落差，这时候在上臂待测部位测得的血压可以认为是和心脏的血压值是没有偏差的。因此，可以将上臂待测部位与心脏的血压值没有偏差时，上臂对应的第一姿态和身体对应的第二姿态作为初始姿态，通过获取在初始姿态后上臂的运动过程信息，可以求取上臂相对于心脏的位移量，从而计算得到所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差。
S204、根据所述高度差，计算得到血压值的修正量，并基于所述修正量对血压检测值进行修正。
具体地，所述根据所述高度差，计算得到血压值的修正量具体包括：
根据所述高度差，基于血压值修正公式计算血压值的修正量，所述血压值修正公式具体为：
其中，P0为修正量，ρb为人体血液比重，ρHg为汞的比重，hG为高度差；人体血液比重大约为1.054g/cm3，汞的比重为13.6g/cm3。
由此，可以计算被测上臂肱动脉血管内由于上臂姿态变化导致的血压变化值，并对血压测量过程中的袖带压力值进行补偿，从而得到更准确的血压测量结果。
可以参阅图3，图3为在执行实施例步骤S202前的步骤流程示意图。
可以理解的是，当佩戴者处于运动状态时，诊断出来的血压值与静止时的血压值相差较大，通常难以测得准确的血压值；且上臂的第一姿态以及身体的第二姿态均变化较大，难以判断；因此，在本实施例中，判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态之前，首先判断佩戴者的上臂和身体是否处于静止状态，只有当佩戴者的上臂和身体处于静止状态时，才进行后续的步骤，以确保测量结果的准确性。
具体地，所述判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态之前，还包括：
S301、根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断佩戴者的上臂和身体是否处于静止状态；
S302、若佩戴者的上臂和身体处于静止状态，则执行判断上臂的第一姿态和身体的第二姿态的步骤。
可以参阅图4，图4为实施例步骤S301的流程示意图。
所述根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断佩戴者的上臂和身体是否处于静止状态具体包括：
S401、计算所述三个第三加速度值的第一叠加值以及所述三个第四加速度值的第二叠加值，判断所述第一叠加值和所述第二叠加值是否均在预设阈值范围内；若是，则执行步骤S402和步骤S405；
首先，可以分别对六轴陀螺仪和三轴加速度计的三个加速度轴对应的加速度值进行叠加，在上臂和身体均处于静止的状态下时，所得到的第一叠加值和第二叠加值均应该是一个重力加速度，考虑到误差以及上臂或身体的微小摆动等因素，可以通过判断第一叠加值和第二叠加值是否均在以重力加速度为中心的一定范围内，来判断佩戴者的上臂和身体是否处于静止状态。具体地，可以判断第一叠加值和第二叠加值是否均在1000mG±100mG范围内，若是，则可以判定佩戴者的上臂和身体均处于静止状态。其中，100mG可以考虑到具体的误差允许范围来根据实际情况进行设置，在此不做具体限定。
S402、分别求取每个第三加速度值在预定时间内的加速度均值；
S403、判断所有的所述第三加速度值与其对应的加速度均值之间的差值是否均小于或等于预置波动值；若是，则执行步骤S404，判定佩戴者的上臂处于静止状态；
具体地，可以以预定的时间窗(例如2秒时间窗)来对三个第三加速度值进行滑动处理，分别获得在2秒时间内每个第三加速度值对应的加速度均值；并且对第三加速度值的波动性进行分析，即判断在2秒时间内，是否存在有第三加速度值超过其均值预置波动值(例如100mG)，若是，则判定上臂处于运动状态，否则，判定上臂处于静止状态。
S405、分别求取每个第四加速度值在预定时间内的加速度均值；
S406、判断所有的所述第四加速度值与其对应的加速度均值之间的差值是否均小于或等于预置波动值；若是，则执行步骤S407，判定佩戴者的身体处于静止状态。
具体地，可以以预定的时间窗(例如2秒时间窗)来对三个第四加速度值进行滑动处理，分别获得在2秒时间内每个第四加速度值对应的加速度均值；并且对第四加速度值的波动性进行分析，即判断在2秒时间内，是否存在有第四加速度值超过其均值预置波动值(例如100mG)，若是，则判定身体处于运动状态，否则，判定身体处于静止状态。
可以参阅图5，图5为实施例步骤S202的流程示意图。
所述根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态具体包括：
S501、根据所述六轴陀螺仪中X轴与重力方向的夹角，判定上臂的第一姿态，所述第一姿态包括垂放、平置和上举，所述六轴陀螺仪中的X轴在佩戴者的上臂下垂时垂直向下；
当判定上臂处于静止状态后，计算其X轴与重力方向的夹角其中XG为六轴陀螺仪在X轴上的加速度测量值，其单位为重力加速度g，其中1g＝9.8m/s2。
如果θ≤5°，则可判定上臂正处于垂放姿态；如果85°≤θ≤95°，则可判定上臂正处于平置姿态；如果θ≥175°，则可判定上臂正处于上举姿态。
S502、根据所述三轴加速度计中X轴、Y轴以及Z轴与重力方向的夹角，判定身体的第二姿态，所述第二姿态包括平躺、左侧卧、右侧卧、俯卧、直立、倒立和倾斜。
当判定三轴加速度计处于姿态后，计算其X轴与重力方向的夹角其中XA为三轴加速度计在X轴上的加速度测量值；计算其Y轴与重力方向的夹角其中YA为三轴加速度计在Y轴上的加速度测量值；计算其Z轴与重力方向的夹角其中ZA为三轴加速度计在Z轴上的加速度测量值，其中，XA、YA、ZA单位均为重力加速度g。
如果α≤5°，则可判定身体正处于直立姿态；如果α≥175°，则可判定身体正处于倒立姿态；如果β≤5°，则可判定身体正处于左侧卧姿态；如果β≥175°，则可判定身体正处于右侧卧姿态；如果γ≤5°，则可判定身体正处于俯卧姿态；如果γ≥175°，则可判定身体正处于平躺姿态；除以上之外的姿态，可以统一判定为倾斜姿态。
可以参阅图6，图6为实施例步骤S203的流程示意图。
所述基于所述第一姿态和所述第二姿态，根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差包括：
S601、基于佩戴者的初始姿态，根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位沿大地坐标系在重力方向上的运动加速度值；其中，所述初始姿态包括所述第一姿态为垂放且所述第二姿态为直立，或所述第一姿态为平置且所述第二姿态为平躺或俯卧；
具体地，所述根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位沿大地坐标系在重力方向上的运动加速度值包括：
S6011、根据所述三个第三加速度值中的重力加速度分量，计算从大地坐标系到t0时刻初始坐标系的第一转换矩阵
S6012、根据所述角速度值计算初始坐标系到运动坐标系之间的第二转换矩阵
其中，tk时刻是初始姿态后上臂运动过程中的任一时刻，运动坐标系则为tk时刻六轴陀螺仪所在的坐标系。大地坐标系设定为与佩戴者匹配的参考坐标系，X轴垂直向下指向大地，Y轴水平指向佩戴者左侧，Z轴水平指向佩戴者前方。
S6013、根据第一转换矩阵和第二转换矩阵计算大地坐标系到运动坐标系之间的第三转换矩阵其中，
S6014、根据tk时刻的加速度采样值和角速度采样值以及所述第三转换矩阵计算得到所述上臂待测部位在大地坐标系重力方向上的运动加速度值AG。
具体地，所述根据所述角速度值计算初始坐标系到运动坐标系之间的第二转换矩阵包括：
对所述角速度值进行分析，得到所述六轴陀螺仪沿各轴运动方向的旋转角度，并计算出运动状态矢量，所述运动状态矢量表征所述上臂待测部位在静止初始姿态之后的运动过程中的运动状态信息；
在一种示例中，可以根据捷联惯性导航算法计算得到运动状态矢量，即通过六轴陀螺仪等角速度传感器的角速度信息求解物体在运动过程中的姿态，例如，可以是比卡算法或者多子样旋转矢量算法等。运动状态矢量表征所述上臂待测部位在静止初始姿态之后的运动过程中的运动状态信息，运动状态信息至少包括上臂待测部位在运动过程中的加速度信息、速度信息或角速度信息。
根据所述运动状态矢量计算初始坐标系到运动坐标系之间的第二转换矩阵
当六轴陀螺仪在运动过程中时，对六轴陀螺仪输出的三轴角速度采样值分别进行积分运算可以求得六轴陀螺仪沿三轴方向的旋转角度和然后求得可以表示上臂待测部位在运动过程中运动信息的四元数q0(tk)、q1(tk)、q2(tk)和q3(tk)。再采用比卡算法求得上臂待测部位运动状态下的四元数：
其中，
可以理解的是，上臂待测部位在运动状态下的四元数也可以通过多子样旋转矢量算方法等其它方式求取，在此不做具体限定。
然后，根据计算的四元数求取初始坐标系到运动坐标系的转换矩阵：
S602、对所述运动加速度值进行二次积分，得到所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差。
可以参阅图7，图7为本发明实施例提供的一种血压检测装置的结构示意图。
本发明提供的一种血压检测装置，包括：微控制器701、压力传感器702、三轴加速度计703和六轴陀螺仪704，所述压力传感器702、所述三轴加速度计703和所述六轴陀螺仪704分别连接所述微控制器701；
所述微控制器701包括：获取模块7011，用于获取上臂待测部位的第一加速度值和角速度值，并获取心脏体表部位的第二加速度值；
判断模块7012，用于根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态；
计算模块7013，用于基于所述第一姿态和所述第二姿态，根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差；
修正模块7014，用于根据所述高度差，计算得到血压值的修正量，并基于所述修正量对血压检测值进行修正。
可选地，获取模块具体用于：
获取贴置于上臂待测部位的六轴陀螺仪所采集的第一数据，并获取贴置于心脏体表部位的三轴加速度计所采集的第二数据；
对所述第一数据和所述第二数据进行滤波处理，获得上臂待测部位的第一加速度值和角速度值以及心脏体表部位的第二加速度值。
可选地，所述判断模块还用于：
根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断佩戴者的上臂和身体是否处于静止状态；
若佩戴者的上臂和身体处于静止状态，则执行判断上臂的第一姿态和身体的第二姿态的步骤。
可选地，所述判断模块具体用于：
计算所述三个第三加速度值的第一叠加值以及所述三个第四加速度值的第二叠加值，判断所述第一叠加值和所述第二叠加值是否均在预设阈值范围内；
若是，分别求取每个第三加速度值在预定时间内的加速度均值，若所有的所述第三加速度值与其对应的加速度均值之间的差值均小于或等于预置波动值，则判定佩戴者的上臂处于静止状态；以及，分别求取每个第四加速度值在预定时间内的加速度均值，若所有的所述第四加速度值与其对应的加速度均值之间的差值均小于或等于预置波动值，则判定佩戴者的身体处于静止状态。
可选地，所述判断模块具体还用于：
根据所述六轴陀螺仪中X轴与重力方向的夹角，判定上臂的第一姿态，所述第一姿态包括垂放、平置和上举，所述六轴陀螺仪中的X轴在佩戴者的上臂下垂时垂直向下；
根据所述三轴加速度计中X轴、Y轴以及Z轴与重力方向的夹角，判定身体的第二姿态，所述第二姿态包括平躺、左侧卧、右侧卧、俯卧、直立、倒立和倾斜。
可选地，所述计算模块用于：
基于佩戴者的初始姿态，根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位沿大地坐标系在重力方向上的运动加速度值；其中，所述初始姿态包括所述第一姿态为垂放且所述第二姿态为直立，或所述第一姿态为平置且所述第二姿态为平躺或俯卧；
对所述运动加速度值进行二次积分，得到所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差。
可选地，所述计算模块具体还用于：
根据所述三个第三加速度值中的重力加速度分量，计算从大地坐标系到t0时刻初始坐标系的第一转换矩阵
根据所述角速度值计算初始坐标系到运动坐标系之间的第二转换矩阵
根据第一转换矩阵和第二转换矩阵计算大地坐标系到运动坐标系之间的第三转换矩阵
根据tk时刻的加速度采样值和角速度采样值以及所述第三转换矩阵计算得到所述上臂待测部位在大地坐标系重力方向上的运动加速度值AG。
可选地，所述计算模块具体还用于：
对所述角速度值进行分析，得到所述六轴陀螺仪沿各轴运动方向的旋转角度，并计算出运动状态矢量，所述运动状态矢量表征所述上臂待测部位在静止初始姿态之后的运动过程中的运动状态信息；
根据所述运动状态矢量计算初始坐标系到运动坐标系之间的第二转换矩阵
可选地，所述修正模块具体用于：
根据所述高度差，基于血压值修正公式计算血压值的修正量，所述血压值修正公式具体为：
其中，P0为修正量，ρb为人体血液比重，ρHg为汞的比重，hG为高度差。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (10)
1.一种血压检测信号的修正方法，其特征在于，包括：
获取上臂待测部位的第一加速度值和角速度值，并获取心脏体表部位的第二加速度值；
根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态；
基于所述第一姿态和所述第二姿态，根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差；
根据所述高度差，计算得到血压值的修正量，并基于所述修正量对血压检测值进行修正。
2.根据权利要求1所述的血压检测信号的修正方法，其特征在于，所述获取上臂待测部位的第一加速度值和角速度值，并获取心脏体表部位的第二加速度值包括：
获取贴置于上臂待测部位的六轴陀螺仪所采集的第一数据，并获取贴置于心脏体表部位的三轴加速度计所采集的第二数据；
对所述第一数据和所述第二数据进行滤波处理，获得上臂待测部位的第一加速度值和角速度值以及心脏体表部位的第二加速度值。
3.根据权利要求2所述的血压检测信号的修正方法，其特征在于，所述判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态之前，还包括：
根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断佩戴者的上臂和身体是否处于静止状态；
若佩戴者的上臂和身体处于静止状态，则执行判断上臂的第一姿态和身体的第二姿态的步骤。
4.根据权利要求3所述的血压检测信号的修正方法，其特征在于，所述第一加速度值包括六轴陀螺仪中三个加速度轴对应的三个第三加速度值，所述第二加速度值包括所述三轴加速度计中三个加速度轴对应的三个第四加速度值；
所述根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断佩戴者的上臂和身体是否处于静止状态具体包括：
计算所述三个第三加速度值的第一叠加值以及所述三个第四加速度值的第二叠加值，判断所述第一叠加值和所述第二叠加值是否均在预设阈值范围内；
若是，分别求取每个第三加速度值在预定时间内的加速度均值，若所有的所述第三加速度值与其对应的加速度均值之间的差值均小于或等于预置波动值，则判定佩戴者的上臂处于静止状态；以及，分别求取每个第四加速度值在预定时间内的加速度均值，若所有的所述第四加速度值与其对应的加速度均值之间的差值均小于或等于预置波动值，则判定佩戴者的身体处于静止状态。
5.根据权利要求4所述的血压检测信号的修正方法，其特征在于，所述根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态具体包括：
根据所述六轴陀螺仪中X轴与重力方向的夹角，判定上臂的第一姿态，所述第一姿态包括垂放、平置和上举，所述六轴陀螺仪中的X轴在佩戴者的上臂下垂时垂直向下；
根据所述三轴加速度计中X轴、Y轴以及Z轴与重力方向的夹角，判定身体的第二姿态，所述第二姿态包括平躺、左侧卧、右侧卧、俯卧、直立、倒立和倾斜。
6.根据权利要求5所述的血压检测信号的修正方法，其特征在于，所述基于所述第一姿态和所述第二姿态，根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差包括：
基于佩戴者的初始姿态，根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位沿大地坐标系在重力方向上的运动加速度值；其中，所述初始姿态包括所述第一姿态为垂放且所述第二姿态为直立，或所述第一姿态为平置且所述第二姿态为平躺或俯卧；
对所述运动加速度值进行二次积分，得到所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差。
7.根据权利要求6所述的血压检测信号的修正方法，其特征在于，所述根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位沿大地坐标系在重力方向上的运动加速度值包括：
根据所述三个第三加速度值中的重力加速度分量，计算从大地坐标系到t0时刻初始坐标系的第一转换矩阵
根据所述角速度值计算初始坐标系到运动坐标系之间的第二转换矩阵
根据第一转换矩阵和第二转换矩阵计算大地坐标系到运动坐标系之间的第三转换矩阵
根据tk时刻的加速度采样值和角速度采样值以及所述第三转换矩阵计算得到所述上臂待测部位在大地坐标系重力方向上的运动加速度值AG。
8.根据权利要求7所述的血压检测信号的修正方法，其特征在于，所述根据所述角速度值计算初始坐标系到运动坐标系之间的第二转换矩阵包括：
对所述角速度值进行分析，得到所述六轴陀螺仪沿各轴运动方向的旋转角度，并计算出运动状态矢量，所述运动状态矢量表征所述上臂待测部位在静止初始姿态之后的运动过程中的运动状态信息；
根据所述运动状态矢量计算初始坐标系到运动坐标系之间的第二转换矩阵
9.根据权利要求1所述的血压检测信号的修正方法，其特征在于，所述根据所述高度差，计算得到血压值的修正量具体包括：
根据所述高度差，基于血压值修正公式计算血压值的修正量，所述血压值修正公式具体为：
其中，P0为修正量，ρb为人体血液比重，ρHg为汞的比重，hG为高度差。
10.一种血压检测装置，其特征在于，包括：微控制器、压力传感器、三轴加速度计和六轴陀螺仪，所述压力传感器、所述三轴加速度计和所述六轴陀螺仪分别连接所述微控制器；
所述微控制器包括：获取模块，用于获取上臂待测部位的第一加速度值和角速度值，并获取心脏体表部位的第二加速度值；
判断模块，用于根据所述第一加速度值和所述第二加速度值，判断上臂的第一姿态以及身体的第二姿态；
计算模块，用于基于所述第一姿态和所述第二姿态，根据第一加速度值和所述角速度值计算所述上臂待测部位相对于所述心脏体表部位在垂直方向上的高度差；
修正模块，用于根据所述高度差，计算得到血压值的修正量，并基于所述修正量对血压检测值进行修正。
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