CN110575153B - 一种心率检测方法及智能穿戴设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种心率检测方法，应用于具有心率检测功能的智能穿戴设备。本申请可基于使用者的运动信号修正其心率信号，以得到较为准确的修正心率信号；且对运动信号和心率信号进行相关性检测，以进一步检测出心率信号中存在的运动信号的大小，并在心率信号中存在的运动信号较大时对修正心率信号进一步修正，即二次修正，以得到更为准确的心率信号，从而较大地提高了设备心率检测的准确性。本发明还公开了一种智能穿戴设备，与上述心率检测方法具有相同的有益效果。

Description

一种心率检测方法及智能穿戴设备
技术领域
本发明涉及穿戴设备领域，特别是涉及一种心率检测方法及智能穿戴设备。
背景技术
心率是人体重要的生理参数，准确的心率检测可以有效评估人体的健康状态及运动状态。目前，用于心率检测的智能穿戴设备多采用PPG(Photo-Plethysmography，光电容积脉搏波技术)传感器实现心率检测，其中，PPG传感器的心率检测原理为：通过光源照射人体皮肤，人体反射回的光信号被PPG传感器内光敏元件接收，由于人体血液流动的不同，人体血液和组织吸收光后反射的光信号强度也有所不同，所以可根据反射的光信号强度描记出血管容积在心动周期内的变化，从而获得心率信号。
智能穿戴设备获得准确心率信号的前提是其内PPG传感器与人体的相对位置保持不变，但在实际应用中，PPG传感器与人体的相对位置会因人体的运动而发生改变，此时PPG传感器检测的心率信号会受到运动的影响，即运动伪影，运动伪影会破坏心率信号的形状，从而引起心率检测不准确的问题。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种心率检测方法及智能穿戴设备，可基于使用者的运动信号修正其心率信号，以得到较为准确的修正心率信号；且进一步检测出心率信号中存在的运动信号的大小，并在心率信号中存在的运动信号较大时对修正心率信号进一步修正，以得到更为准确的心率信号，从而较大地提高了设备心率检测的准确性。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种心率检测方法，应用于具有心率检测功能的智能穿戴设备，包括：
获取使用者当前的心率信号和运动信号，并基于所述运动信号修正所述心率信号，得到修正心率信号；
求取所述运动信号与所述心率信号的第一相关性；
根据所述第一相关性判断是否对所述修正心率信号进行二次修正，以将最终修正的心率信号作为使用者当前的实际心率信号。
优选地，在求取所述运动信号与所述心率信号的第一相关性的同时，所述心率检测方法还包括：
求取所述心率信号与所述修正心率信号的第二相关性；
相应的，所述根据所述第一相关性判断是否对所述修正心率信号进行二次修正的过程具体包括：
根据所述第一相关性与所述第二相关性的差异判断是否对所述修正心率信号进行二次修正。
优选地，所述根据所述第一相关性判断是否对所述修正心率信号进行二次修正，以将最终修正的心率信号作为使用者当前的实际心率信号的过程，包括：
判断所述第一相关性是否满足于0<<第一相关性<1；
若是，则将所述修正心率信号进行二次修正得到二次修正心率信号，并将所述二次修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号；
若否，则将所述修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号。
优选地，根据所述第一相关性与所述第二相关性的差异判断是否对所述修正心率信号进行二次修正，以将最终修正的心率信号作为使用者当前的实际心率信号的过程，包括：
判断所述第一相关性是否满足于0<<第一相关性<1；
判断所述第二相关性是否满足于0<第二相关性<<1；
当两判断结果均为是时，将所述修正心率信号进行二次修正得到二次修正心率信号，并将所述二次修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号；
否则，将所述修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号。
优选地，对所述修正心率信号进行二次修正的过程，包括：
将所述修正心率信号乘以一个预设抑制因子，得到二次修正心率信号；其中，0＜所述预设抑制因子＜1。
优选地，求取所述运动信号与所述心率信号的第一相关性，及所述心率信号与所述修正心率信号的第二相关性的过程，包括：
分别求取所述运动信号、所述心率信号及所述修正心率信号的功率谱密度；
分别求取所述运动信号与所述心率信号的互功率谱密度、所述心率信号与所述修正心率信号的互功率谱密度；
根据所述功率谱密度和所述互功率谱密度求取所述运动信号与所述心率信号的第一相关性，及所述心率信号与所述修正心率信号的第二相关性。
优选地，求取所述运动信号与所述心率信号的第一相关性，及所述心率信号与所述修正心率信号的第二相关性的过程，包括：
根据预设功率谱密度求取关系式PAA＝γ*PAA+(1-γ)*real(A.*conj(A))，分别求取所述运动信号的功率谱密度PXX、所述心率信号的功率谱密度PDD及所述修正心率信号的功率谱密度PEE；其中，PAA为频域的信号A(k)的功率谱密度，γ为一经验参数；
根据预设互功率谱密度求取关系式PAB＝γ*PAB+(1-γ)*real(A.*conj(B))，分别求取所述运动信号与所述心率信号的互功率谱密度PXD、所述心率信号与所述修正心率信号的互功率谱密度PDE；其中，PAB为频域的信号A(k)与信号B(k)的互功率谱密度；
根据预设第一相关性求取关系式C1＝real(PXD.*conj(PXD))./(PXX.*PDD)求取所述运动信号与所述心率信号的第一相关性C1；根据预设第二相关性求取关系式C2＝real(PDE.*conj(PDE))./(PDD.*PEE)求取所述心率信号与所述修正心率信号的第二相关性C2。
优选地，所述基于所述运动信号修正所述心率信号，得到修正心率信号的过程，包括：
利用自适应滤波降噪方法去除所述心率信号中与所述运动信号线性相关的干扰信号，得到修正心率信号。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种智能穿戴设备，包括：
PPG传感器，用于检测使用者当前的心率信号；
加速度传感器，用于检测使用者当前的运动信号；
控制器，用于在执行所存储的计算机程序实现上述任一种心率检测方法的步骤。
优选地，所述加速度传感器为多轴加速度传感器。
本发明提供了一种心率检测方法，应用于具有心率检测功能的智能穿戴设备。本申请可基于使用者的运动信号修正其心率信号，以得到较为准确的修正心率信号；且对运动信号和心率信号进行相关性检测，以进一步检测出心率信号中存在的运动信号的大小，并在心率信号中存在的运动信号较大时对修正心率信号进一步修正，即二次修正，以得到更为准确的心率信号，从而较大地提高了设备心率检测的准确性。
本发明还提供了一种智能穿戴设备，与上述心率检测方法具有相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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为本发明实施例提供的第一种心率检测方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的第二种心率检测方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的第一种心率检测方法的具体流程图；
图4为本发明实施例提供的第二种心率检测方法的具体流程图；
图5为本发明实施例提供的一种心率信号二次修正的原理图；
图6为本发明实施例提供的一种心率信号一次修正的原理图；
图7为本发明实施例提供的一种智能穿戴设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种心率检测方法及智能穿戴设备，可基于使用者的运动信号修正其心率信号，以得到较为准确的修正心率信号；且进一步检测出心率信号中存在的运动信号的大小，并在心率信号中存在的运动信号较大时对修正心率信号进一步修正，以得到更为准确的心率信号，从而较大地提高了设备心率检测的准确性。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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做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。
请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种心率检测方法的流程图。
该心率检测方法应用于具有心率检测功能的智能穿戴设备，包括：
步骤S11：获取使用者当前的心率信号和运动信号，并基于运动信号修正心率信号，得到修正心率信号。
具体地，现有的具有心率检测功能的智能穿戴设备(如智能手环、智能手表)通常采用PPG传感器进行心率检测，但PPG传感器检测的心率信号会受到设备使用者运动的影响，即PPG传感器采集的心率信号中包括两部分，一部分为设备使用者实际的心率信号，另一部分为设备使用者运动时形成的运动信号，从而引起心率检测不准确的问题。可以理解的是，去除PPG传感器采集的心率信号中因设备使用者运动形成的运动信号，则可获得设备使用者实际的心率信号。
基于此，本申请首先获取使用者当前的心率信号(通过PPG传感器采集得到)和运动信号(可通过加速度传感器采集得到，即加速度信号，本申请具体可采用多轴加速度传感器)，然后基于使用者当前的运动信号修正使用者当前的心率信号，得到修正心率信号，即得到较为准确的使用者当前的实际心率信号。
步骤S21：求取运动信号与心率信号的第一相关性。
具体地，为了得到更为准确的使用者当前的实际心率信号，本申请对使用者当前的运动信号与心率信号进行相关性检测，即求取使用者当前的运动信号与心率信号的第一相关性，可以理解的是，使用者当前的运动信号与心率信号的第一相关性越大，说明使用者当前的心率信号中存在的运动信号越大，当使用者当前的心率信号中存在的运动信号较大时，采用步骤S11的方法对使用者当前的心率信号进行一次修正得到的修正心率信号，与使用者当前的实际心率信号之间仍存在不可忽略的误差，则需要再次对修正心率信号进行修正，即二次修正，以得到更为准确的使用者当前的实际心率信号。
步骤S31：根据第一相关性判断是否对修正心率信号进行二次修正，以将最终修正的心率信号作为使用者当前的实际心率信号。
具体地，基于步骤S21的原理，本申请在步骤S21获取使用者当前的运动信号与心率信号的第一相关性之后，根据第一相关性判断是否对修正心率信号进行二次修正，若是，则将步骤S11得到的修正心率信号进行二次修正得到二次修正心率信号，并将二次修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号；若否，则不对修正心率信号进行二次修正，直接将修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号。
本发明提供了一种心率检测方法，应用于具有心率检测功能的智能穿戴设备。本申请可基于使用者的运动信号修正其心率信号，以得到较为准确的修正心率信号；且对运动信号和心率信号进行相关性检测，以进一步检测出心率信号中存在的运动信号的大小，并在心率信号中存在的运动信号较大时对修正心率信号进一步修正，即二次修正，以得到更为准确的心率信号，从而较大地提高了设备心率检测的准确性。
在上述实施例的基础上：
请参照图2，图2为本发明实施例提供的第二种心率检测方法的流程图。
作为一种可选地实施例，在求取运动信号与心率信号的第一相关性的同时，心率检测方法还包括：
步骤S22：求取心率信号与修正心率信号的第二相关性。
相应的，根据第一相关性判断是否对修正心率信号进行二次修正的过程具体包括：
步骤S32：根据第一相关性与第二相关性的差异判断是否对修正心率信号进行二次修正。
进一步地，本申请还可对使用者当前的心率信号与修正心率信号进行相关性检测，即求取使用者当前的心率信号与修正心率信号的第二相关性，可以理解的是，使用者当前的心率信号与修正心率信号的第二相关性越小，说明使用者当前的心率信号中存在的运动信号越大。
基于此，为了提高心率信号中存在的运动信号大小判断的准确性，本申请可将使用者当前的运动信号与心率信号的第一相关性、心率信号与修正心率信号的第二相关性均作为判断使用者运动信号大小的条件，即根据第一相关性与第二相关性的差异判断是否对修正心率信号进行二次修正，若是，则将步骤S11得到的修正心率信号进行二次修正得到二次修正心率信号，并将二次修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号；若否，则不对修正心率信号进行二次修正，直接将修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号。
请参照图3，图3为本发明实施例提供的第一种心率检测方法的具体流程图。
作为一种可选地实施例，根据第一相关性判断是否对修正心率信号进行二次修正，以将最终修正的心率信号作为使用者当前的实际心率信号的过程，包括：
步骤S311：判断第一相关性是否满足于0<<第一相关性<1；若是，则执行步骤S312；若否，则执行步骤S313。
步骤S312：将修正心率信号进行二次修正得到二次修正心率信号，并将二次修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号。
步骤S313：将修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号。
具体地，基于步骤S21的原理：使用者当前的运动信号与心率信号的第一相关性越大，说明使用者当前的心率信号中存在的运动信号越大，即第一相关性满足于0<<第一相关性<1(表示第一相关性远大于0，即第一相关性接近1)，使用者当前的心率信号中存在的运动信号较大。则本申请在步骤S21获取使用者当前的运动信号与心率信号的第一相关性之后，判断第一相关性是否满足于0<<第一相关性<1，若满足，则将步骤S11得到的修正心率信号进行二次修正得到二次修正心率信号，并将二次修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号；若不满足，则不对修正心率信号进行二次修正，直接将修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号即可。
更具体地，本申请可提前设置一个大小接近1的第一相关阈值，认为：当使用者当前的运动信号与心率信号的第一相关性大于所设第一相关阈值时，说明第一相关性满足于0<<第一相关性<1，则需要对修正心率信号进行二次修正；当使用者当前的运动信号与心率信号的第一相关性不大于所设第一相关阈值时，说明第一相关性不满足于0<<第一相关性<1，则无需对修正心率信号进行二次修正。
请参照图4，图4为本发明实施例提供的第二种心率检测方法的具体流程图。
作为一种可选地实施例，根据第一相关性与第二相关性的差异判断是否对修正心率信号进行二次修正，以将最终修正的心率信号作为使用者当前的实际心率信号的过程，包括：
步骤S321：判断第一相关性是否满足于0<<第一相关性<1；判断第二相关性是否满足于0<第二相关性<<1；当两判断结果均为是时，则执行步骤S312；否则，则执行步骤S313。
步骤S312：将修正心率信号进行二次修正得到二次修正心率信号，并将二次修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号。
步骤S313：将修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号。
进一步地，基于步骤S32的原理：使用者当前的心率信号与修正心率信号的第二相关性越小，说明使用者当前的心率信号中存在的运动信号越大，即第二相关性满足于0<第二相关性<<1(表示第二相关性远小于1，即第二相关性接近0)，使用者当前的心率信号中存在的运动信号较大。则本申请在获取使用者当前的心率信号与修正心率信号的第二相关性之后，判断第二相关性是否满足于0<第二相关性<<1，若满足，则说明使用者当前的心率信号中存在的运动信号较大；若不满足，则说明使用者当前的心率信号中存在的运动信号不大。更具体地，本申请提前设置一个大小接近0的第二相关阈值，设置原理为：当使用者当前的心率信号与修正心率信号的第二相关性小于所设第二相关阈值时，说明使用者当前的心率信号中存在的运动信号较大；当使用者当前的心率信号与修正心率信号的第二相关性不小于所设第二相关阈值时，说明使用者当前的心率信号中存在的运动信号不大。
基于此，为了提高心率信号中存在的运动信号大小判断的准确性，本申请只有在第一相关性和第二相关性均满足于使用者当前的心率信号中存在的运动信号较大时，才认为使用者当前的心率信号中存在的运动信号较大，即需要对修正心率信号进行二次修正。具体地，本申请在判断第一相关性是否满足于0<<第一相关性<1的同时，还判断第二相关性是否满足于0<第二相关性<<1，当两判断结果均为是时，才执行将修正心率信号进行二次修正得到二次修正心率信号的步骤，否则执行将修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号的步骤。
作为一种可选地实施例，对修正心率信号进行二次修正的过程，包括：
将修正心率信号乘以一个预设抑制因子，得到二次修正心率信号；其中，0＜预设抑制因子＜1。
具体地，当使用者当前的心率信号中存在的运动信号较大时，对修正心率信号二次修正的过程实际上是进一步抑制修正心率信号，即进一步缩小修正心率信号。基于此，本申请可提前设置一个取值在0到1之间的抑制因子，当修正心率信号需要进行二次修正时，可直接将修正心率信号乘以所设抑制因子，得到二次修正心率信号，计算量较小。
作为一种可选地实施例，求取运动信号与心率信号的第一相关性，及心率信号与修正心率信号的第二相关性的过程，包括：
分别求取运动信号、心率信号及修正心率信号的功率谱密度；
分别求取运动信号与心率信号的互功率谱密度、心率信号与修正心率信号的互功率谱密度；
根据功率谱密度和互功率谱密度求取运动信号与心率信号的第一相关性，及心率信号与修正心率信号的第二相关性。
具体地，本申请利用信号的功率谱密度和信号之间的互功率谱密度求取两信号之间的相关性，此相关性求取方法可较好地反映出两信号之间的相关程度。
请参照图5，图5为本发明实施例提供的一种心率信号二次修正的原理图。
作为一种可选地实施例，求取运动信号与心率信号的第一相关性，及心率信号与修正心率信号的第二相关性的过程，包括：
根据预设功率谱密度求取关系式PAA＝γ*PAA+(1-γ)*real(A.*conj(A))，分别求取运动信号的功率谱密度PXX、心率信号的功率谱密度PDD及修正心率信号的功率谱密度PEE；其中，PAA为频域的信号A(k)的功率谱密度，γ为一经验参数；
根据预设互功率谱密度求取关系式PAB＝γ*PAB+(1-γ)*real(A.*conj(B))，分别求取运动信号与心率信号的互功率谱密度PXD、心率信号与修正心率信号的互功率谱密度PDE；其中，PAB为频域的信号A(k)与信号B(k)的互功率谱密度；
根据预设第一相关性求取关系式C1＝real(PXD.*conj(PXD))./(PXX.*PDD)求取运动信号与心率信号的第一相关性C1；根据预设第二相关性求取关系式C2＝real(PDE.*conj(PDE))./(PDD.*PEE)求取心率信号与修正心率信号的第二相关性C2。
具体地，由于心率信号的频率分布较为固定，即频域分析较为清晰，所以本申请在频域进行修正算法处理，具体是提前将传感器获取的时域的心率信号和运动信号进行傅里叶变换，得到频域的心率信号和运动信号，然后再进行后续修正算法处理。
基于此，本申请对频域的运动信号X(k)、心率信号D(k)及修正心率信号E(k)进行相关性检测的具体过程为：分别计算运动信号X(k)的功率谱密度PXX、心率信号D(k)的功率谱密度PDD及修正心率信号E(k)的功率谱密度PEE，计算关系式为：PXX＝γ*PXX+(1-γ)*real(X.*conj(X))、PDD＝γ*PDD+(1-γ)*real(D.*conj(D))及PEE＝γ*PEE+(1-γ)*real(E.*conj(E))；分别求取运动信号X(k)与心率信号D(k)的互功率谱密度PXD、心率信号D(k)与修正心率信号E(k)的互功率谱密度PDE，计算关系式为：PXD＝γ*PXD+(1-γ)*real(X.*conj(D))、PDE＝γ*PDE+(1-γ)*real(D.*conj(E))；求取运动信号X(k)与心率信号D(k)的第一相关性C1、心率信号D(k)与修正心率信号E(k)的第二相关性C2，计算关系式为：C1＝real(PXD.*conj(PXD))./(PXX.*PDD)、C2＝real(PDE.*conj(PDE))./(PDD.*PEE)。
作为一种可选地实施例，基于运动信号修正心率信号，得到修正心率信号的过程，包括：
利用自适应滤波降噪方法去除心率信号中与运动信号线性相关的干扰信号，得到修正心率信号。
具体地，本申请可采用自适应滤波降噪方法去除心率信号中与运动信号线性相关的干扰信号，得到修正心率信号，此修正方法较为成熟稳定。
请参照图6，图6为本发明实施例提供的一种心率信号一次修正的原理图。
作为一种可选地实施例，利用自适应滤波降噪方法去除心率信号中与运动信号线性相关的干扰信号，得到修正心率信号的过程，包括：
将心率信号和运动信号进行傅里叶变换，得到频域的心率信号D(k)和运动信号X(k)；
将运动信号X(k)经FIR滤波器滤波后得到运动信号估计值Y(k)＝X(k)W(k)，并根据E(k)＝D(k)-Y(k)求取修正心率信号E(k)；其中，W(k)为FIR滤波器在当前频点的权值，FIR滤波器的权值初值W(0)＝0；
根据W(k+1)＝W(k)-Δ(k)，Δ(k)＝-μX(k)E(k)更新FIR滤波器的权值，以根据更新后的FIR滤波器的权值求取下一频点的修正心率信号E(k+1)；其中，Δ(k)为下降梯度，μ为一经验参数。
具体地，本申请对心率信号一次修正的原理为：运动信号X(k)与FIR滤波器在当前频点的权值W(k)相乘得到运动信号估计值Y(k)，心率信号D(k)减去运动信号估计值Y(k)得到修正心率信号E(k)，计算关系式为：Y(k)＝X(k)W(k)、E(k)＝D(k)-Y(k)、FIR滤波器的权值初值W(0)＝0。由于FIR滤波器的权值初值为0，所以第一频点(k＝1)计算得到的修正心率信号并不是较干净的心率信号，则在第二频点对心率信号进行修正之前，首先更新FIR滤波器的权值，即将第一频点的修正心率信号E(1)与运动信号X(1)相乘得到FIR滤波器权值的下降梯度，其中，在下降梯度计算的过程中会加入一个常数μ，用来控制FIR滤波器权值下降的速度(即控制FIR滤波器权值下降的大小)，计算关系式为：Δ(k)＝-μX(k)E(k)。下降梯度Δ(k)计算完成后，FIR滤波器的权值初值减去下降梯度Δ(k)得到FIR滤波器在第二频点的权值W(2)，即在第二频点计算运动信号估计值Y(2)所需用到的权值，计算关系式为：W(k+1)＝W(k)-Δ(k)。然后，第二频点的运动信号X(2)与FIR滤波器在第二频点的权值W(2)相乘得到第二频点的运动信号估计值Y(2)，第二频点的心率信号D(2)减去第二频点的运动信号估计值Y(2)得到第二频点的修正心率信号E(2)，接下来的频点对心率信号进行修正之前，仍然先更新FIR滤波器的权值，然后对心率信号进行修正，原理同第二频点，本申请在此不再赘述。经过多次循环，FIR滤波器的权值会根据修正心率信号E(k)和运动信号X(k)的不断更新而更新，直至FIR滤波器的权值不再发生较大变化，本申请便真正稳定实现从心率信号中得到修正心率信号。
请参照图7，图7为本发明实施例提供的一种智能穿戴设备的结构示意图。
该智能穿戴设备包括：
PPG传感器1，用于检测使用者当前的心率信号；
加速度传感器2，用于检测使用者当前的运动信号；
控制器3，用于在执行所存储的计算机程序实现上述任一种心率检测方法的步骤。
作为一种可选地实施例，加速度传感器2为多轴加速度传感器。
本申请提供的智能穿戴设备的介绍请参考上述心率检测方法的实施例，本申请在此不再赘述。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种心率检测方法，其特征在于，应用于具有心率检测功能的智能穿戴设备，包括：
获取使用者当前的心率信号和运动信号，并基于所述运动信号修正所述心率信号，得到修正心率信号；
求取所述运动信号与所述心率信号的第一相关性；
根据所述第一相关性判断是否对所述修正心率信号进行二次修正，以将最终修正的心率信号作为使用者当前的实际心率信号；
在求取所述运动信号与所述心率信号的第一相关性的同时，所述心率检测方法还包括：
求取所述心率信号与所述修正心率信号的第二相关性；
相应的，所述根据所述第一相关性判断是否对所述修正心率信号进行二次修正的过程具体包括：
根据所述第一相关性与所述第二相关性的差异判断是否对所述修正心率信号进行二次修正；
求取所述运动信号与所述心率信号的第一相关性，及所述心率信号与所述修正心率信号的第二相关性的过程，包括：
分别求取所述运动信号、所述心率信号及所述修正心率信号的功率谱密度；
分别求取所述运动信号与所述心率信号的互功率谱密度、所述心率信号与所述修正心率信号的互功率谱密度；
根据所述功率谱密度和所述互功率谱密度求取所述运动信号与所述心率信号的第一相关性，及所述心率信号与所述修正心率信号的第二相关性。
2.如权利要求1所述的心率检测方法，其特征在于，根据所述第一相关性与所述第二相关性的差异判断是否对所述修正心率信号进行二次修正，以将最终修正的心率信号作为使用者当前的实际心率信号的过程，包括：
判断所述第一相关性是否满足于0<<第一相关性<1；
判断所述第二相关性是否满足于0<第二相关性<<1；
当两判断结果均为是时，将所述修正心率信号进行二次修正得到二次修正心率信号，并将所述二次修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号；
否则，将所述修正心率信号作为使用者当前的实际心率信号；
其中，判断所述第一相关性是否满足于0<<第一相关性<1的过程，包括：
判断所述第一相关性是否大于预设第一相关阈值；
若是，则确定所述第一相关性满足于0<<第一相关性<1；
若否，则确定所述第一相关性不满足于0<<第一相关性<1；其中，所述第一相关阈值为大小接近1且不大于1的数值；
且判断所述第二相关性是否满足于0<第二相关性<<1的过程，包括：
判断所述第二相关性是否小于预设第二相关阈值；
若是，则确定所述第二相关性满足于0<第二相关性<<1；
若否，则确定所述第二相关性不满足于0<第二相关性<<1；其中，所述第二相关阈值为大小接近0且不小于0的数值。
3.如权利要求1所述的心率检测方法，其特征在于，对所述修正心率信号进行二次修正的过程，包括：
将所述修正心率信号乘以一个预设抑制因子，得到二次修正心率信号；其中，0＜所述预设抑制因子＜1。
4.如权利要求1所述的心率检测方法，其特征在于，求取所述运动信号与所述心率信号的第一相关性，及所述心率信号与所述修正心率信号的第二相关性的过程，包括：
根据预设功率谱密度求取关系式PAA＝γ*PAA+(1-γ)*real(A.*conj(A))，分别求取所述运动信号的功率谱密度PXX、所述心率信号的功率谱密度PDD及所述修正心率信号的功率谱密度PEE；其中，PAA为频域的信号A(k)的功率谱密度，γ为一经验参数；
根据预设互功率谱密度求取关系式PAB＝γ*PAB+(1-γ)*real(A.*conj(B))，分别求取所述运动信号与所述心率信号的互功率谱密度PXD、所述心率信号与所述修正心率信号的互功率谱密度PDE；其中，PAB为频域的信号A(k)与信号B(k)的互功率谱密度；
根据预设第一相关性求取关系式C1＝real(PXD.*conj(PXD))./(PXX.*PDD)求取所述运动信号与所述心率信号的第一相关性C1；根据预设第二相关性求取关系式C2＝real(PDE.*conj(PDE))./(PDD.*PEE)求取所述心率信号与所述修正心率信号的第二相关性C2。
5.如权利要求1所述的心率检测方法，其特征在于，所述基于所述运动信号修正所述心率信号，得到修正心率信号的过程，包括：
利用自适应滤波降噪方法去除所述心率信号中与所述运动信号线性相关的干扰信号，得到修正心率信号。
6.一种智能穿戴设备，其特征在于，包括：
PPG传感器，用于检测使用者当前的心率信号；
加速度传感器，用于检测使用者当前的运动信号；
控制器，用于在执行所存储的计算机程序实现如权利要求1-5任一项所述的心率检测方法的步骤。
7.如权利要求6所述的智能穿戴设备，其特征在于，所述加速度传感器为多轴加速度传感器。
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