CN112998671A - Ppg信号采集方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

Ppg信号采集方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例提出一种PPG信号采集方法、装置、电子设备和存储介质，其中，方法包括：响应于针对光电容积脉搏波信号的采集请求，控制光电传感器采集PPG信号；确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级；根据光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整光电传感器的采样频率和/或发光功率。本申请实施例可以在最大化信噪比和最低功耗间寻求平衡，以最低功耗实现最高信噪比的信号采集。

Description

PPG信号采集方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种PPG信号采集方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
PPG(Photoplethysmography，光电容积脉搏波)技术是指借助光电手段在活体组织中检测血液容积变化的一种无创检测技术。当一定波长的光束照射到受测用户的皮肤表面时，光束将通过透射或反射方式传送到光电传感器。在此过程中，由于血管内的血液容积在心脏收缩舒张作用下呈波动性变化，因此，当心脏收缩时，心脏的外周血管血容量增多，光吸收量也随之增加，那么，光电传感器检测到的光强度较小；而在心脏舒张时，心脏的外周血管血容量减少，光电传感器检测到的光强度较大，可以看出，光电传感器检测到的光强度呈脉动性变化，可将此光强度变化信号转化成数字电信号，即得到PPG信号。
进而，通过上述PPG信号可得到受测用户的血压、血氧、脑氧、肌氧、血糖、脉率和呼吸率等生理参数信息，因此，目前大多数可穿戴式设备利用上述原理追踪用户的健康状况。然而，可穿戴式设备的续航问题一直被大众用户所关注，因此，在采集PPG信号时，如何以最低功耗实现最高信噪比的采集已经亟需解决的问题。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本申请的第一个目的在于提出一种PPG信号采集方法。该方法可以在最大化信噪比和最低功耗间寻求平衡，以最低功耗实现最高信噪比的信号采集。
本申请的第二个目的在于提出一种PPG信号采集装置。
本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。
本申请的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种PPG信号采集方法，包括：
响应于针对光电容积脉搏波信号的采集请求，控制光电传感器采集PPG信号；
确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级；
根据所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整所述光电传感器的采样频率和/或发光功率。
在一些实施例中，所述确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：根据所述光电传感器采集的PPG信号，计算所述PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值；根据所述PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
可选地，所述根据所述PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：根据所述PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值，计算所述PPG信号对应的波形之中波峰波谷的平均差值；当所述平均差值小于第一阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；当所述平均差值大于所述第一阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级；其中，所述第二等级对应的质量高于所述第一等级对应的质量；当所述平均差值等于所述第一阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级；其中，所述第三等级对应的质量置于所述第一等级与所述第二等级对应的质量之间。
可选地，所述根据所述PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：根据所述PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值，统计所述差值大于第二阈值的相邻波峰波谷的个数比例；当统计的所述个数比例小于第三阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；当统计的所述个数比例大于所述第三阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级；当统计的所述个数比例等于所述第三阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级。
在一些实施例中，所述确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：确定所述采集的PPG信号对应的频域信号；根据所述频域信号之中所有波峰的均方根值、和所述频域信号之中各个波峰的幅值，确定所述各个波峰的波峰系数；根据所述各个波峰的波峰系数，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
可选地，所述根据所述各个波峰的波峰系数，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：从所述各个波峰的波峰系数之中，确定出所述频域信号之中主峰的波峰系数；当所述主峰的波峰系数小于第四阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；当所述主峰的波峰系数大于所述第四阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级；当所述主峰的波峰系数等于所述第四阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级。
可选地，所述根据所述各个波峰的波峰系数，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：根据所述各个波峰的波峰系数，统计波峰系数大于第五阈值的波峰的个数；当统计的所述波峰的个数大于第六阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；当统计的所述波峰的个数小于所述第六阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级；当统计的所述波峰的个数等于所述第六阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级。
在一些实施例中，所述确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：获取辅助传感器的采集信号；根据所述辅助传感器的采集信号确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
可选地，所述辅助传感器包括压力传感器；所述根据所述辅助传感器的采集信号确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：当所述压力传感器采集的压力值大于第一压力阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；当所述压力传感器采集的压力值小于第二压力阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；当所述压力传感器采集的压力值等于所述第一压力阈值，或者，所述压力传感器采集的压力值等于所述第二压力阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级；当所述压力传感器采集的压力值小于所述第一压力阈值且大于所述第二压力阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级。
可选地，所述辅助传感器包括加速度传感器；所述根据所述辅助传感器的采集信号确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：根据所述加速度传感器采集的加速度信号计算XYZ三轴合加速度的积分，并根据所述XYZ三轴合加速度的积分确定对应的运动剧烈程度，并根据所述运动剧烈程度确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级；或者，提取所述加速度传感器采集的加速度信号的频率特征，根据所述加速度信号的频率特征确定对应的运动剧烈程度，并根据所述运动剧烈程度确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
在一些实施例中，所述根据所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整所述光电传感器的采样频率和/或发光功率，包括：当所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级时，增大所述光电传感器的采样频率和/或发光功率；当所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级时，减小所述光电传感器的采样频率和/或发光功率；当所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级时，控制所述光电传感器继续以当前采样频率和/或当前发光功率进行信号采集。
在一些实施例中，所述确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：将所述光电传感器采集的PPG信号或所述采集的PPG信号对应的频域信号输入至预先建立的第一信号质量等级分类模型，获得所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级；或者，将所述辅助传感器的采集信号输入至预先建立的第二信号质量等级分类模型，获得所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级；其中，所述第二信号质量等级分类模型已经学习得到辅助传感器采集信号的特征与信号质量等级之间的映射关系。
为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种PPG信号采集装置，包括：
控制模块，用于响应于针对光电容积脉搏波信号的采集请求，控制光电传感器采集PPG信号；
确定模块，用于确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级；
调整模块，用于根据所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整所述光电传感器的采样频率和/或发光功率。
为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，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计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现前述任一实施例所述的PPG信号采集方法。
为了实现上述目的，本申请第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述任一实施例所述的PPG信号采集方法。
根据本申请实施例的技术方案，可确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级，并根据光电传感器当前信号采集环境的质量等级来自适应地调整光电传感器的采样模式，这样，可以在最大化信噪比和最低功耗间寻求平衡，以最低功耗实现最高信噪比的信号采集。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例所提供的一种PPG信号采集方法的流程图；
图2为本申请实施例所提供的另一种PPG信号采集方法的流程图；
图3a为本申请实施例的手臂或手腕处于非剧烈运动状态时采集的PPG信号的时域图和频域图的示例图；
图3b为本申请实施例的手臂或手腕处于剧烈运动状态时采集的PPG信号的时域图和频域图的示例图；
图4为本申请实施例所提供的又一种PPG信号采集方法的流程图；
图5为本申请实施例所提供的另一种PPG信号采集方法的流程图；
图6为本申请实施例的基于压力传感器的采样模式自适应调整的示例图；
图7a为本申请实施例的匀速摆臂时的加速度数据的时域图和频域图的示例图；
图7b为本申请实施例的不规律摆臂时的加速度数据的时域图和频域图的示例图；
图8为本申请实施例的根据加速度信号自适应调整采样模式的示例图；
图9为本申请实施例提供的一种PPG信号采集装置的结构示意图；以及
图10是根据本申请一个实施例的电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的PPG信号采集方法、装置、电子设备和存储介质。
图1为本申请实施例所提供的一种PPG信号采集方法的流程图。需要说明的是，本申请实施例的PPG信号采集方法可应用于本申请实施例的PPG信号采集装置，该采集装置可被配置于电子设备上。作为一种示例，该电子设备可以是可穿戴式设备，其中，可穿戴式设备通过本申请实施例的采集方法采集PPG信号，并通过采集的PPG信号检测受测用户的生理参数信息。可选地，可穿戴式设备可为运动臂带、腕表等中的一种或多种。
如图1所示，该PPG信号采集方法包括如下步骤。
在步骤101中，响应于针对光电容积脉搏波信号的采集请求，控制光电传感器采集PPG信号。
可选地，在接收到针对PPG信号的采集请求时，可响应于该采集请求，此时可控制光电传感器以默认的采样频率和/或默认的发光功率来采集PPG信号。例如，在接收到针对PPG信号的采集请求时，控制光电传感器以默认的采样频率来采集PPG信号。又如，在接收到针对PPG信号的采集请求时，控制光电传感器以默认的发光功率来采集PPG信号。再如，在接收到针对PPG信号的采集请求时，控制光电传感器以默认的采样频率和默认的发光功率来采集PPG信号。
在本申请实施例中，上述默认的采样频率和/或默认的发光功率可以是电子设备在出厂时就已设定的；或者，上述默认的采样频率和/或默认的发光功率还可以是电子设备的所属用户在使用时自定义设定的。本申请对此不作具体限定。
在步骤102中，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
可选地，对光电传感器当前信号采集环境的质量进行分析，以确定该光电传感器当前信号采集环境的质量等级。例如，由于肤色、环境光等干扰，会影响光电传感器当前信号采集环境的质量，因此可通过光电传感器当前采集的PPG信号进行数据分析，以获得该当前采集的PPG信号之中的信号特征，例如，该信号特征可为波峰系数、频谱离散度(如波峰的个数)等，并根据波峰系数、频谱离散度(如波峰的个数)等信号特征来评价该当前光电传感器当前信号采集环境的质量等级。又如，由于运动或佩戴该可穿戴式设备过松或过紧而影响光电传感器当前信号采集环境的质量，因此可根据辅助传感器的采集信号来确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
可以理解，光电传感器采集的PPG信号是时域信号，在本申请一些实施例中，可采用时域分析方法对光电传感器当前采集的PPG信号进行数据分析；或者，还可将时域的PPG信号转换成对应的频域信号，采用频域分析方法对PPG信号对应的频域信号进行数据分析。具体实现方式可参见后续实施例的描述。
在一些实施例中，可利用低功耗的辅助传感器来确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级。由于光电传感器利用光源进行PPG信号采集时，光电传感器所产生的功耗往往大于辅助传感器工作时所产生的功耗，因此，在本申请实施例中，可利用低功耗的辅助传感器来判断光电传感器当前信号采集环境的质量等级，以便基于当前光电传感器当前信号采集环境的质量等级来调整光电传感器的采样频率和/或发光功率。
在步骤103中，根据光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整光电传感器的采样频率和/或发光功率。
可以理解，质量等级可以反映出光电传感器当前信号采集环境的质量好坏，例如，若质量等级比较高，则说明光电传感器当前信号采集环境的质量良好，为了能够在最大化信噪比和最低功率间寻求平衡，此时可降低光电传感器的采样频率和/或发光功率；若质量等级比较低，则说明光电传感器当前信号采集环境的质量较差，为了能够在最大化信噪比和最低功率间寻求平衡，此时可提高光电传感器的采样频率和/或发光功率；若质量等级处于中间等级，则说明光电传感器当前信号采集环境的质量适中，符合以最低功耗实现最高信噪比的信号采集的条件，可保持光电传感器继续以当前的采样频率和/或当前的发光功率进行工作。
在一些实施例中，当光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级时，增大光电传感器的采样频率和/或发光功率；当光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级时，减小光电传感器的采样频率和/或发光功率；当光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级时，控制光电传感器继续以当前采样频率和/或当前发光功率进行信号采集。其中，第二等级对应的质量高于第一等级对应的质量，第三等级对应的质量置于第一等级与第二等级分别对应的质量之间。作为一种示例，第二等级对应的质量可理解为良好，第一等级对应的质量可理解为较差，第三等级对应的质量可理解为适中。
作为一种可能实现方式的示例，在光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级(即信号质量较差)时，可增大光电传感器的采样频率，以便光电传感器接下来以调整后的采样频率进行PPG信号的采集，从而可以使得PPG信号的采集具有较高的信噪比。又如，在光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级(即信号质量较差)时，可增大光电传感器的发光功率，以便光电传感器接下来以调整后的发光功率进行PPG信号的采集，从而可以使得PPG信号的采集具有较高的信噪比。再如，在光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级时，可增大光电传感器的采样频率和发光功率，以便光电传感器接下来以调整后的采样频率和发光功率进行PPG信号的采集，从而可以使得PPG信号的采集具有较高的信噪比。
作为另一种可能实现方式的示例，在光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级(即信号质量良好)时，可减小光电传感器的采样频率，以便光电传感器接下来以调整后的采样频率进行PPG信号的采集，从而可以使得以最低功耗实现最高信噪比。又如，在光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级时，可减小光电传感器的发光功率，以便光电传感器接下来以调整后的发光功率进行PPG信号的采集，从而可以使得以最低功耗实现最高信噪比。再如，在光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级时，可减小光电传感器的采样频率和发光功率，以便光电传感器接下来以调整后的采样频率和发光功率进行PPG信号的采集，从而可以使得以最低功耗实现最高信噪比。
作为另一种可能实现方式的示例，当光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级(即信号质量适中)时，控制光电传感器继续以当前采样频率进行信号采集，即光电传感器接下来继续以当前采样频率进行PPG信号的采集，从而可以使得以最低功耗实现最高信噪比。当光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级时，控制光电传感器继续以当前发光功率进行信号采集，即光电传感器接下来继续以当前发光功率进行PPG信号的采集，从而可以使得以最低功耗实现最高信噪比。当光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级时，控制光电传感器继续以当前采样频率和当前发光功率进行信号采集，即光电传感器接下来继续以当前采样频率和当前发光功率进行PPG信号的采集，从而可以使得以最低功耗实现最高信噪比。
根据本申请实施例的PPG信号采集方法，可确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级，并根据光电传感器当前信号采集环境的质量等级来自适应地调整光电传感器的采样模式，这样，可以在最大化信噪比和最低功耗间寻求平衡，以最低功耗实现最高信噪比的信号采集。
需要说明的是，在一些实施例中，可采用时域分析方法对光电传感器当前采集的PPG信号进行数据分析，以确定该光电传感器当前信号采集环境的质量等级，进而根据该质量等级以自适应调整光电传感器的采样模式。可选地，如图2所示，该PPG信号采集方法可以包括以下步骤。
在步骤201中，响应于针对光电容积脉搏波信号的采集请求，控制光电传感器采集光电容积脉搏波PPG信号。
在本申请的实施例中，步骤201可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
在步骤202中，根据光电传感器采集的PPG信号，计算PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值。
需要说明的是，假设本申请实施例的电子设备为运动臂带或腕表，如图3a，当手臂或手腕处于非剧烈运动状态时，时域的PPG信号比较干净，频域图能量较为集中，集中在心率频率附近，呈现单峰状态；如图3b所示，当手臂或手腕处于剧烈运动状态时，时域的PPG信号比较差，时域图脉搏波的波峰波谷相对不明显，频域图呈现多峰状态。基于此情况，确定PPG信号的质量等级的方法可包括频域法和时域法。在本申请中，需要先计算PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值，进而利用该各个相邻波峰波谷的差值来确定PPG信号的质量等级。
在步骤203中，根据PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
在一些实施例中，根据PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值，计算PPG信号对应的波形之中波峰波谷的平均差值；当平均差值小于第一阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；当平均差值大于第一阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级；其中，第二等级对应的质量高于第一等级对应的质量；当平均差值等于第一阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级；其中，第三等级对应的质量置于第一等级与第二等级对应的质量之间。
也就是说，可利用时域的PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值，计算PPG信号对应的波形之中波峰波谷的平均差值，当该平均差值小于第一阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级，即认为信号质量较差；当该平均差值大于第一阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级，即认为信号质量良好；当平均差值等于第一阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级，即认为信号质量适中。例如，该平均差值的计算公式如式(1)所示，以8s为一帧PPG数据，PPGAC(i)为第i帧数据的平均差值，PPGpeak(j)为第i帧数据第j个波峰的峰值，PPGvalley(j)为第i帧数据第j个波谷的峰值。
Figure BDA0002948801340000091
举例而言，以调整发光功率为例，一般地，当出现平均差值小于第一阈值时，说明采集的PPG信号弱，振幅不明显，因此可通过提高发光功率来解决采集的信号质量弱的问题。作为一种示例，光电传感器有发光功率的配置寄存器，通过配置不同的发光功率档位，可通过调整发光功率的档位来调整光电传感器的发光功率的大小，且每提高一次，进行一次平均差值的计算，一直到发光功率最大或平均差值达到特定阈值为止。
可选地，当出现平均差值大于第一阈值时，通过降低发光功率来解决采集的信号质量过强的问题。作为一种示例，光电传感器有发光功率的配置寄存器，通过配置不同的发光功率档位，可通过调整发光功率的档位来调整光电传感器的发光功率的大小，且每降低一次，进行一次平均差值的计算，一直到发光功率最小或平均差值达到特定阈值为止。
需要说明的是，光电传感器的采样频率的调整方式与发光功率的调整方式类似，也可通过在光电传感器上配置针对采样频率的配置寄存器，通过配置不同的采样频率档位，每调整一次，进行一次平均差值的计算，一直到采样频率达到极限值或平均差值达到特定阈值为止。
在其他实施例中，根据PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值，统计差值大于第二阈值的相邻波峰波谷的个数比例；当统计的个数比例小于第三阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；当统计的个数比例大于第三阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级；当统计的个数比例等于第三阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级。
也就是说，可根据PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值，统计差值大于第二阈值的相邻波峰波谷的个数比例，当该个数比例大于第三阈值时，说明整体信号质量良好；当统计的个数比例小于第三阈值时，说明信号质量较差；当统计的个数比例等于第三阈值时，说明整体信号质量适中。
可选地，当统计的个数比例小于第三阈值时，说明信号质量较差，也就是指出现交流分量(相邻波峰波谷差值)波动较大时，是由于运动导致的干扰加剧，此时可以提高采样频率以提高信噪比。同时，可根据交流分量的值对发光功率进行自适应调整。
在步骤204中，根据光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整光电传感器的采样频率和/或发光功率。
在本申请的实施例中，步骤204可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
根据本申请实施例的PPG信号采集方法，可响应于针对光电容积脉搏波信号的采集请求，控制光电传感器采集PPG信号，并根据PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值，并根据PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级，进而根据光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整光电传感器的采样频率和/或发光功率。由此，直接根据当前采集的PPG信号的质量好坏，来自适应调整采样模式，在最大化信噪比和最低功耗间寻求平衡，以最低功耗实现最高信噪比。
需要说明的是，在一些实施例中，可采用频域分析方法对光电传感器当前采集的PPG信号进行数据分析，以确定该光电传感器当前信号采集环境的质量等级，进而根据该质量等级以自适应调整光电传感器的采样模式。可选地，如图4所示，该PPG信号采集方法可以包括以下步骤。
在步骤401中，响应于针对光电容积脉搏波信号的采集请求，控制光电传感器采集光电容积脉搏波PPG信号。
在本申请的实施例中，步骤401可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
在步骤402中，确定采集的PPG信号对应的频域信号。
可选地，采用离散傅里叶变换将时域的PPG信号，转化成对应的频域信号。
在步骤403中，根据频域信号之中所有波峰的均方根值、和频域信号之中各个波峰的幅值，确定各个波峰的波峰系数。
举例而言，如下述公式(2)所示，以8s为一个数据窗口为例，进行离散傅里叶变化，得到频谱图，PPGpeak(i)为该帧第i个波峰的幅值，PPGrms为所有波峰的均方根值，CF(i)为第i个波峰的波峰系数。
Figure BDA0002948801340000101
在步骤404中，根据各个波峰的波峰系数，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
可选地，从各个波峰的波峰系数确定出主峰的波峰系数，将主峰的波峰系数与特定阈值(如2.5)进行大小比对，以确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级。在一些实施例中，当主峰的波峰系数小于第四阈值(如2.5)时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级，说明信号微弱；当主峰的波峰系数大于第四阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级，说明信号较强；当主峰的波峰系数等于第四阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级，说明信号质量适中。
需要说明的是，当主峰波峰系数较小是由于信号过于微弱导致，可通过提高发光功率来解决。可选地，光电传感器有发光功率的配置寄存器，通过配置不同的发光功率档位，每提高一次，进行一次主峰波峰系数的计算，一直到发光功率最大或主峰波峰系数达到特定阈值为止。
在其他实施例中，根据各个波峰的波峰系数，统计波峰系数大于第五阈值的波峰的个数；当统计的波峰的个数大于第六阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；当统计的波峰的个数小于第六阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级；当统计的波峰的个数等于第六阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级。其中，统计公式如下公式(3)：
CF＝count(CF(i)>A),i＝1,2,...,N (3)
其中，CF为统计的波峰的个数，A为第五阈值，CF(i)为第i个波峰的波峰系数，N为波的总个数。
例如，当统计的波峰的个数大于第六阈值时，认为能量泄露较为严重，其中，出现频域多峰是由于运动干扰导致，信号中参杂了其他频率的干扰信号，导致信号质量较差，此时可以通过提高采样频率以提高信噪比，同时，可根据锁定的信号主峰的波峰系数对发光功率进行自适应调整。又如，当统计的波峰的个数小于第六阈值时，说明此时信号质量良好，信号采集具有较高的信噪比，此时可以通过降低高采样频率以降低信噪比，从而避免信噪比较高而过度消耗光电传感器的功耗。再如，当统计的波峰的个数等于第六阈值时，说明此时信号质量适中，此时无需调整光电传感器的采集频率。
在步骤405中，根据光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整光电传感器的采样频率和/或发光功率。
在本申请的实施例中，步骤405可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
需要说明的是，本申请实施例中所涉及的阈值与传感器的精确度有关，本申请实施例中的阈值可以是依据传感器的精确度以及大量试验而得到的经验值，在此不做具体限定。
根据本申请实施例的PPG信号采集方法，响应于针对光电容积脉搏波信号的采集请求，控制光电传感器采集PPG信号，并确定采集的PPG信号对应的频域信号，根据频域信号之中所有波峰的均方根值、和频域信号之中各个波峰的幅值，确定各个波峰的波峰系数，根据各个波峰的波峰系数，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级，进而根据光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整光电传感器的采样频率和/或发光功率。由此，利用PPG信号对应的时域信号之中的波峰系数、频谱离散度(波峰的个数)来描述干扰信号的强弱，以供自适应采样模式调整的依据，精准有效。
需要说明的是，在一些实施例中，利用低功耗的辅助传感器来确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级。由于光电传感器利用光源进行PPG信号采集时，光电传感器所产生的功耗往往大于辅助传感器工作时所产生的功耗，因此，在本申请实施例中，可利用低功耗的辅助传感器来判断光电传感器当前信号采集环境的质量等级，以便基于光电传感器当前信号采集环境的质量等级以自适应调整光电传感器的采样模式。可选地，如图5所示，该PPG信号采集方法可以包括以下步骤。
在步骤501中，响应于针对光电容积脉搏波信号的采集请求，控制光电传感器采集光电容积脉搏波PPG信号。
在本申请的实施例中，步骤501可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
在步骤502中，获取辅助传感器的采集信号，并根据所述辅助传感器的采集信号确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
举例而言，假设本申请实施例的PPG信号采集方法应用于可穿戴式设备，以可穿戴式设备为运动臂带为例，可在运动臂带上设置低功耗的辅助传感器，基于辅助传感器采集的信号来确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级。其中，该辅助传感器可为压力传感器或加速度传感器。例如，在运动臂带与皮肤接触面引入压力传感器，或在光电传感器电路板上引入加速度传感器，基于压力传感器或加速度传感器捕获臂带本身的活动状态，结合光电信号本身的质量和运动干扰情况，调整发光功率和采样频率。
在一些实施例中，辅助传感器包括压力传感器。在本实施例中，当压力传感器采集的压力值大于第一压力阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；当压力传感器采集的压力值小于第二压力阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；当压力传感器采集的压力值等于第一压力阈值，或者，压力传感器采集的压力值等于第二压力阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级；当压力传感器采集的压力值小于第一压力阈值且大于第二压力阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级。
举例而言，如图6所示，基于压力传感器的干扰检测原理包括：当压力大于第一压力阈值，则说明佩戴过于紧，阻碍了血液循环，此时PPG信号较为微弱，一方面要提高采样频率和发光功率，更重要地是对用户作出提示，调整佩戴松紧度；当压力小于第二压力阈值，则说明佩戴过于松，或运动过程导致佩戴松动，此时可将压力变化作为噪声参考，另外一方面可以直接调整发光频率和采样频率来提供信号质量。噪声参考的利用方法包括，利用维纳滤波、自适应滤波、卡尔曼滤波等进行干扰抵消。当压力传感器采集的压力值等于第一压力阈值，或者，压力传感器采集的压力值等于第二压力阈值时，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级，即说明佩戴适中，认为在该情况下采集的PPG信号的质量也适中，此时无需调整光电传感器的采样频率和/或发光功率，可继续以当前采样频率和/或发光功率进行信号采样。当压力小于第一压力阈值且大于第二压力阈值时，则确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级，即说明佩戴松紧程度适中，认为在该情况下采集的PPG信号的质量较好，此时可适当的降低光电传感器的采样频率和/或发光功率。
在其他实施例中，辅助传感器包括加速度传感器。在本实施例中，根据加速度传感器采集的加速度信号计算XYZ三轴合加速度的积分，并根据所述XYZ三轴合加速度的积分确定对应的运动剧烈程度，并根据运动剧烈程度确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级；或者，提取加速度传感器采集的加速度信号的频率特征，根据加速度信号的频率特征对应的运动剧烈程度，并根据运动剧烈程度确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
在步骤503中，根据所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整光电传感器的采样频率和/或发光功率。
在本申请的实施例中，步骤503可以分别采用本申请的各实施例中的任一种方式实现，本申请实施例并不对此作出限定，也不再赘述。
也就是说，在本申请实施例中，可根据运动状态直接调整光电传感器的采样频率和/或发光功率，运动越剧烈，采样频率越高，发光功率越高；或者，根据运动信号的特征，调整采样频率和发光频率。
举例而言，如图7a所示，加速度传感器记录了手臂/手腕的活动过程，可通过计算加速度传感器的采集信号的频率或直接累加求和的方式得到运动的剧烈程度。求加速度信号频率的方法包括时域找峰值个数的方法(即图7a上图的峰值个数)，找频域主峰(即图7a下图频谱图峰值对应的频率即运动频率)，根据运动频率设计多级阈值，使得光电传感器工作在不同的采样模式下。
作为另一种计算运动剧烈程度方法如下公式(4)，以8s为一帧数据的窗口大小，求x、y、z三个轴合加速度的积分，即为当前运动量的特征值，N为8s窗口内采样点的总个数，如采样频率为100Hz，则N等于800。此时，只需要加速度的积分大于特定阈值，则认为运动剧烈，此时需要提高采样频率和发光功率。
Figure BDA0002948801340000141
其中，ACC(i)为第i个采样点的加速度值。
在本申请一些实施例中，根据运动信号的特征，自适应调整PPG的采样频率与发光频率的方法可如图8所示。其中，以一定频率采集加速度数据，如50Hz的频率采集加速度数据，以8s为一帧的窗口进行离散傅里叶变换，得到频谱图，如图7a下图。安静状态或生活状态(起身、慢走等非剧烈运动下)手臂/手腕活动不明显，此时未见明显谱峰，一般地，运动干扰较小，不需要改变采样模式。当出现明显的谱峰，如图7b所示，则说明进入运动状态(手臂的运动状态)，手臂运动会导致传感器与皮肤的接触不稳定及肌肉活动对光传播通路的干扰等，此时需要根据运动特点进行采样模式的切换。当谱峰较为分散，判断方法包括按式(2)计算谱峰的波峰系数或按式(3)统计波峰个数，波峰系数小于一定值或波峰个数大于阈值，则说明手臂进行不规则的运动，如握手等，此时运动干扰的能量较为分散，通过提高采样频率和发光功率，能够明显增加PPG信号的信噪比。当主峰波峰系数大于一定阈值，则说明是运动较为单一，一般地该谱峰频段干扰也较强，则可根据加速度谱峰与历史心率谱峰的距离进行判断，当距离较远时可在加速度谱峰之外寻找第二谱峰以描述心率谱峰。当距离历史心率谱峰较近时，容易干扰心率特征的提取，此时需要提高采样频率、发光功率以提高信噪比，让心率谱峰更加明显。
根据本申请实施例的PPG信号采集方法，利用低功耗的辅助传感器来确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级，以便基于光电传感器当前信号采集环境的质量等级以自适应调整光电传感器的采样模式。即增加低功耗的辅助传感器，即可实现噪声信号的测量，在提供准确度的同时不会造成太高的功耗代价。
可选地，在本申请一些实施例中，所述确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级的具体实现过程可如下：将光电传感器采集的PPG信号或所述采集的PPG信号对应的频域信号输入至预先建立的第一信号质量等级分类模型，获得光电传感器当前信号采集环境的质量等级；其中，第一信号质量等级分类模型已经学习得到PPG信号或PPG信号对应的频域信号中的特征与信号质量等级之间的映射关系；或者，将辅助传感器的采集信号输入至预先建立的第二信号质量等级分类模型，获得光电传感器当前信号采集环境的质量等级；其中，第二信号质量等级分类模型已经学习得到辅助传感器采集信号的特征与信号质量等级之间的映射关系。
例如，以训练数据为PPG信号或PPG信号对应的频域信号为例，可设定窗口大小，如以8s为一帧数据，分别计算这些特征值(即波峰系数、显著波峰个数)，通过人工标注信号质量等级，利用机器学习或深度学习等算法进行训练，得到一组训练参数，包括但不仅限于决策树、支持向量机、朴素贝叶斯等常见的机器学习方法。将训练好的模型作为该第一信号质量等级分类模型。这样，在模型使用时，直接将采集的PPG信号或采集的PPG信号对应的频域信号输入训练好的第一信号质量等级分类模型中，根据第一信号质量等级分类模型计算结果设定光电传感器的采样频率和发光频率。
又如，以训练数据为辅助传感器的采集信号为例，可通过人工标注对该训练数据中的辅助传感器的采集信号进行信号质量等级的标注。利用机器学习或深度学习等算法进行对预设模型进行训练，将训练好的模型作为第二信号质量等级分类模型。这样，在模型使用时，直接将辅助传感器的采集信号输入训练好的第二信号质量等级分类模型中，根据第二信号质量等级分类模型计算结果设定光电传感器的采样频率和发光频率。由此，通过机器学习或深度学习来实现对光电传感器的采样模式进行自适应调整，可以在最大化信噪比和最低功耗间寻求平衡，以最低功耗实现最高信噪比。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种PPG信号采集装置。图9为本申请实施例提供的一种PPG信号采集装置的结构示意图。如图9所示，该PPG信号采集装置900包括：控制模块901、确定模块902和调整模块903。
具体地，控制模块901用于响应于针对光电容积脉搏波信号的采集请求，控制光电传感器采集光电容积脉搏波PPG信号。
确定模块902用于确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
调整模块903用于根据光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整光电传感器的采样频率和/或发光功率。
需要说明的是，前述对PPG信号采集方法实施例的解释说明也适用于该实施例的PPG信号采集装置，此处不再赘述。
根据本申请实施例的PPG信号采集装置，确定光电传感器当前信号采集环境的质量等级，并根据光电传感器当前信号采集环境的质量等级来自适应地调整光电传感器的采样模式，这样，可以在最大化信噪比和最低功耗间寻求平衡，以最低功耗实现最高信噪比的信号采集。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种电子设备。
图10是根据本申请一个实施例的电子设备的结构框图。如图10所示，该电子设备1000可包括：存储器1001、处理器1002及存储在存储器1001上并可在处理器1002上运行的计算机程序1003，处理器1002执行程序1003时，实现本申请上述任一实施例所述的PPG信号采集方法。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本申请上述任一实施例所述的PPG信号采集方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，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模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (15)

1.一种PPG信号采集方法，其特征在于，包括：
响应于针对光电容积脉搏波信号的采集请求，控制光电传感器采集PPG信号；
确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级；
根据所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整所述光电传感器的采样频率和/或发光功率。
2.根据权利要求1所述的PPG信号采集方法，其特征在于，所述确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：
根据所述光电传感器采集的PPG信号，计算所述PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值；
根据所述PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
3.根据权利要求2所述的PPG信号采集方法，其特征在于，所述根据所述PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：
根据所述PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值，计算所述PPG信号对应的波形之中波峰波谷的平均差值；
当所述平均差值小于第一阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；
当所述平均差值大于所述第一阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级；其中，所述第二等级对应的质量高于所述第一等级对应的质量；
当所述平均差值等于所述第一阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级；其中，所述第三等级对应的质量置于所述第一等级与所述第二等级对应的质量之间。
4.根据权利要求2所述的PPG信号采集方法，其特征在于，所述根据所述PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：
根据所述PPG信号对应的波形之中各个相邻波峰波谷的差值，统计所述差值大于第二阈值的相邻波峰波谷的个数比例；
当统计的所述个数比例小于第三阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；
当统计的所述个数比例大于所述第三阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级；
当统计的所述个数比例等于所述第三阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级。
5.根据权利要求1所述的PPG信号采集方法，其特征在于，所述确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：
确定所述采集的PPG信号对应的频域信号；
根据所述频域信号之中所有波峰的均方根值、和所述频域信号之中各个波峰的幅值，确定所述各个波峰的波峰系数；
根据所述各个波峰的波峰系数，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
6.根据权利要求5所述的PPG信号采集方法，其特征在于，所述根据所述各个波峰的波峰系数，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：
从所述各个波峰的波峰系数之中，确定出所述频域信号之中主峰的波峰系数；
当所述主峰的波峰系数小于第四阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；
当所述主峰的波峰系数大于所述第四阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级；
当所述主峰的波峰系数等于所述第四阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级。
7.根据权利要求5所述的PPG信号采集方法，其特征在于，所述根据所述各个波峰的波峰系数，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：
根据所述各个波峰的波峰系数，统计波峰系数大于第五阈值的波峰的个数；
当统计的所述波峰的个数大于第六阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；
当统计的所述波峰的个数小于所述第六阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级；
当统计的所述波峰的个数等于所述第六阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级。
8.根据权利要求1所述的PPG信号采集方法，其特征在于，所述确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：
获取辅助传感器的采集信号；
根据所述辅助传感器的采集信号确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
9.根据权利要求8所述的PPG信号采集方法，其特征在于，所述辅助传感器包括压力传感器；所述根据所述辅助传感器的采集信号确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：
当所述压力传感器采集的压力值大于第一压力阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；
当所述压力传感器采集的压力值小于第二压力阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级；
当所述压力传感器采集的压力值等于所述第一压力阈值，或者，所述压力传感器采集的压力值等于所述第二压力阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级；
当所述压力传感器采集的压力值小于所述第一压力阈值且大于所述第二压力阈值时，确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级。
10.根据权利要求8所述的PPG信号采集方法，其特征在于，所述辅助传感器包括加速度传感器；所述根据所述辅助传感器的采集信号确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：
根据所述加速度传感器采集的加速度信号计算XYZ三轴合加速度的积分，并根据所述XYZ三轴合加速度的积分确定对应的运动剧烈程度，并根据所述运动剧烈程度确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级；或者，
提取所述加速度传感器采集的加速度信号的频率特征，根据所述加速度信号的频率特征确定对应的运动剧烈程度，并根据所述运动剧烈程度确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的PPG信号采集方法，其特征在于，所述根据所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整所述光电传感器的采样频率和/或发光功率，包括：
当所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第一等级时，增大所述光电传感器的采样频率和/或发光功率；
当所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第二等级时，减小所述光电传感器的采样频率和/或发光功率；
当所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级为第三等级时，控制所述光电传感器继续以当前采样频率和/或当前发光功率进行信号采集。
12.根据权利要求8所述的PPG信号采集方法，其特征在于，所述确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，包括：
将所述光电传感器采集的PPG信号或所述采集的PPG信号对应的频域信号输入至预先建立的第一信号质量等级分类模型，获得所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级；或者，
将所述辅助传感器的采集信号输入至预先建立的第二信号质量等级分类模型，获得所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级。
13.一种PPG信号采集装置，其特征在于，包括：
控制模块，用于响应于针对光电容积脉搏波信号的采集请求，控制光电传感器PPG信号；
确定模块，用于确定所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级；
调整模块，用于根据所述光电传感器当前信号采集环境的质量等级，调整所述光电传感器的采样频率和/或发光功率。
14.一种电子设备，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计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1至12中任一项所述的PPG信号采集方法。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1至12中任一项所述的PPG信号采集方法。
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