CN113317757A - 一种获取生命体征数据的方法、光纤传感器及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种获取生命体征数据的方法、光纤传感器及设备，所述方法包括：获取由变化的光信号转化成的数字信号，所述变化的光信号由所述光纤传感器感测人体振动的微小压力产生；对所述数字信号进行滤波处理得到生命体征信号；对所述生命体征信号去除伪峰后得到峰值时间序列，根据所述峰值时间序列计算出峰值间距均值，根据所述峰值间距均值得到生命体征数据。采用本发明，可去除生命体征信号中的伪峰点，使基于光纤传感器进行生命特征检测时得到更准确的生命体征数据。

Description

一种获取生命体征数据的方法、光纤传感器及设备
技术领域
本发明涉及生命体征检测技术领域，特别是涉及一种获取生命体征数据的方法、光纤传感器及设备。
背景技术
随着科技的发展，人们不仅可以通过附接到胸部的电极来测量诸如心率之类的生命体征，还可以躺卧在光纤垫上，通过垫中的光纤弯曲来确定患者的心率和呼吸频率。
目前，通过光纤检测生命体征的方法从结构上采用单变形结构，在用户保持静止的状态下能起到很好的效果，但在睡眠中的用户常会出现各种体动，以及外界的一些光干扰，从而影响信号的准确性。
发明内容
本发明实施例旨在提供一种获取生命体征数据的方法、光纤传感器、智能床垫及设备，能根据光纤传感器感测到的变化光信号得到更准确的生命体征数据。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
根据本发明的一方面，提供一种获取生命体征数据的方法，所述方法应用于光纤传感器，所述方法包括：
获取由变化的光信号转化成的数字信号，所述变化的光信号由所述光纤传感器感测人体振动的微小压力产生；
对所述数字信号进行滤波处理得到生命体征信号；
对所述生命体征信号去除伪峰后得到峰值时间序列，根据所述峰值时间序列计算出峰值间距均值，根据所述峰值间距均值得到生命体征数据。
可选地，所述生命体征信号包括心率信号和/或呼吸信号，所述生命体征数据包括心率和/或呼吸频率。
可选地，所述对所述生命体征信号去除伪峰后得到峰值时间序列包括：
计算在当前时间之前第一时间间隔至当前时间之后第二时间间隔内各采样点的生命体征信号的平均值得到当前时间的移动阈值；
获取所述生命体征信号中的各峰值点，将各峰值点中小于对应的移动阈值的峰值点去除后得到所述峰值时间序列。
可选地，所述根据所述峰值时间序列计算出峰值间距均值，根据所述峰值间距均值得到生命体征的频率包括：
计算所述峰值时间序列中相邻峰值时间的差得到峰值间距序列，并对所述峰值间距序列中各峰值间距求均值得到第一峰值间距均值，根据所述心率峰值间距均值得到生命体征数据。
可选地，所述根据所述峰值时间序列计算出峰值间距均值，根据所述峰值间距均值得到生命体征的频率还包括：
计算所述峰值时间序列中相邻峰值时间的差得到峰值间距序列，并对所述峰值间距序列中各峰值间距求均值得到第一峰值间距均值；
根据所述第一峰值间距均值确定峰值间距下线阈值和峰值间距上线阈值；
将所述峰值间距序列中小于峰值间距下线阈值，或大于峰值间距上线阈值的异常峰值间距去除；对去除异常峰值间距后的峰值间距序列中各峰值间距求均值得到第二峰值间距均值，根据所述第二峰值间距均值得到生命体征数据。
根据本发明的另一方面，提供一种光纤传感器，所述光纤传感器包括光纤传感装置和数据处理装置，所述数据处理装置包括发射单元、接收单元和数据处理单元，其中，
所述光纤传感装置，分别与所述发射单元和所述接收单元连接，用于感测人体振动的微小压力产生变化的光信号；
所述发射单元，还与所述数据处理单元连接，用于根据所述数据处理单元控制，发出某波长的光信号注入至所述光纤传感装置；
所述接收单元，还与所述数据处理单元连接，用于将所述光纤传感装置输出的变化的光信号转化为数字信号，并将所述数字信号传输给所述数据处理单元；
所述数据处理单元，包括存储器、处理器及存储在存储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使所述光纤传感器实现上述任一项所述获取生命体征数据的方法步骤。
可选地，所述光纤传感装置包括传感光纤和光纤尾插，所述传感光纤通过所述光纤尾插和数据处理装置连接。
可选地，所述传感光纤包括并列设置的第一光路和第二光路，所述第一光路和所述第二光路采用迂回型设计。
根据本发明的另一方面，提供一种智能床垫，其特征在于，包括床垫本体和上述任一项所述的光纤传感器，所述光纤传感器的光纤传感装置位于所述床垫本体内。
根据本发明的另一方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时使光纤传感器实现上述任一项所述的获取生命体征数据的方法。
根据本发明的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使光纤传感器执行上述任一项所述的获取生命体征数据的方法。
根据本发明的另一方面，提供一种计算机程序，所述计算机程序包括计算机可读代码，当计算机可读代码在光纤传感器上运行时，导致所述光纤传感器执行上述任一项所述的获取生命体征数据的方法。
本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例中，获取由变化的光信号转化成的数字信号，所述变化的光信号由所述光纤传感器感测人体振动的微小压力产生；对所述数字信号进行滤波处理得到生命体征信号；对所述生命体征信号去除伪峰后得到峰值时间序列，根据所述峰值时间序列计算出峰值间距均值，根据所述峰值间距均值得到生命体征的频率。采用本发明，可去除原始生命体征信号中的伪峰点，使基于光纤传感器进行生命特征检测时得到更准确的生命体征数据。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的一种获取生命体征数据的方法流程图；
图2为本发明是实施例提供的一种数字信号波形、心率信号波形和呼吸信号波形的对照图；
图3为本发明实施例提供的一种基于生命体征信号获取生命体征数据的方法流程图；
图4为本发明实施例提供的一种心率信号波形和对应移动阈值波形的对照图；
图5是本发明实施例提供的一种异常峰值间距排除示意图；
图6为本发明是实施例提供的一种光纤传感器的示意图；
图7为本发明实施例提供的一种光纤传感器的数据处理装置的内部结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
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。
此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
根据本发明实施例，提供一种获取生命体征数据的方法。需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图1所示是本发明实施例提供的一种获取生命体征数据的方法流程图，所述方法可应用于图8所示的光纤传感器，所述方法包括：
步骤101，获取由变化的光信号转化成的数字信号，所述变化的光信号由光纤传感器感测人体振动的微小压力产生。
如图8所示，光纤传感器包括光纤传感装置800和数据处理装置900，当人体静止躺在光纤传感装置800上方时，呼吸起伏会对光纤传感装置产生微小的压力，光纤传感装置800感测到人体振动的微小压力，产生变化的光信号输出至数据处理装置900，数据处理装置900，将变化的光信号转化为数字信号。
步骤102，对所述数字信号进行滤波处理得到生命体征信号。
当人体静止躺在光纤传感器上方时，所述数字信号由多种生命体征信号和噪声信号组成。所述生命体征信号包括心率信号、呼吸信号等。人体的正常心率范围大致为每分钟60～100次，正常呼吸频率范围大致为每分钟12～20次。根据心率所处的频率范围设置第一滤波器，对所述数字信号进行第一滤波处理得到心率信号。对所述数字信号进行第二滤波处理得到呼吸信号。具体的，可通过3阶IIR(Infinite Impulse Response，无限冲击响应)带通滤波，频率为[0.7Hz,3Hz]，获得心率信号H(t)，通过3阶IIR带通滤波，频率为[0.1Hz,0.7Hz]，获得呼吸信号B(t)。如图2所示为本发明是实施例提供的一种数字信号波形、心率信号波形和呼吸信号波形的对照图。
步骤103，对所述生命体征信号去除伪峰后得到峰值时间序列，根据所述峰值时间序列计算出峰值间距均值，根据所述峰值间距均值得到生命体征数据。
具体的，对所述生命体征信号去除伪峰后得到峰值时间序列包括：计算在当前时间之前第一时间间隔至当前时间之后第二时间间隔内各采样点的生命体征信号的平均值得到当前时间的移动阈值；获取所述生命体征信号中的各峰值点，将各峰值点中小于对应的移动阈值的峰值点去除后得到所述峰值时间序列。
所述根据所述峰值时间序列计算出峰值间距均值，根据所述峰值间距均值得到生命体征的频率包括：计算所述峰值时间序列中相邻峰值时间的差得到峰值间距序列，并对所述峰值间距序列中各峰值间距求均值得到第一峰值间距均值，根据所述心率峰值间距均值得到生命体征数据。
所述生命体征数据包括心率、呼吸频率等。
睡眠中的用户难免会出现各种体动，比如肚子咕咕叫，或者受外界的光干扰，从而对光纤传感装置800造成干扰，在滤波后的生命体征信号中产生伪峰或者异常点。本发明实施例通过对伪峰进行识别和去除，可得到更为准确的生命特征数据。
如图3为本发明实施例提供的一种基于生命体征信号获取生命体征数据的方法流程图；
步骤S301，计算生命体征信号的移动阈值。
具体的，计算在当前时间之前第一时间间隔至当前时间之后第二时间间隔内各采样点的生命体征信号的平均值得到当前时间生命体征信号的移动阈值。优选地，第一时间间隔与第二时间间隔相同。下面分别以心率和呼吸为例来说明移动阈值的计算方式。
假设心率信号H(t)采样时长为24s，采样频率为100Hz，采样点数为2400，第一时间间隔为0.7s，第二时间间隔也为0.7s，则心率的移动阈值T(t)在t时刻的值等于H(t)在前0.7s和后0.7s区间的平均值，计算公式为：
Figure BDA0003050281170000061
假设呼吸信号B(t)采样时长为24s，采样频率为100Hz，采样点数为2400，第一时间间隔为3s，第二时间间隔也为3s，则呼吸的移动阈值T(t)在t时刻的值等于B(t)在前3s和后3s区间的平均值，计算公式为：
Figure BDA0003050281170000062
步骤S302，获取所述生命体征信号中的各峰值点，将各峰值点中小于对应的移动阈值的峰值点去除后得到所述峰值时间序列。
请参阅图4，一般的，心率峰值点满足H(t)>H(t-1)&H(t)>H(t+1)，根据该条件，在图4中可找到4-1、4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7、4-8共8个心率峰值点。这8个心率峰值点中，有些心率峰值点的值明显低于其他心率峰值点，这些心率峰值点实际上就是伪峰点。通过将各心率峰值点的值与对应的移动阈值进行比较，若H(t)＜T(t)，则将该心率峰值点视为伪峰点，进行去除。采用上述方法，可将图4中伪峰点4-2、4-5去除，最终得到的心率峰值点序列为{4-1、4-3、4-4、4-6、4-7、4-8}。获取各心率峰值点序列中各心率峰值点的时间可得到心率的峰值时间序列。
采用同样的处理方式可以得到呼吸的峰值时间序列，此处不再赘述。
步骤S303，计算所述峰值时间序列中相邻峰值时间的差得到峰值间距序列，并对所述峰值间距序列中各峰值间距求均值得到第一峰值间距均值。
假设峰值时间序列为t0，t1...tk，其中，tk为某一峰值时间,单位是秒。对相邻峰值时间做差得到心率峰值间距序列ΔT，其中ΔT＝{Δt0，Δt1...Δtk-1}。进一步求出ΔT平均值，即第一峰值间距均值
Figure BDA0003050281170000071
在一些实施例中，根据各生命体征对应的第一峰值间距均值
Figure BDA0003050281170000072
可得到对应的生命体征数据。比如，将60除以心率的第一峰值间距均值就得到了心率。
步骤S304，根据所述第一峰值间距均值确定峰值间距下线阈值和峰值间距上线阈值。
不同的生命体征由于频率不同，其峰值间距下线阈值和峰值间距上线阈值也不同。本申请的发明人经过多次实验，计算心率较优的峰值间距下线阈值
Figure BDA0003050281170000073
峰值间距上线阈值
Figure BDA0003050281170000074
Figure BDA0003050281170000075
计算呼吸较优的峰值间距下线阈值
Figure BDA0003050281170000076
Figure BDA0003050281170000077
峰值间距上线阈值
Figure BDA0003050281170000078
步骤S305，将所述峰值间距序列中小于峰值间距下线阈值，或大于峰值间距上线阈值的异常峰值间距去除；对去除异常峰值间距后的峰值间距序列中各峰值间距求均值得到第二峰值间距均值。
如图5所示，高于upper或低于lower的Δt为异常峰值间距，将其去除，再根据去除后的各ΔT求均值，即得到第二峰值间距均值。
步骤S306，根据第二峰值间距均值得到生命体征数据。
具体的，将60除以心率对应的第二峰值间距均值即可得到心率，将60除以呼吸对应的第二峰值间距均值即可得到呼吸频率。
根据本发明方法实施例，获取由变化的光信号转化成的数字信号，所述变化的光信号由所述光纤传感器感测人体振动的微小压力产生；对所述数字信号进行滤波处理得到生命体征信号；对所述生命体征信号去除伪峰后得到峰值时间序列，根据所述峰值时间序列计算出峰值间距均值，根据所述峰值间距均值得到生命体征的频率。采用本发明，可去除原始生命体征信号中的伪峰点以及异常点，使基于光纤传感器进行生命特征检测时得到更准确的生命体征数据。
根据本发明是实施例，提供一种光纤传感器。请参阅图6和图7，本发明提供的光纤传感器包括光纤传感装置600和数据处理装置700，数据处理装置700包括发射单元71、接收单元72和数据处理单元73，其中，
光纤传感装置600，分别与发射单元71和接收单元72连接，用于感测人体振动的微小压力产生变化的光信号；
发射单元71，还与数据处理单元73连接，用于根据数据处理单元73控制，发出某波长的光信号注入至光纤传感装置600；
接收单元72，还与数据处理单元73连接，用于将光纤传感装置600输出的变化的光信号转化为数字信号，并将所述数字信号传输给数据处理单元73；
数据处理单元73，包括存储器、处理器及存储在存储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使所述光纤传感器实现本发明实施例任一项所述获取生命体征数据的方法步骤。
具体的，光纤传感装置600包括传感光纤61和光纤尾插62。所述传感光纤为塑料光纤，比如，外径1.0mm，内径为0.5mm的传感光纤，使用650nm波长的光时损耗为0.2dB/m。光纤尾插62用于连接传感光纤61和数据处理装置700。具体的，光纤尾插62为塑料光纤转接头，传感光纤61通过光纤尾插72和数据处理装置700连接。将光纤传感装置600和数据处理装置700进行分离的设计，可使得光纤传感装置600可在床垫生产时直接内嵌入床垫中，当需要使用时，接入数据处理装置700即可，降低了系统的耦合性。
在一些实施例中，传感光纤61包括设置在并列设置的第一光路和第二光路，且所述第一光路和第二光路采用迂回型设计，以使得光纤传感器可支持双人床的生命体征数据检测。比如，第一光路设置在双人床垫的左侧，用于检测睡在左侧的用户的生命体征数据，第二光路设置在双人床垫的右侧，用于检测睡在右侧的用户的生命体征数据。为了防止信号干扰，每一光路均包括输入端和输出端，每一端分别与一光纤尾插连接，输入端的光纤尾插62连接至发射单元71，输出端的光纤尾插62连接至接收单元72。
在一些实施例中，发射单元71包括光源711和光源驱动器712，光源711可为LED光源或激光光源，光源驱动器712根据数据处理单元73的控制输出恒定电流驱动光源发出某波长的光信号，该光信号通过光纤尾插62注入至传感光纤61中。传感光纤61感测人体振动的微小压力产生变化的光信号，该变化的光信号又从另一光纤尾插62输出到接收单元72。可选地，接收单元72包括光电二极管721和数据采集模块722，光电二极管721将变化的光信号转化为电信号，数据采集模块722，采集光电二极管721转化成的电信号，并将电信号转化成数字信号，将所述数字信号传输给数据处理单元73。
在一些实施例中，光纤传感装置600还包括增敏介质层63，一般采用塑料制成，设置在传感光纤61的下方，用来固定传感光纤61，增加传感光纤61的灵敏度。
上述产品可执行本发明任一实施例所述获取生命体征数据的方法，具备方法相应的功能模块和有益效果，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任一实施例所述获取生命体征数据的方法。
根据本发明实施例，提供一种智能床垫，包括床垫本体和上述任一实施例所述的光纤传感器，所述光纤传感器的光纤传感装置位于所述床垫本体内。
根据本发明实施例，提供一种电子设备，如图8所示，为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备可以包括处理器801、通信接口802、存储器803和通信总线804，其中，处理器801、通信接口802、存储器803通过通信总线804完成相互间的通信。处理器801可以调用存储器803中的逻辑指令，以执行获取生命体征数据的方法，该方法包括：获取由变化的光信号转化成的数字信号，所述变化的光信号由光纤传感器感测人体振动的微小压力产生；对所述数字信号进行第一滤波处理得到原始心率信号；对所述原始心率信号去除伪峰后得到心率峰值时间序列，根据所述心率峰值时间序列计算出心率峰值间距均值，根据所述心率峰值间距均值得到心率。
此外，上述存储器803中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在几个计算机可读存储介质中。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或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，计算机软件产品存储于一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各实施例中所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
根据本发明实施例，提供一种计算机可读存储介质，其类型如上文所述，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使光纤传感器执行本发明任一实施例所述获取生命体征数据的方法步骤。
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各实施方式可借助软件加通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用直至得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种获取生命体征数据的方法，所述方法应用于光纤传感器，其特征在于，所述方法包括：
获取由变化的光信号转化成的数字信号，所述变化的光信号由所述光纤传感器感测人体振动的微小压力产生；
对所述数字信号进行滤波处理得到生命体征信号；
对所述生命体征信号去除伪峰后得到峰值时间序列，根据所述峰值时间序列计算出峰值间距均值，根据所述峰值间距均值得到生命体征数据。
2.根据所述权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生命体征信号包括心率信号和/或呼吸信号，所述生命体征数据包括心率和/或呼吸频率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述生命体征信号去除伪峰后得到峰值时间序列包括：
计算在当前时间之前第一时间间隔至当前时间之后第二时间间隔内各采样点的生命体征信号的平均值得到当前时间的移动阈值；
获取所述生命体征信号中的各峰值点，将各峰值点中小于对应的移动阈值的峰值点去除后得到所述峰值时间序列。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述峰值时间序列计算出峰值间距均值，根据所述峰值间距均值得到生命体征的频率包括：
计算所述峰值时间序列中相邻峰值时间的差得到峰值间距序列，并对所述峰值间距序列中各峰值间距求均值得到第一峰值间距均值，根据所述心率峰值间距均值得到生命体征数据。
5.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述峰值时间序列计算出峰值间距均值，根据所述峰值间距均值得到生命体征的频率还包括：
计算所述峰值时间序列中相邻峰值时间的差得到峰值间距序列，并对所述峰值间距序列中各峰值间距求均值得到第一峰值间距均值；
根据所述第一峰值间距均值确定峰值间距下线阈值和峰值间距上线阈值；
将所述峰值间距序列中小于峰值间距下线阈值，或大于峰值间距上线阈值的异常峰值间距去除；对去除异常峰值间距后的峰值间距序列中各峰值间距求均值得到第二峰值间距均值，根据所述第二峰值间距均值得到生命体征数据。
6.一种光纤传感器，其特征在于，所述光纤传感器包括光纤传感装置和数据处理装置，所述数据处理装置包括发射单元、接收单元和数据处理单元，其中，
所述光纤传感装置，分别与所述发射单元和所述接收单元连接，用于感测人体振动的微小压力产生变化的光信号；
所述发射单元，还与所述数据处理单元连接，用于根据所述数据处理单元控制，发出某波长的光信号注入至所述光纤传感装置；
所述接收单元，还与所述数据处理单元连接，用于将所述光纤传感装置输出的变化的光信号转化为数字信号，并将所述数字信号传输给所述数据处理单元；
所述数据处理单元，包括存储器、处理器及存储在存储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使所述光纤传感器实现权利要求1-5任一项所述获取生命体征数据的方法步骤。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光纤传感装置包括传感光纤和光纤尾插，所述传感光纤通过所述光纤尾插和数据处理装置连接。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述传感光纤包括并列设置的第一光路和第二光路，所述第一光路和所述第二光路采用迂回型设计。
9.一种智能床垫，其特征在于，包括床垫本体和权利要求6-8任意一项所述的光纤传感器，所述光纤传感器的光纤传感装置位于所述床垫本体内。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储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使光纤传感器实现权利要求1-5任一项所述的获取生命体征数据的方法。
11.一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存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使光纤传感器执行如权利要求1-5任一项所述的获取生命体征数据的方法。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107072565A (zh) * 2014-09-30 2017-08-18 深圳市大耳马科技有限公司 生命体征光纤传感器系统及方法
CN108992054A (zh) * 2018-06-27 2018-12-14 深圳还是威健康科技有限公司 一种脉搏信号峰值点检测方法及装置
CN109567780A (zh) * 2018-12-07 2019-04-05 中国科学院电子学研究所 逐拍心率计算方法、装置、电子设备及存储介质
CN109805909A (zh) * 2019-01-31 2019-05-28 浙江圣奥家具制造有限公司 一种坐时人体体征测量系统及方法
CN110432877A (zh) * 2019-07-26 2019-11-12 华中科技大学 一种基于光纤的多生理参量的监测系统
CN110680302A (zh) * 2019-08-30 2020-01-14 西北大学 一种心电信号特征波的自动识别方法
CN111938584A (zh) * 2020-07-21 2020-11-17 深圳数联天下智能科技有限公司 一种睡眠监测方法与设备
CN112190268A (zh) * 2020-09-16 2021-01-08 深圳数联天下智能科技有限公司 生理信号处理设备
CN112244835A (zh) * 2020-09-16 2021-01-22 深圳数联天下智能科技有限公司 信号处理方法及相关装置
CN112263242A (zh) * 2020-10-26 2021-01-26 哈尔滨工业大学 基于fmcw雷达的呼吸检测及模式分类方法
CN112512412A (zh) * 2020-10-29 2021-03-16 香港应用科技研究院有限公司 用于生命体征监测和呼吸与心率共提取的微弯曲光纤传感器

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107072565A (zh) * 2014-09-30 2017-08-18 深圳市大耳马科技有限公司 生命体征光纤传感器系统及方法
CN108992054A (zh) * 2018-06-27 2018-12-14 深圳还是威健康科技有限公司 一种脉搏信号峰值点检测方法及装置
CN109567780A (zh) * 2018-12-07 2019-04-05 中国科学院电子学研究所 逐拍心率计算方法、装置、电子设备及存储介质
CN109805909A (zh) * 2019-01-31 2019-05-28 浙江圣奥家具制造有限公司 一种坐时人体体征测量系统及方法
CN110432877A (zh) * 2019-07-26 2019-11-12 华中科技大学 一种基于光纤的多生理参量的监测系统
CN110680302A (zh) * 2019-08-30 2020-01-14 西北大学 一种心电信号特征波的自动识别方法
CN111938584A (zh) * 2020-07-21 2020-11-17 深圳数联天下智能科技有限公司 一种睡眠监测方法与设备
CN112190268A (zh) * 2020-09-16 2021-01-08 深圳数联天下智能科技有限公司 生理信号处理设备
CN112244835A (zh) * 2020-09-16 2021-01-22 深圳数联天下智能科技有限公司 信号处理方法及相关装置
CN112263242A (zh) * 2020-10-26 2021-01-26 哈尔滨工业大学 基于fmcw雷达的呼吸检测及模式分类方法
CN112512412A (zh) * 2020-10-29 2021-03-16 香港应用科技研究院有限公司 用于生命体征监测和呼吸与心率共提取的微弯曲光纤传感器

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