CN113749611B - 数据测量方法及相关装置 - Google Patents
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Abstract
一种数据测量方法及相关装置。在该数据测量方法中,当第一电子设备测量PPG信号时,第二电子设备可检测被测用户是否在讲话。当检测到被测用户在讲话时,则第二电子设备可对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理,例如对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重。第二电子设备根据处理后的PPG信号输出测量结果。实施本技术方案,可减少测量PPG信号期间被测用户讲话对PPG信号测量的影响,从而提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
Description
技术领域
本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种数据测量方法及相关装置。
背景技术
当前,手表、手环等电子设备可对用户的健康相关的数据进行测量。例如,电子设备可测量用户的心跳数据、血压数据、血氧数据,进而根据测得的这些数据预估用于表征用户当前的精神压力的参数、身体异常情况等。
电子设备可利用光电容积描记(photoplethysmograph,PPG)技术测量用户的健康相关数据。在通过PPG技术测量时,用户讲话则会对电子设备的测量产生影响。
然而,通过PPG技术进行健康相关数据检测时,如果被测用户讲话,对测量结果产生影响,甚至导致测量失败,从而降低了电子设备测量健康相关的数据的准确性和测量效率。
发明内容
本申请公开了一种数据测量方法及相关装置,可提高PPG信号测量的准确性和测量效率。
第一方面,本申请实施例提供一种数据传输方法,该数据测量方法应用于PPG信号测量系统,该PPG信号测量系统包含第一电子设备和第二电子设备,该第一电子设备与该第二电子设备建立有通信连接,该方法包括:第二电子设备接收第一用户操作;响应于该第一用户操作,第二电子设备向该第一电子设备发送第一指令,并通过麦克风采集语音信号,该语音信号包含在第一时间段采集的第一语音信号;响应于该第一指令,该第一电子设备通过PPG模块采集PPG信号,该PPG信号包含该第一时间段内采集的第一PPG信号片段;该第一电子设备将该PPG信号发送给该第二电子设备;该第二电子设备检测该第一语音信号的声纹信息与预存的声纹信息是否匹配;当该第一语音信号的声纹信息与该预存的声纹信息匹配时,该第二电子设备对该第一PPG信号片段进行处理,以去除该PPG信号中被测用户讲话产生的噪声得到处理后的PPG信号;该第二电子设备根据该处理后的PPG信号输出测量结果。
实施第一方面提供的方法,当第一电子设备测量PPG信号时,第二电子设备可采集语音信号并将采集的语音信号的声纹信息与预存的声纹信息比对,以监测被测用户是否在讲话。如果检测到被测用户在讲话,则第二电子设备可对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理,例如对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等。这样,可减少测量PPG信号期间被测用户讲话对PPG信号测量的影响,从而提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
第二方面,本申请实施例提供一种数据测量方法,该方法应用于第二电子设备,该第二电子设备与第一电子设备建立有通信连接,该方法包括:该第二电子设备接收第一用户操作;响应于该第一用户操作,该第二电子设备向该第一电子设备发送第一指令,并通过麦克风采集语音信号,该语音信号包含在第一时间段采集的第一语音信号;该第二电子设备从该第一电子设备接收PPG信号,该PPG信号由该第一电子设备响应于该第一指令通过PPG模块采集,该PPG信号包含该第一时间段内采集的第一PPG信号片段;该第二电子设备检测该第一语音信号的声纹信息与预存的声纹信息是否匹配;当该第一语音信号的声纹信息与该预存的声纹信息匹配时,该第二电子设备对该第一PPG信号片段进行处理,以去除该PPG信号中被测用户讲话产生的噪声得到处理后的PPG信号;该第二电子设备根据该处理后的PPG信号输出测量结果。
实施第二方面提供的方法,当第一电子设备测量PPG信号时,第二电子设备可采集语音信号并将采集的语音信号的声纹信息与预存的声纹信息比对,以监测被测用户是否在讲话。如果检测到被测用户在讲话,则第二电子设备可对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理,例如对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等。这样,可减少测量PPG信号期间被测用户讲话对PPG信号测量的影响,从而提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
本申请实施例中,该第二电子设备对该第一PPG信号片段进行以下处理,以去除该PPG信号中被测用户讲话产生的噪声得到处理后的PPG信号:
(1)第二电子设备利用卡尔曼滤波算法复原该第一PPG信号片段为复原后的第一PPG信号片段,得到处理后的PPG信号。
具体的,第二电子设备可找出讲话期间测得的PPG信号片段。该讲话期间测得的PPG信号片段包含多个PPG信号点。讲话期间测得的PPG信号点和信号质量大于设定阈值的信号点(未受影响测得的准确的PPG信号点)输入卡尔曼滤波算法后,第二电子设备可得到复原的PPG信号点。
本申请实施例中,第二电子设备对讲话期间测得的PPG信号进行数据复原。进行数据复原后的数据可减小被测用户讲话对PPG信号测量的影响,这样,提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
(2)该第二电子设备删除该第一PPG信号片段,得到处理后的PPG信号。
在本申请的另一些实施例中,PPG信号测量过程中当检测到当前采集的语音信号与预存的语音信号声纹信息匹配时,第二电子设备可延长剩余的测量时间,以删除讲话期间测得的PPG信号片段,并测得更多信号质量足够高的PPG信号片段。这样,可提高PPG信号测量的准确性,并减少测量失败的情况。
本申请实施例中,第二电子设备对讲话期间测得的PPG信号进行数据剔除。进行数据剔除后的数据可减小被测用户讲话对PPG信号测量的影响,这样,提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
(3)第二电子设备将该第一PPG信号片段在该PPG信号中的权重减小。
具体的,第二电子设备可根据每个时间段内测得的PPG信号片段计算一个测量结果(例如心率)。第二电子设备还可根据每个时间段内计算的测量结果,加权叠加以得到最终的测量结果。
本申请实施例中,第二电子设备科对讲话期间测得的PPG信号进行减少数据权重。减少数据权重后的数据可减小被测用户讲话对PPG信号测量的影响,这样,提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
本申请实施例中,测量结果包含用户的健康相关的数据,例如用户的心跳数据、血压数据、血氧数据等。本申请实施例对根据PPG信号计算用户的健康相关的数据的具体算法不作限定。
结合第二方面,在一些实施例中,该第二电子设备接收第一用户操作之前,该方法还包括:该第二电子设备显示第一用户界面,该第一用户界面包含录音控件;该第二电子设备接收作用在该录音控件的第二用户操作;响应于该第二用户操作,该第二电子设备通过该麦克风采集第二语音信号;该第二电子设备获得该第二语音信号的声纹信息,为该预存的声纹信息。
本申请实施例中,第二电子设备对讲话期间测得的PPG信号进行减少数据权重。减少数据权重后的数据可减小被测用户讲话对PPG信号测量的影响,这样,提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
其中,第二电子设备可对声纹信息匹配对应的时间段进行标记,第一电子设备也可对每段PPG信号片段打时间戳,并将时间戳发送给第二电子设备。第二电子设备可根据标记的时间段和来自第一电子设备的时间戳,找到标记的时间段内测量的PPG信号,即为讲话期间测得的PPG信号。
其中,第一电子设备与第二电子设备之间可建立蓝牙连接。
结合第二方面,在一些实施例中,该第二电子设备通过该麦克风采集第二语音信号之后,该方法还包括:该第二电子设备显示第二用户界面,该第二用户界面上包含检测控件;该第一用户操作为作用在该检测控件的用户操作。
结合第二方面,在一些实施例中,该第二电子设备根据该处理后的PPG信号输出测量结果,包括:当该处理后的PPG信号的信号质量大于或等于第一设定阈值时,该第二电子设备利用该处理后的PPG信号计算测量结果;当该处理后的PPG信号的信号质量小于该第一设定阈值时,该第二电子设备输出第一提示,该第一提示用于提示因测量过程中讲话导致测量失败。该第一提示也是一种测量结果。
其中,信号质量可通过信噪比表征,具体的,第二电子设备可获得处理后的数据的信噪比,信噪比可表征处理后数据的信号质量。当信噪比大于或等于设定阈值时,第二电子设备可确定处理后的数据可用,输出测量结果。反之,当信噪比小于设定阈值时,第二电子设备可确定处理后的数据不可用,输出提示。
在本申请的一些实施例中,针对于被测用户抖动,第二电子设备也可通过对对应时间段内测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除和减小权重来减小用户抖动对PPG信号的影响,提高PPG信号测量的准确性。针对于佩戴第一电子设备的松紧程度是否合格,第二电子设备也可通过对对应时间段内测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除和减小权重来减小佩戴松紧程度不合格对PPG信号的影响,提高PPG信号测量的准确性。
结合第二方面,在一些实施例中,当该第一语音信号的声纹信息与该预存的声纹信息匹配时,该方法还包括:该第二电子设备显示第二提示,该第二提示用于提示检测到测量过程中讲话。
结合第二方面,在一些实施例中,该第二电子设备向该第一电子设备发送第一指令之后,该方法还包括:该第二电子设备从该第一电子设备接收加速度数据和压力数据;其中,该加速度数据由该第一电子设备采集该PPG信号时通过加速度传感器测量,该压力数据由该第一电子设备采集该PPG信号时通过压力传感器测量;当该加速度数据大于或等于第二设定阈值时,该第二电子设备显示第三提示,该第三提示用于提示因测量过程中抖动导致测量失败;当该压力数据小于或等于第三设定阈值时,该第二电子设备显示第四提示,该第四提示用于提示因测量过程中松紧程度不合格导致测量失败。
本申请实施例中,第二电子设备可对测量PPG信号过程中讲话、抖动和佩戴松紧程度相关的数据进行分析。这样,在测量过程中和测量完成后可输出提示以提示用户影响PPG信号测量的因素。从而,可减少用户在测量过程中作出不利于PPG测量的行为,从而可减少对PPG测量的干扰,提高PPG测量的准确性。
第三方面,本申请提供了一种数据测量方法,该方法包括:该第一电子设备接收第三用户操作;响应于该第三用户操作,该第一电子设备通过PPG模块采集PPG信号,并通过麦克风采集语音信号;其中:该PPG信号包含该第一时间段内采集的第一PPG信号片段,该语音信号包含在第一时间段采集的第一语音信号;该第一电子设备检测该第一语音信号的声纹信息与预存的声纹信息是否匹配;当该第一语音信号的声纹信息与该预存的声纹信息匹配时,该第一电子设备对该第一PPG信号片段进行处理,以去除该PPG信号中被测用户讲话产生的噪声得到处理后的PPG信号;该第一电子设备根据该处理后的PPG信号输出测量结果。
实施第三方面提供的方法,当第一电子设备测量PPG信号时,第一电子设备可采集语音信号并将采集的语音信号的声纹信息与预存的声纹信息比对,以监测被测用户是否在讲话。如果检测到被测用户在讲话,则第一电子设备可对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理,例如对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等。这样,可减少测量PPG信号期间被测用户讲话对PPG信号测量的影响,从而提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
结合第三方面,在一些实施例中,该第一电子设备对该第一PPG信号片段进行以下处理,以去除该PPG信号中被测用户讲话产生的噪声得到处理后的PPG信号:
(1)该第一电子设备利用卡尔曼滤波算法复原该第一PPG信号片段为复原后的第一PPG信号片段,得到处理后的PPG信号。
具体的,第一电子设备可找出讲话期间测得的PPG信号片段。该讲话期间测得的PPG信号片段包含多个PPG信号点。讲话期间测得的PPG信号点和信号质量大于设定阈值的信号点(未受影响测得的准确的PPG信号点)输入卡尔曼滤波算法后,第一电子设备可得到复原的PPG信号点。
本申请实施例中,第一电子设备对讲话期间测得的PPG信号进行数据复原。进行数据复原后的数据可减小被测用户讲话对PPG信号测量的影响,这样,提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
(2)该第一电子设备删除该第一PPG信号片段,得到处理后的PPG信号。
在本申请的另一些实施例中,PPG信号测量过程中当检测到当前采集的语音信号与预存的语音信号声纹信息匹配时,第一电子设备可延长剩余的测量时间,以删除讲话期间测得的PPG信号片段,并测得更多信号质量足够高的PPG信号片段。这样,可提高PPG信号测量的准确性,并减少测量失败的情况。
本申请实施例中,第一电子设备对讲话期间测得的PPG信号进行数据剔除。进行数据剔除后的数据可减小被测用户讲话对PPG信号测量的影响,这样,提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
(3)该第一电子设备将该第一PPG信号片段在该PPG信号中的权重减小。
本申请实施例中,第一电子设备科对讲话期间测得的PPG信号进行减少数据权重。减少数据权重后的数据可减小被测用户讲话对PPG信号测量的影响,这样,提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
结合第三方面,在一些实施例中,该第一电子设备接收第一用户操作之前,该方法还包括:该第一电子设备显示第三用户界面,该第三用户界面包含录音控件;该第一电子设备接收作用在该录音控件的第四用户操作;响应于该第四用户操作,该第一电子设备通过该麦克风采集第二语音信号;该第一电子设备获得该第二语音信号的声纹信息,为该预存的声纹信息。
结合第三方面,在一些实施例中,该第一电子设备接收第三用户操作之后,该方法还包括:响应于该第三用户操作,该第一电子设备通过加速度传感器测量加速度数据,通过压力传感器测量压力数据,该压力传感器设置在与被测用户皮肤接触的位置;当该加速度数据大于或等于第二设定阈值时,该第一电子设备显示第三提示,该第三提示用于提示因测量过程中抖动导致测量失败;当该压力数据小于或等于第三设定阈值时,该第一电子设备显示第四提示,该第四提示用于提示因测量过程中松紧程度不合格导致测量失败。
本申请实施例中,第一电子设备可对测量PPG信号过程中讲话、抖动和佩戴松紧程度相关的数据进行分析。这样,在测量过程中和测量完成后可输出提示以提示用户影响PPG信号测量的因素。从而,可减少用户在测量过程中作出不利于PPG测量的行为,从而可减少对PPG测量的干扰,提高PPG测量的准确性。
第四方面,本申请提供了一种PPG信号测量系统,该系统包括第一电子设备和第二电子设备,其中:该第一电子设备与该第二电子设备建立有通信连接;该第一电子设备,用于在接收到来自该第二电子设备的第一指令时,通过PPG模块采集PPG信号,并将该PPG信号发送给第二电子设备;该第二电子设备,用于执行第二方面或者第二方面任一项实现方式提供的数据测量方法。
第五方面,本申请提供了一种电子设备,该电子设备为第二电子设备,该电子设备包括:一个或多个处理器、存储器和麦克风;该麦克风,用于采集语音信号;该存储器与该一个或多个处理器耦合,该存储器用于存储计算机程序代码,该计算机程序代码包括计算机指令;当该一个或多个处理器执行该计算机指令时,使得该电子设备执行第二方面或者第二方面任一项实现方式提供的数据测量方法。
第六方面,本申请提供了一种电子设备,该电子设备为第一电子设备,该电子设备包括:一个或多个处理器、存储器、麦克风和PPG模块;该麦克风,用于采集语音信号;该PPG模块,用于测量PPG信号;该存储器与该一个或多个处理器耦合,该存储器用于存储计算机程序代码,该计算机程序代码包括计算机指令;当该一个或多个处理器执行该计算机指令时,使得该电子设备执行第三方面或者第三方面任一项实现方式提供的数据测量方法。
第七方面,本申请实施例提供了一种计算机存储介质,包括计算机指令,当该计算机指令在计算设备上运行时,使得该计算设备执行本申请实施例第二方面或第二方面的任意一种实现方式提供的数据测量方法。
第八方面,本申请实施例提供了一种计算机存储介质,包括计算机指令,当该计算机指令在计算设备上运行时,使得该计算设备执行本申请实施例第三面或第三方面的任意一种实现方式提供的数据测量方法。
第九方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算设备上运行时,使得该计算设备执行本申请实施例第二方面或第二方面的任意一种实现方式提供的数据测量方法。
第十方面,本申请实施例提供了一种计算机程序产品,当该计算机程序产品在计算设备上运行时,使得该计算设备执行本申请实施例第三方面或第三方面的任意一种实现方式提供的数据测量方法。
可以理解地,上述第四方面提供的测量系统,用于执行第一方面或第一方面的任意一种实现方式提供的数据测量方法,因此,其所能达到的有益效果可参考第一方面所提供的无线充电方法中的有益效果。上述第五方面提供的电子设备,第七方面提供的计算机存储介质以及第九方面提供的计算机程序产品均用于执行第二方面或第二方面的任意一种实现方式提供的数据测量方法,因此,其所能达到的有益效果可参考第二方面所提供的测量方法中的有益效果,此处不再赘述。上述第六方面提供的电子设备,第八方面提供的计算机存储介质以及第十方面提供的计算机程序产品均用于执行第三方面或第三方面的任意一种实现方式提供的数据测量方法,因此,其所能达到的有益效果可参考第三方面所提供的测量方法中的有益效果,此处不再赘述。
附图说明
下面对本申请实施例用到的附图进行介绍。
图1是本申请实施例提供的一种PPG信号的测量原理示意图;
图2是本申请实施例提供的一种PPG信号随时间变化的示意图;
图3A和图3B分别是本申请实施例提供的一种系统架构示意图;
图4A~图4L是本申请实施例提供的一些用户界面示意图;
图5A~图5I是本申请实施例提供的一些用户界面示意图;
图6是本申请实施例提供的一种数据测量方法的流程示意图;
图7是本申请实施例提供的一种PPG信号测量原理示意图;
图8是本申请实施例提供的一种数据测量方法的流程示意图;
图9是本申请实施例提供的第二电子设备500的结构示意图;
图10是本申请实施例提供的第一电子设备400的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。本申请实施例的实施方式部分使用的术语仅用于对本申请的具体实施例进行解释,而非旨在限定本申请。
首先介绍本申请实施例涉及的应用场景。当前,智能手表、智能手环等电子设备中可集成有特定模块用于测量用户的健康相关的数据。例如,智能手表、智能手环上可配置PPG模块,以检测PPG信号,该PPG信号可用来评估用户的心率、血压等健康数据。不限于PPG模块,智能手表、智能手环上还可配置有心电描记术(electrocardiography,ECG)模块。ECG模块测量得到的ECG信号可评估心率等健康数据。
可以理解的,本申请实施例以PPG信号为例进行介绍,但是不限于PPG信号,还可以是其他用于测量健康数据的模块测得的信号。
下面介绍PPG信号的测量原理。请参阅图1,图1是本申请实施例提供的一种PPG信号的测量原理示意图。如图1所示,PPG模块100可包含光源200和光敏传感器300。
其中,光源200用于发出一定波长的光束。该光束经过皮肤和其他组织被吸收一部分,另一部分被反射。光敏传感器300可用于探测被反射的光束。
当光源200发出的光束照射到皮肤,肌肉、骨骼、静脉、连接组织和动脉血管会对光束产生透射和反射。除动脉血管外,肌肉、骨骼、静脉和其他连接组织对光的透射和反射基本不变。而每次心跳中心脏收缩和心脏扩张,会影响动脉血管中血液的流动,从而影响光的透射和反射。因此,从血管反射回的光束的强度会随心脏收缩和心脏扩张发生变化。光敏传感器300可探测到光束的强弱变化转换为电信号的变化。该电信号的变化可表征用户心电特征。
具体的,请参阅图2,图2是本申请实施例提供的一种PPG信号随时间变化的示意图。如图2所示,信号的脉冲峰值点对应心脏收缩,脉冲最小值点对应心脏舒张。因此,PPG模块100测得的电信号中的交流(alternating current,AC)信号,能表征血液流动的特点和心跳的特点,该交流信号即为PPG信号。该PPG信号由多个PPG信号点组成。这多个PPG信号点包含峰值点、最小值点。
当测量PPG信号过程中,被测用户讲话时,被测用户的心跳会受到讲话的影响,进而对PPG模块100测得的PPG信号产生影响。另外,被测用户讲话也会引起被测部位肌肉、骨骼等组织抖动,对光源200发出的光束的反射和透射产生影响,从而影响PPG模块100测得的PPG信号。因此,当测量PPG信号时,被测用户讲话,降低了PPG信号测量的准确性和测量效率。
本申请实施例提供一种数据测量方法及相关装置,可减小被测用户讲话对PPG信号测量的影响,从而提高PPG信号测量的准确性和测量效率。具体的,该信号测量方法中,当测量PPG信号过程中,测量设备可监测被测用户是否在讲话。如果检测到被测用户在讲话,则测量设备可对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理,例如对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等。这样,可减少测量PPG信号期间被测用户讲话对PPG信号测量的影响,从而提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
基于上述PPG信号的测量原理,下面介绍PPG信号测量的架构示意图。请参阅图3A~图3B,图3A和图3B分别是本申请实施例提供的一种系统架构示意图,该系统架构可用于测量PPG信号。
在一种可能的实现中,如图3A所示,该系统可包含第一电子设备400,第一电子设备400可包含PPG模块100。第一电子设备400可以是智能手表、智能手环、头戴式设备(例如虚拟现实(virtual reality,VR)头盔、增强现实(augmented reality,AR)、可穿戴眼镜等)、手机、平板等。
第一电子设备400可通过PPG模块100测量PPG信号,并利用本申请提供的数据测量方法对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理。例如第一电子设备400对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等,以提高PPG信号测量的准确性和测量效率。
在本申请的另一种可能的实现中,如图3B所示,该系统可包含第一电子设备400和第二电子设备500。其中,第一电子设备400可包含PPG模块100,用于测量PPG信号。第一电子设备400可将测得的PPG信号发送给第二电子设备500。第二电子设备500可对PPG信号进行处理,例如对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等,以提高PPG信号测量的准确性和测量效率。
其中,图3B所示的第一电子设备400可以是智能手表、智能手环、头戴式设备、手机、平板等。第二电子设备500可以是手机、平板等。
基于图3B所描述的系统架构,下面介绍本申请实施例提供的用户界面。
请参阅图4A~图4L,图4A~图4L是本申请实施例提供的一些用户界面示意图。图4A~图4L所示出的界面示意图均为图3B所示系统架构中第二电子设备500的用户界面。如图4A所示,第二电子设备500可以显示主屏幕界面10。该界面10包括应用程序图标101、状态栏102以及导航栏103。其中:
应用程序图标101可以包含例如微信(Wechat)的图标、推特(Twitter)的图标、脸书(Facebook)的图标、微博(Sina Weibo)的图标、QQ(Tencent QQ)的图标、优兔(YouTube)的图标、图库(Gallery)的图标、华为穿戴的图标和心脏健康研究的图标1011等,还可以包含其他应用的图标,本申请实施例对此不作限定。任一个应用的图标可用于响应用户的操作,例如触摸操作,使得第二电子设备500启动图标对应的应用。
状态栏102中可以包括运营商的名称(例如中国移动)、时间、Wi-Fi图标、信号强度和当前剩余电量。状态栏102中还可以包含蓝牙图标1021。
导航栏103可以包括:返回按键1031、主界面(home screen)按键1032、呼出任务历史按键1033等系统导航键。其中,主屏幕界面10为第二电子设备500在任何一个用户界面检测到作用于主界面按键1032的用户操作后显示的界面。当检测到用户点击返回按键1031时,第二电子设备500可显示当前用户界面的上一个用户界面。当检测到作用在主界面按键1052的用户操作时,第二电子设备500可显示主屏幕界面10。当检测到作用在呼出任务历史按键1033的用户操作时,第二电子设备500可显示用户最近打开过的任务。各导航键的命名还可以为其他,比如,1031可以叫Back Button,1032可以叫Home button,1033可以叫MenuButton,本申请对此不做限制。导航栏103中的各导航键不限于虚拟按键,也可以实现为物理按键。
本申请实施例中,第二电子设备500可用于与第一电子设备400通信,并指示第一电子设备400进行PPG信号的测量。第二电子设备500可与第一电子设备400建立短距离无线连接,例如蓝牙连接。蓝牙图标1021可用于指示已与其他设备(例如第一电子设备400)建立蓝牙连接。
如图4A所示,第二电子设备500可以接收作用在心理健康研究的图标1011的用户操作,例如触摸操作。响应于该用户操作,第二电子设备500可显示用户界面20,如图4B所示,用户界面20可包含“首页”选项201、“发现”选项202和“我的”选项203。每个选项对应不同的显示内容。如图4B所示,当前“首页”选项201处于选中状态,显示内容204为“首页”选项201对应的显示内容。其中:
显示内容204可包含检测控件2041。检测控件2041,用于指示第一电子设备400进行PPG信号测量。
显示内容204,还可包含其他控件或者提示信息,本申请实施例对此不作限定。例如,如图4B所示,显示内容204还可包含用于提示测量统计的提示等。
本申请实施例中,当第二电子设备500未与用于测量PPG信号的设备(例如第一电子设备400)建立蓝牙连接时,第二电子设备500可在用户界面20上显示提示,用于提示未连接测量设备。
本申请实施例中,当未与用于测量PPG信号的设备建立蓝牙连接时,响应于作用在检测控件2041的用户操作,第二电子设备500显示提示,用于提示用户连接测量PPG信号的设备。
当与第一电子设备400建立蓝牙连接时,响应于作用在检测控件2041的用户操作,第二电子设备500可通过蓝牙连接向第一电子设备400发送指令,该指令用于指示第一电子设备开始测量PPG信号。响应于作用在检测控件2041的用户操作,第二电子设备500还可确定本次测量是否为首次通过该心脏健康研究应用指示第一电子设备400进行PPG信号测量。若是,第二电子设备500显示用户界面30。
下面介绍第二电子设备500确定本次测量是否为首次测量的实现方法。例如,当首次通过该心脏健康研究应用指示进行PPG信号测量时,第二电子设备500可存储用于标记首次测量的标识。响应于作用在检测控件2041的用户操作,第二电子设备500可检测是否存储有该用于标记首次测量的标识,若否,则表明为首次测量,第二电子设备500显示用户界面30。再例如,当首次通过该心脏健康研究应用指示进行PPG信号测量时,第二电子设备500可进行录音并进行语音识别,存储用于标记首次录音的标识。响应于作用在检测控件2041的用户操作,第二电子设备500可检测是否存储有该用于标记首次录音的标识,若否,则表明为首次测量,第二电子设备500显示用户界面30。
可以理解的,图4B所示出的用户界面20仅为本申请实施例对用于指示第一电子设备400进行PPG信号的测量的应用的界面的举例,本申请实施例对具体的界面设计不作限定。
如图4C所示,用户界面30可包含提示301、取消控件302和确定控件303。其中:
提示301,可提示“为了更好的进行监测信号质量判断,需要打开您的设备麦克风,并录入您的声音信息。”,还可提示“提示:心脏健康研究在测量过程开启麦克风权限”,以提醒用户手动确认开启麦克风的权限。
取消控件302,用于拒绝使用设备麦克风获得语音信息。响应于作用在取消控件302的用户操作,第二电子设备500可显示用户界面30的上一级界面,例如显示用户界面20。
确定控件303,用于授权开启麦克风。响应于作用在确定控件303的用户操作,第二电子设备500可显示用户界面40。
如图4D所示,用户界面40可包含提示401和录音控件402。其中:
提示401,可用于提示“请用正常语速读出这段话:“XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX””。
录音控件402,用于启动第二电子设备500的麦克风,开始录音。响应于作用在录音控件402的用户操作,第二电子设备500启动麦克风获得语音信息,并在录音过程中显示用户界面50。
如图4E所示,用户界面50可包含提示501和正在录音控件502。其中:
提示501,可参考用户界面40中提示401。
正在录音控件502,可用于结束录音。响应于作用与正在录音控件502的用户操作,第二电子设备500可终止通过麦克风进行录音,并不再进行语音识别。
当第二电子设备500通过麦克风录音完成时,第二电子设备500可显示用户界面60。第二电子设备500可对所获得的语音信息进行处理,获得被录音者的声纹信息。该声纹信息可用于PPG信号测量时,确定被测者是否说话。
如图4F所示,用户界面60可包含提示601和检测控件602。其中:
提示601,可提示“录音完成”。
检测控件602,用于指示第一电子设备400进行PPG信号测量。响应于作用在检测控件602的用户操作,第二电子设备500可通过蓝牙连接向第一电子设备400发送指令,该指令用于指示第一电子设备开始测量PPG信号。
第一电子设备400可在PPG信号测量过程中测得的数据通过蓝牙连接发送给第二电子设备500。具体的,第一电子设备400可将实时的PPG信号片段发送给第二电子设备500。第二电子设备可对接收到的PPG信号进行处理,并在PPG信号测量过程中显示用户界面70。第二电子设备500还可对PPG信号进行分析,确定PPG信号的信号质量。
本申请实施例中,不限于在用户界面60上通过检测控件602指示第一电子设备400进行PPG信号测量,在用户界面20上检测控件2041接收的用户操作,也可触发第二电子设备500指示第一电子设备400进行PPG信号测量。
如图4G所示,用户界面70可包含提示701和信号质量指示702。其中:
提示701,可用于提示用户正确进行PPG信号测量,例如可提示“请将手臂平放在支撑物上,并将设备佩戴在正确位置,保持安静,不要说话”。
信号质量指示702,可用于指示通过第一电子设备400测得的PPG信号的信号质量的好坏。第二电子设备500可实时对来自第一电子设备400的PPG信号片段进行处理、分析,并实时通过信号质量指示702显示PPG信号的信号质量。
本申请实施例中,在第二电子设备500接收PPG信号片段的过程中,第二电子设备500可开启麦克风实时采集语音信号,并根据图4C所描述场景中采集的语音信号进行声纹识别。在PPG信号测量过程中,当第二电子设备500确定当前采集的语音信号与图4C所描述场景中采集的语音信号声纹信息匹配时,第二电子设备500可获得该时间段内采集的PPG信号片段(即为讲话期间测得的PPG信号片段),并在用户界面70上显示提示703。
其中,第二电子设备500可获得该PPG信号片段被采集时被测用户有讲话,并对该讲话期间测得的PPG信号进行处理。第二电子设备500还可获得该PPG信号片段被采集时被测用户讲话的影响程度。例如第二电子设备500可通过测得采集的语音信号的响度、音调等确定讲话的影响程度。第二电子设备500可根据讲话的影响程度确定处理的程度。例如,讲话的影响程度越大,第二电子设备500减小PPG信号片段权重的减小量越大。
其中,声纹信息匹配可以是指,当前采集的语音信号的声纹信息与图4C所描述场景中采集的语音信号的声纹信息的相似程度大于设定阈值。本申请实施例对第二电子设备确定声纹信息匹配所使用的算法不作限定。
如图4H所示,当第二电子设备500确定当前采集的语音信号与图4C所描述场景中采集的语音信号声纹信息匹配时,用户界面70上的提示703可提示“检测到您在说话,测量中请不要说话,保持安静”。
在本申请的一些实施例中,第二电子设备500可对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理,例如对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等。如果处理后得到的PPG信号的质量大于或等于设定阈值,则测量成功,第二电子设备500根据处理后的数据输出测量结果。如果处理后得的PPG信号的质量小于设定阈值,则测量失败,第二电子设备500显示用户界面90。
在本申请的一些实施例中,第二电子设备500可在从第一电子设备400接收完PPG信号之后,统一对全部讲话期间测得的PPG信号片段进行处理。处理数据过程,第二电子设备500可显示用户界面80,以提示用户正在对讲话的PPG信号片段进行处理。如图4I所示,用户界面80可包含提示801。提示801可提示“数据采集完成!正在对测量中说话的片段进行处理,请稍等……”。
在本申请的另一些实施例中,第二电子设备500可在接收到一讲话期间测得的PPG信号片段时,即对该讲话期间测得的PPG信号片段进行处理,无需等到接收全部PPG信号片段后才处理。
当数据接收完成并处理后得的PPG信号的质量小于设定阈值,则测量失败,如图4J所示,用户界面90可包含提示901、检测控件902和详情控件903。其中:
提示901,可用于提示因讲话导致测量失败,并且标注出说话片段。提示901可提示“检测失败,检测到您测量中说话。共说话12秒,分3个时间段”。详情控件903可用于查看说话的具体时间段。例如响应于作用在详情控件903的用户操作,第二电子设备500可显示接收到的所有的PPG信号片段,并标识出这些PPG信号片段中讲话期间测得的PPG信号片段。
检测控件902,用于再次指示第一电子设备400进行PPG信号测量。响应于作用在检测控件902的用户操作,第二电子设备500指示第一电子设备400进行PPG信号测量,并开启麦克风采集语音信号以进行声纹识别。
在本申请的另一些实施例中,第二电子设备500数据接收完成并处理完成后得到的PPG信号的质量大于或等于设定阈值,则测量成功。第二电子设备500可显示用户界面91,以显示测量结果。如图4K所示,用户界面91可包含检测结果911、详情控件912和测量控件913。
其中:
检测结果911可提示根据处理后的数据得到的心脏健康相关的结论以及说话的PPG信号片段。
详情控件912可用于查看详细的检测结果。
检测控件913,用于再次指示第一电子设备400进行PPG信号测量。响应于作用在检测控件913的用户操作,第二电子设备500指示第一电子设备400进行PPG信号测量,并开启麦克风采集语音信号以进行声纹识别。
在本申请的另一些实施例中,当第二电子设备500接收PPG信号过程中检测到当前采集的语音信号与预存的语音信号声纹信息匹配时,第二电子设备500可对获得该时间段内采集的PPG信号,并延长剩余的测量时间,在用户界面70上显示提示延长时间。该时间段内采集的PPG信号片段即为讲话期间测得的PPG信号片段。第二电子设备500可对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理。具体的,参考图4L。如图4L所示,用户界面70上还包含提示704和取消控件705。提示704可提示“为提高测量成功率,延长剩余测量时间为50秒。”取消控件705用于取消延长剩余测量时间,响应于作用在取消控件705的用户操作,第二电子设备500恢复延长前的剩余测量时间,例如当前显示剩余测量时间为50秒,响应于作用在取消控件705的用户操作,第二电子设备500将剩余的测量时间设置为延长前的45秒。在该45秒内第一电子设备400获得PPG信号,并发送给第二电子设备500。
在本申请的一些实施例中,响应于作用在图4B所描述的用户界面20上检测控件2041的用户操作,当第二电子设备500已存储有用户的声纹信息时,第二电子设备500可显示用户界面70,以开始指示第一电子设备400进行数据采集。当第二电子设备500已存储有用户的声纹信息时,第二电子设备500可无需启用麦克风采集声纹信息。
本申请实施例中,在第一电子设备400测量PPG信号的过程中,第二电子设备500可开启麦克风采集语音信号。第二电子设备500还可对语音信号进行声纹识别,识别到和预存的音频信号的声纹信息匹配时,则对讲话期间测得的PPG信号进行处理,例如对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等。这样,可减少测量PPG信号期间被测用户讲话对PPG信号测量的影响,从而提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
本申请实施例中,不限于PPG信号测量过程中讲话期间的PPG信号片段,第二电子设备500还能够根据传感器数据确定测量过程中抖动、佩戴松紧程度,并在用户界面上显示出来。例如,在PPG信号测量过程中,第一电子设备400可启动自身的加速度传感器测量加速度数据。第一电子设备400还可启动自身的压力传感器测量压力数据。第一电子设备400可将加速度数据和压力数据发送给第二电子设备500。第二电子设备500可根据加速度数据确定测量过程中是否有抖动。第二电子设备500还可根据压力数据确定测量过程中设备佩戴松紧程度是否合格。当测量过程中抖动影响PPG信号测量时,第二电子设备500可在图4H~图4L的用户界面上显示提示。
基于图3A所描述的系统架构,第一电子设备400可周期性的检测PPG信号。第一电子设备400还可根据检测到的佩戴者的运动状态检测PPG信号。其中,第一电子设备400可根据佩戴者的运动状态动态的调整测量频率,实现24小时监测心率。本申请实施例对运动状态影响测量频率的算法不作限定。
第一电子设备400还可响应于用户操作,检测PPG信号。
第一电子设备400还可在测量PPG信号过程中通过自身的麦克风采集语音信号,并进行声纹识别。当前采集的语音信号与预先采集的语音信号声纹信息匹配时,第一电子设备400可获得该时间段内采集的PPG信号片段。该时间段内采集的PPG信号片段即为讲话期间测得的PPG信号片段。第一电子设备400还可对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理,例如对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等。
下面介绍第一电子设备400响应于用户操作检测PPG信号所涉及的用户界面。
请参阅图5A~图5I,图5A~图5I是本申请实施例提供的一些用户界面示意图。图5A~图5I所示出的界面示意图均为图3A或者图3B所示系统架构中第一电子设备400的用户界面。如图5A所示,第一电子设备400可以显示用户界面92。用户界面92可包含心率控件921。响应于作用在心率控件921的用户操作,第一电子设备400可显示用户界面93。
如图5B所示,用户界面93可包含控件931,用于开启麦克风权限。响应于作用在控件931的用户操作,第一电子设备400开启麦克风,并开启麦克风权限。开启麦克风权限后,第一电子设备400在通过PPG模块检测PPG信号期间,可通过麦克风采集语音信号,该语音信号为第二语音信号。响应于作用在控件931的用户操作,第一电子设备400还显示用户界面94。其中用户界面93可以是第三用户界面,控件931为录音控件。作用在控件931的用户操作,即为第四用户操作。
如图5C所示,用户界面94可包含提示941,提示941可参考图4D中提示401的描述。用户可根据提示941发出语音。第一电子设备400可通过麦克风采集语音信号,获得用户的声纹信息。
当获得声纹信息后,第一电子设备400可显示用户界面95。如图5D所示,用户界面95可包含提示951和检测控件952。提示951和检测控件952可参考图4F中提示601和检测控件602。响应于作用在检测控件952的用户操作,第一电子设备400可显示用户界面96。其中,第三用户操作为作用在检测控件952的用户操作。
如图5E所示,用户界面96可包含实时心率信息961和提示962。实时心率信息961可提示当前PPG信号得到的心率。提示962可参考图4G所示界面中提示701。
第一电子设备400在通过PPG模块检测PPG信号期间,可通过麦克风采集语音信号。第一电子设备400还可检测当前采集的语音信号与预先采集的语音信号声纹信息是否匹配。当匹配时,第一电子设备400可获得该时间段内采集的PPG信号片段,并在用户界面提示用户保持安静。该时间段内采集的PPG信号片段即为讲话期间测得的PPG信号片段。具体的,参考图5F,如图5F所示,第一电子设备400可显示用户界面97,用户界面97可包含提示971。提示971可参考图4H所示界面中提示703。
在本申请的一些实施例中,第一电子设备400可在完成采集PPG信号之后,统一对全部讲话期间测得的PPG信号片段进行处理,例如对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等。处理数据过程,第一电子设备400可显示用户界面98,以提示用户正在对讲话的PPG信号片段进行处理。如图5G所示,用户界面98可包含提示981。提示981可提示“数据采集完成!正在对测量中说话的片段进行处理,请稍等……”。
当PPG信号采集完成且处理后得的PPG信号的质量小于设定阈值时,第一电子设备400进行PPG信号测量失败。如图5H所示,第一电子设备400可显示用户界面99。用户界面99可包含提示991、检测控件992和详情控件993。其中:
提示991,可用于提示因讲话导致测量失败。
检测控件992,用于再次进行PPG信号测量。响应于作用在检测控件992的用户操作,第一电子设备400可启动PPG模块100进行PPG信号的测量,并启动麦克风采集语音信号,并对语音信号进行声纹识别。
详情控件993可用于查看说话的具体时间段。例如响应于作用在详情控件993的用户操作,第一电子设备400可显示采集的所有的PPG信号片段,并获得讲话期间测得的PPG信号片段。
在本申请的另一些实施例中,当PPG信号采集完成且处理后得的PPG信号的质量大于或等于设定阈值时,第一电子设备400进行PPG信号测量成功。第一电子设备400可显示用户界面1001,以显示测量结果。如图5I所示,用户界面1001可包含检测结果10011和测量控件10012。其中:
检测结果10011可提示心率测量结果,例如提示“平均62次/分”。
检测控件10012,用于再次进行PPG信号测量。
本申请实施例中,第一电子设备400可在测量PPG信号的过程中,开启麦克风采集语音信号,第一电子设备400还可对语音信号进行声纹识别,识别到和预存的音频信号的声纹信息匹配时,则对讲话期间测得的PPG信号进行处理,例如对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等。这样,可减少测量PPG信号期间被测用户讲话对PPG信号测量的影响,从而提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
本申请实施例中,响应于作用在图5D所示用户界面中检测控件952的用户操作,第一电子设备还可通过加速度传感器测量加速度数据,通过压力传感器测量压力数据,该压力传感器设置在与被测用户皮肤接触的位置。当该加速度数据大于或等于第二设定阈值时,该第一电子设备显示第三提示,该第三提示用于提示因测量过程中抖动导致测量失败。当该压力数据小于或等于第三设定阈值时,第一电子设备显示第四提示,该第四提示用于提示因测量过程中松紧程度不合格导致测量失败。
基于图3B所示系统架构,下面介绍本申请实施例提供的数据测量方法。请参阅图6,图6是本申请实施例提供的一种数据测量方法的流程示意图。如图6所示,该数据测量方法包括步骤S101~S117。
S101、第一电子设备400和第二电子设备500之间建立蓝牙连接。
本申请实施例以蓝牙连接为例进行说明,不限于蓝牙连接,还可以是其他无线通信方式。
S102、第二电子设备500接收用于录音的用户操作。
其中,用于录音的用户操作,例如是图4D所示界面中作用在录音控件402的用户操作。图4D所示的用户界面40为第一用户界面,作用在录音控件402的用户操作为第二用户操作。
S103、响应于用于录音的用户操作,第二电子设备500启动麦克风采集第二语音信号。
其中,第二语音信号可用于后续测量PPG信号过程中进行声纹识别,从而确定被测用户在测量过程中是否说话。
S104、第二电子设备500获得第二语音信号的声纹信息,并存储。
S105、第二电子设备500接收用于测量PPG信号的用户操作。
其中,用于测量PPG信号的用户操作例如是图4F所示界面中作用在检测控件602的用户操作。本申请实施例中,用于测量PPG信号的用户操作为第一用户操作。图4F所示的用户界面60为第二用户界面。
响应于用于测量PPG信号的用户操作,第二电子设备500执行步骤S106~S107。
S106、第二电子设备500启动麦克风内采集语音信号。
在本申请实施例中,当第一电子设备400开始测量PPG信号时,第二电子设备500可采集语音信号并进行声纹识别,以确定被测用户是否在PPG信号测量期间讲话。
在另一些实施例中,当第一电子设备400开始测量PPG信号时,第一电子设备400可开启加速度传感器检测PPG信号测量过程中用户是否抖动,第一电子设备400还可通过压力传感器测量用户佩戴第一电子设备400的松紧程度是否合格。本申请实施例对加速度传感器检测抖动的具体算法不作限定,对压力传感器检测松紧程度的具体算法也不作限定。
S107、第二电子设备500向第一电子设备400发送第一指令,第一指令指示开始测量PPG信号。
响应于第一指令,第一电子设备400执行步骤S108。
S108、第一电子设备400启动PPG模块开始测量PPG信号。
其中,第一电子设备400可在设定时间内持续采集PPG信号,该设定时间例如是45秒。第二电子设备500可在该PPG信号采集的45秒内持续通过麦克风采集语音信号,并进行声纹识别。当在这45秒内某一段时间段内采集的语音信号的声纹信息与第二语音信号的声纹信息匹配时,表明该时间段内采集的PPG信号为讲话期间测得的PPG信号。
在一种可能的场景中,第一电子设备400和第二电子设备500可预先协商该设定时间,例如为45秒。在另一种可能的场景中,第二电子设备500在向第一电子设备400发送第一指令时,可向第一电子设备400指示该设定时间为45秒。
S109、第二电子设备500在第一时间段采集到第一语音信号。
S110、当第一语音信号的声纹信息与第二语音信号的声纹信息匹配时,第二电子设备500标记第一时间段。
S111、第二电子设备500在第二时间段采集到第三语音信号。
其中,第一时间段和第二时间段不重合。
S112、当第三语音信号的声纹信息与第二语音信号的声纹信息不匹配时,第二电子设备500对第二时间段不作标记。
S113、第一电子设备400测得设定时间内的PPG信号和其中每个PPG信号片段测量的时间戳。
S114、第一电子设备400向第二电子设备500发送该设定时间内的PPG信号和其中每个PPG信号片段测量的时间戳。
S115、第二电子设备500关闭麦克风。
S116、第二电子设备500根据时间戳和标记的时间段获得讲话期间测得的PPG信号片段,并对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理,得到处理后的PPG信号。
S117、第二电子设备500根据处理后的PPG信号,输出测量结果。
下面结合步骤S109~S116和附图7介绍第二电子设备500从设定时间内的PPG信号中获得讲话期间的PPG信号片段的原理。请参阅图7,图7是本申请实施例提供的一种PPG信号测量原理示意图。
如图7所示,第一电子设备400可在设定时间t1~t7内采集PPG信号,第二电子设备500可在设定时间t1~t7内开启麦克风采集语音信号并进行声纹识别。第二电子设备500可以以时间段为单位采集语音信号并打时间戳,第一电子设备400也可以以时间段为单位采集PPG信号并打时间戳。第二电子设备500可在第一时间段采集到第一语音信号。例如第一时间段为图7所示示例中t1~t2时间段。第二电子设备500在第一时间段t1~t2内采集语音信号,并分别在开始时打时间戳t1,在计时t2-t1之后打时间戳t2。当识别到第一语音信号的声纹信息与第二语音信号的声纹信息匹配时,第二电子设备500对第一时间段t1~t2标记。该标记用于从PPG信号中获得讲话期间测得的PPG信号片段。讲话期间测得的PPG信号片段例如包含,第一电子设备400在第一时间段t1~t2内测量的PPG信号片段。第一电子设备400在开始采集PPG信号时打时间戳t1,在计时t2-t1之后打时间戳t2。
本申请实施例中,第一时间段内测量的PPG信号片段为第一PPG信号片段。例如,第一时间段为t1~t2,第一PPG信号片段为第一时间段t1~t2内测量的PPG信号片段。
第二电子设备500还可在第二时间段采集到第三语音信号。例如第二时间段为图7所示示例中t2~t3时间段。当识别到第三语音信号的声纹信息与第二语音信号的声纹信息不匹配时,第二电子设备500对第一时间段t2~t3不标记。
示例性的,如图7所示,第二电子设备500识别到t3~t4和t4~t5内采集的语音信号的声纹信息与第二语音信号的声纹信息匹配,对时间段t3~t4和t4~t5标记。第二电子设备500还识别到t5~t6、t6~t8和t8~t7内采集的语音信号的声纹信息与第二语音信号的声纹信息不匹配,则对时间段t5~t6、t6~t8和t8~t7不标记。第一电子设备400在开始采集PPG信号时打时间戳t1,在计时t2-t1之后打时间戳t2。第一电子设备400在打时间戳t2之后计时t2-t1打时间戳t3,并以t2-t1为周期依次打时间戳t4、t5、t6、t8、t7。
第一电子设备400可将设定时间t1~t7内测得的PPG信号以及每个PPG信号片段测量的时间戳发送给第二电子设备500。在一种可能的实施例中,第一电子设备400可在测量完成一个时间段内的PPG信号片段,即将该PPG信号片段以及该PPG信号片段测量的时间戳发送给第二电子设备500。例如,第一电子设备400在测得t1~t2内的PPG信号片段即将t1~t2内的PPG信号片段以及时间戳t1、t2发送给第二电子设备500。在另一种可能的实施例中,第一电子设备400可在测量完成设定时间t1~t7内采集PPG信号后,才将各个时间段内的PPG信号片段和其中每个PPG信号片段测量的时间戳发送给第二电子设备500。
第二电子设备500接收到每个时间段内的PPG信号片段和其中每个PPG信号片段测量的时间戳后,第二电子设备500可获得标记的时间段对应的PPG信号片段。例如,如图7所示,标记的时间段包含t1~t2、t3~t4和t4~t5。第二电子设备500可获得时间戳为t1、t2的PPG信号片段,即t1~t2内的PPG信号片段。第二电子设备500还可获得t3~t4内的PPG信号片段、t4~t5内的PPG信号片段。这些PPG信号片段即为讲话期间测得的PPG信号片段。
第二电子设备500可对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理,例如对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等,以提高PPG信号测量的准确性和测量效率。
第二电子设备500可在PPG信号测量过程中,即可对接收的PPG信号片段进行处理,第二电子设备500还可在PPG信号测量完成后再对接收的PPG信号片段进行处理。
示例性的,在一种可能的实施例中,第一电子设备400在测得t1~t2内的PPG信号片段即将t1~t2内的PPG信号片段以及时间戳t1、t2发送给第二电子设备500。第二电子设备500可接收到t1~t2内的PPG信号片段,即对t1~t2内的PPG信号片段进行处理(例如数据复原)并计算得到t1~t2内的测量结果,例如心率。第二电子设备500即将t1~t2内的心率显示出来。第二电子设备500接收到t2~t3内的PPG信号片段即根据t2~t3内的PPG信号片段计算得到t2~t3内的测量结果。第二电子设备500在接收到t8~t7内的PPG信号片段之后,再根据t1~t7内每个PPG信号片段,进行数据处理(对讲话期间的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重),并计算测量结果。
在另一种可能的实施例中,第二电子设备500可在接收到t1~t7内采集PPG信号之后,才对t1~t7内采集PPG信号进行处理,例如找出讲话期间测得的PPG信号片段,并进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等,计算出测量结果。
可以理解的,本申请实施例以时间戳和标记时间段为例介绍从PPG信号找出讲话期间测得的PPG信号片段。但是本申请实施例不限于时间戳的方式,第二电子设备500还可以使用其他方法从PPG信号找出讲话期间测得的PPG信号片段,本申请实施例对此不作限定。
在本申请的一些实施例中,第一电子设备400在测量PPG信号过程中,还可启动加速度传感器和压力传感器。第一电子设备400可将加速度传感器测得的加速度数据发送给第二电子设备500,将压力传感器测得的压力数据也发送给第二电子设备500。第二电子设备500可根据加速度数据确定测量过程中是否有抖动。第二电子设备500还可根据压力数据确定测量过程中设备佩戴松紧程度是否合格。
具体的,本申请实施例对第二电子设备500确定是否抖动、松紧程度是否合格所使用的算法不作限定。例如,第二电子设备500可检测加速度数据是否大于或等于第二设定阈值。当加速度数据大于或等于该第二设定阈值时,第二电子设备500可确定测量过程中有抖动,并在用户界面上显示第三提示。例如在图4H~图4L所示的用户界面上显示第三提示。该第三提示例如是“检测到您测量中有抖动,请保持安静”。第二电子设备500还可以显示测量过程中有抖动的时间段。
类似地,第二电子设备500可检测压力数据是否小于或等于第三设定阈值。当压力数据小于或等于该第三设定阈值时,第二电子设备500可确定测量过程中有第一电子设备400佩戴的松紧程度不合格(例如过松),并在用户界面上显示第四提示。例如在图4H~图4L所示的用户界面上显示第四提示。该第四提示例如是“检测到您测量中手表佩戴不合格,请按照提示准确佩戴”。
可以理解的,图7所示出的PPG信号测量原理,也可以是基于图3A所描述的系统实现,此时无需第二电子设备与第一电子设备交互,这些步骤均为第一电子设备400执行。
下面介绍本申请实施例提供的一种数据测量方法。该方法可用于图3A所描述的系统,也可用于图3B所描述的系统。本申请实施例以图3B所描述的系统进行举例,可以理解的,当用于图3A所描述的系统时,这些步骤均为第一电子设备400执行。
基于图3B所示的系统架构和图4A~图4L所示的用户界面,请参阅图8,图8是本申请实施例提供的一种数据测量方法的流程示意图。如图8所示,该数据测量方法可包含步骤S201~S214。
S201、第二电子设备500接收用于开始测量的用户操作。
本申请实施例中,用于开始测量的用户操作可参考图4B,例如是图4B中作用于测量控件2401的用户操作。
S202、第二电子设备500判断本次测量是否为首次通过该心脏健康研究应用指示进行PPG信号测量。
其中,判断过程可参考图4B和图4C所描述示例,这里不再赘述。
当本次测量为首次通过该心脏健康研究应用指示进行PPG信号测量时,第二电子设备500执行步骤S203。当本次测量不是首次通过该心脏健康研究应用指示进行PPG信号测量时,第二电子设备500执行步骤S204。
S203、第二电子设备500开启麦克风采集语音信号,存储声纹信息。
采集语音信号的用户操作可参考图4C~图4F的用户操作。步骤S203之后,参考图4F,第二电子设备500可响应于作用在测量控件602的用户操作,才执行步骤S204。
S204、第二电子设备500收集测量的PPG信号。
具体的,第二电子设备500可通过蓝牙连接指示第一电子设备400测量PPG信号,并从第一电子设备400接收测量的PPG信号。
S205、第二电子设备500通过麦克风采集语音信号。
本申请实施例中,第二电子设备500可在测量PPG信号的过程中,持续通过麦克风采集语音信号,并对语音信号进行声纹识别。
S206、第二电子设备500进行声纹识别,判断是否与被测用户的声纹匹配。
关于声纹识别可参考前述图6的描述,这里不再赘述。
当声纹识别与被测用户的声纹匹配时,第二电子设备500执行步骤S207。当声纹识别与被测用户的声纹不匹配时,第二电子设备500执行步骤S209。
S207、第二电子设备500输出提示“请保持安静”。
提示具体可参考图4H所描述界面。图4H所描述用户界面70中提示703为第二提示。本申请实施例中,不限于通过界面显示提示,第二电子设备500还可以通过其他方式输出提示,例如输出语音提示等,本申请实施例对此不作限定。
S208、第二电子设备500标记讲话的时间段,并采集对应的PPG信号片段。
其中,第二电子设备500标记讲话的时间段的原理可具体参考图6和图7相关描述,这里不再赘述。
S209、第二电子设备500判断PPG信号测量是否完成。
第二电子设备500和第一电子设备400可均存储有测量时长,并根据存储的测量时长计时,计时未完成则表明PPG信号测量未完成,计时完成则PPG信号测量已完成。
当PPG信号测量完成时,第二电子设备500执行步骤S210。当PPG信号测量未完成时,第二电子设备500继续执行步骤S204,以测得更多的PPG信号片段。
S210、第二电子设备500对测得的PPG信号进行处理。
对测得的PPG信号进行处理,例如对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除或减少数据权重等。
S211、第二电子设备500判断处理后的数据是否可用。
第二电子设备500可通过算法计算处理后的数据的信号质量。当信号质量大于或等于设定阈值时,处理后的数据可用。当信号质量小于设定阈值(例如第一设定阈值)时,处理后的数据不可用。
在本申请的一些实施例中,第二电子设备500可获得处理后的数据的信噪比,信噪比可表征处理后数据的信号质量。当信噪比大于或等于设定阈值时,第二电子设备500可确定处理后的数据可用。反之,当信噪比小于设定阈值时,第二电子设备500可确定处理后的数据不可用。
当处理后的数据可用时,第二电子设备500执行步骤S212。当处理后的数据不可用时,第二电子设备500执行步骤S213。
S212、第二电子设备500计算并输出测量结果。
本申请实施例中,第二电子设备500可由处理后的PPG信号,计算用户的健康相关的数据,例如用户的心跳数据、血压数据、血氧数据等。本申请实施例对根据PPG信号计算用户的健康相关的数据的具体算法不作限定。
S213、第二电子设备500分析数据不可用由讲话、抖动或佩戴松紧中哪一个因素引起。
本申请实施例中,第二电子设备500可获得声纹是否匹配的信息。当声纹信息匹配时,第二电子设备500还可获得采集音频信号的响度和频率信息。第二电子设备500还可从第一电子设备400获得加速度数据,以确定PPG信号测量过程中用户抖动情况。第二电子设备500还可获得压力数据,以确定PPG信号测量过程中佩戴松紧程度。第二电子设备500可根据语言信号的响度、频率,加速度数据,压力数据等来确定PPG信号测量过程中哪一个因素引起PPG数据不可用。
本申请实施例对数据不可用由哪个因素引起,所用的算法不作限定。
例如,当加速度数据大于或等于第二设定阈值时,第二电子设备显示第三提示,该第三提示用于提示因测量过程中抖动导致测量失败。再例如,当压力数据小于或等于第三设定阈值时,第二电子设备显示第四提示,该第四提示用于提示因测量过程中松紧程度不合格导致测量失败。又例如,例如,当处理后的PPG信号的信号质量小于所述第一设定阈值时,第二电子设备分析并输出第一提示,该第一提示用于提示因测量过程中讲话导致测量失败。该第一提示参考图4J所描述用户界面90中的提示901。
S214、第二电子设备500输出提示,以提示引起测量失败的原因。
本申请实施例中,第二电子设备500可输出引起数据不可用的因素,例如参考图4L。
本申请实施例中,第二电子设备500可对测量PPG信号过程中讲话、抖动和佩戴松紧程度相关的数据进行分析。这样,在测量过程中和测量完成后可输出提示以提示用户影响PPG信号测量的因素。从而,可减少用户在测量过程中作出不利于PPG测量的行为,从而可减少对PPG测量的干扰,提高PPG测量的准确性。
本申请实施例中,基于图3A所示的系统架构,第一电子设备400可以以时间段为单位采集语音信号并打时间戳,第一电子设备400还可以以时间段为单位采集PPG信号并打时间戳。第一电子设备400可获得标记的时间段对应的PPG信号片段,即为讲话期间测得的PPG信号片段。第一电子设备400还可对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理,以提高PPG信号测量的准确性和测量效率。
下面介绍对处理讲话期间测得的PPG信号片段进行介绍。
本申请实施例中,第二电子设备500可对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理,例如数据复原、数据剔除或减少数据权重。下面分别介绍(1)对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原。(2)对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据剔除。(3)对讲话期间测得的PPG信号片段进行减少数据权重。
可以理解的,本申请以第二电子设备500对讲话期间测得的PPG信号片段进行处理为例进行介绍,但是不限于第二电子设备500进行处理,还可以是图3A所示系统框架中第一电子设备400进行处理。
(1)对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原
具体的,第二电子设备500可通过算法对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原,以减少讲话对测量PPG信号的影响。该算法例如是卡尔曼滤波算法。可以理解的,本申请实施例以卡尔曼滤波算法为例进行说明,但是不限于卡尔曼滤波算法,还可以是其他算法实现数据复原,本申请实施例对此不作限定。下面介绍以下三部分:(a)卡尔曼滤波(b)利用卡尔曼滤波对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原(c)卡尔曼滤波方程中系数矩阵的计算。
(a)卡尔曼滤波
卡尔曼滤波可实现在含有不确定噪声的动态系统中对系统下一步的走向作出有根据的预测。卡尔曼滤波能够从一系列的不完全及包含噪声的测量中,估计动态系统的状态。卡尔曼滤波会根据测量量在不同时间下的值,考虑各时间下的联合分布,再对未知变数进行估计,因此卡尔曼滤波比只以单一测量量为基础的估计方式更准确。因此,即使伴随着干扰,卡尔曼滤波可对下一步的数据进行准确预测。
(b)利用卡尔曼滤波对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原
本申请实施例中,第二电子设备500可对每个PPF信号点进行复原。具体的,第二电子设备500通过两组方程得到复原的PPG信号点。讲话期间测得的PPG信号片段中每个PPG信号点均可按照先后顺序被复原。其中第一组方程可包含:
公式(1)为状态预测方程,公式(2)为协方差传递方程。其中:公式(1)中表示tk-1时刻采集的PPG信号点。其中k为大于0的整数。该PPG信号点为信号质量大于设定阈值的信号点,即该PPG信号点被测量时讲话影响、佩戴松紧程度影响和抖动影响均足够小。
关于系数:
公式(1)和(2)中系数矩阵A为预测矩阵,AT为A的转置矩阵。公式(1)中Buk表示外部控制量。其中,公式(2)中Q表示未知干扰。本申请实施例中未知干扰可包含用户讲话、佩戴松紧程度和测量过程中抖动中的一个或多个。在本申请的一些实施例中,B为零矩阵。
公式(2)中P′k为tk时刻初步的协方差矩阵,Pk-1为tk-1时刻的协方差矩阵。协方差矩阵可用于对初步复原的PPG信号点修正,获得最终复原的PPG信号点。
根据公式(1)和(2)可由前一时刻(tk-1时刻)信号质量好的PPG信号点得到下一时刻(tk时刻)的初步复原的PPG信号点。初步复原的PPG信号点还可经过第二组方程修正得到最终复原的PPG信号点。其中第二组方程可包含:
Kk=P′kHT(HP′kHT+R)-1 (3)
Pk=(1-KkH)P′k (5)
公式(3)为观察方程,公式(4)为状态更新方程,公式(5)为协方差更新方程。其中:公式(3)中由初步的协方差矩阵P′k可得到卡尔曼增益Kk,然后根据公式(4)再由卡尔曼增益Kk和初步复原的PPG信号点得到最终复原的PPG信号点根据公式(5),可由tk时刻的卡尔曼增益Kk和tk时刻初步的协方差矩阵P′k得到tk时刻的协方差矩阵Pk。
关于系数:公式(3)、(4)和(5)中矩阵H为观测系数。HT为矩阵H的转置矩阵。矩阵R表示测量数据的不确定性,例如由于用户讲话、佩戴松紧程度和测量过程中抖动中的一个或多个引起的不确定性。
举例说明,前述k依次取值1、2……。t0时刻采集的PPG信号点的信号质量大于设定阈值。t0时刻的PPG信号点讲话期间测得的PPG信号片段可包含多个PPG信号点,第二电子设备500可按采集的先后依次对这些信号点进行数据复原。讲话期间测得的PPG信号片段可多个PPG信号点,例如包含:
……
首先,第二电子设备500可将t0时刻测得的PPG信号点通过两组方程计算,得到t1时刻复原的PPG信号点对于两组方程来说,k=1。具体的,第二电子设备500可将t0时刻的PPG信号点通过公式(1)和(2)计算,得到t1时刻的初步复原的PPG信号点和t1时刻初步的协方差矩阵P′1。之后,第二电子设备500可将P′1和t1时刻测得的PPG信号点通过公式(3)、(4)和(5)计算,得到t1时刻复原的PPG信号点t1时刻的协方差矩阵P1。则第二电子设备500对t1时刻的PPG信号点完成复原。
t1时刻的协方差矩阵P1,可用于复原t2时刻的PPG信号点。
接下来,第二电子设备500可将t1时刻复原的PPG信号点通过两组方程计算,得到t2时刻复原的PPG信号点对于两组方程来说,k=2。具体的,第二电子设备500可将t1时刻复原的PPG信号点通过公式(1)和(2)计算,得到t2时刻的初步复原的PPG信号点和t2时刻初步的协方差矩阵P′2。之后,第二电子设备500可将P′2和t2时刻测得的PPG信号点通过公式(3)、(4)和(5)计算,得到t2时刻复原的PPG信号点t2时刻的协方差矩阵P2。则第二电子设备500对t2时刻的PPG信号点完成复原。
t2时刻的协方差矩阵P2,可用于复原t3时刻的PPG信号点。
这样,第二电子设备500依次对PPG信号点进行复原,可完成对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原。
可以理解的,本申请实施例以测得的PPG信号点向量包含一个元素zk为例进行介绍。但是本申请实时例不限于包含一个元素,还可包含更多元素,例如还包含t1时刻测得的PPG信号的取值的一阶导数、二阶导数等等,本申请实施例对此不作限定。
(c)卡尔曼滤波方程中系数矩阵的计算
本申请实施例中,上述公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)中各个系数矩阵(包含A、B、Q、H、R)可通过反向求解得到。具体的,选取设定数量(例如100)组的数据,该组数据测量的条件除了讲话因素其他均相同,例如测量时间、条件、被测人、佩戴松紧、抖动等均相同。该组数据包含讲话期间测得的PPG信号的取值和未讲话期间测得的PPG信号的取值。该组数据还包含相邻PPG信号取值的协方差矩阵。对于讲话期间测得的PPG信号,数据还包括通过麦克风采集的音频的响度、音调等。
第二电子设备500可根据该设定数量组的数据代入公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)得到各个系数矩阵。
本申请实施例对选取的数据的数量不作限定,还可以是大于100组,本申请实施例对此不作限定。
在得到各个系数矩阵取值之后,第二电子设备500还可对所得到的系数矩阵进行测试。具体的,第二电子设备500可获得另一组数据,该组数据包含讲话期间测得的PPG信号的取值和未讲话正确方式测得的PPG信号。第二电子设备500可将讲话期间测得的PPG信号利用得到的系数矩阵取值通过公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)得到复原的PPG信号。第二电子设备500可将复原的PPG信号和未讲话正确方式测得的PPG信号进行比对,计算两者之间的平均绝对偏差。第二电子设备500还可根据该绝对平均偏差修正各个系数矩阵的取值。
在本申请的一些实施例中,第二电子设备500可针对于不同的响度值、音调值获得不同的系数矩阵。例如,以响度值为例,响度值L可分为L0≤L≤L1和L>L1两个区间值,L0<L1。对于响度值L在L0≤L≤L1范围内,在计算方程中系数时,第二电子设备500采用的设定数量组的数据中讲话期间测得的PPG信号的讲话响度满足L0≤L≤L1。这样,计算得到系数矩阵A、B、Q、H、R分别取值为A1、B1、Q1、H1、R1。对于响度值L在L>L1范围内,在计算方程中系数时,第二电子设备500采用的设定数量组的数据中讲话期间测得的PPG信号的讲话响度满足L>L1。这样,计算得到系数矩阵A、B、Q、H、R分别取值为A2、B2、Q2、H2、R2。
在使用卡尔曼滤波算法进行数据复原时,第二电子设备500可根据当前采集的语音信号的响度值、音调值,选择响度值、音调值对应的系数矩阵,对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原。具体的,例如,在图7所示t1~t2期间测得的响度值L满足L0≤L≤L1,则第二电子设备500采用系数矩阵A1、B1、Q1、H1、R1通过公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5),以对t1~t2期间测得的PPG信号片段进行数据复原。在图7所示t3~t4期间测得的响度值L满足L>L1,则第二电子设备500采用系数矩阵A2、B2、Q2、H2、R2通过公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5),以对t3~t4期间测得的PPG信号片段进行数据复原。
可以理解的,上述示例以响度值分为两个区间为例进行介绍,本申请实施例不限于分为两个区间,还可以分为更多的区间。另外,不限于响度值,第二电子设备500还可以针对音调值获得不同的系数矩阵,本申请实施例对此不作限定。
本申请实施例中,第二电子设备500可对语音信号进行声纹识别,识别到和预存的音频信号的声纹信息匹配时,则对讲话期间测得的PPG信号进行数据复原。进行数据复原后的数据可减小被测用户讲话对PPG信号测量的影响,这样,提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
可以理解的,本申请实施例以卡尔曼滤波算法为例介绍对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原,但是本申请实施例不限于卡尔曼滤波算法。第二电子设备500还可采用其他算法实现对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据复原,本申请实施例对此不作限定。
(2)对讲话期间测得的PPG信号片段进行数据剔除
第二电子设备500还可删除讲话期间测得的PPG信号片段进行数据,以减少讲话对测量PPG信号的影响。具体的,参考图7,第二电子设备500可根据标记的时间段t1~t2、t3~t4和t4~t5获得讲话期间测得的PPG信号片段。即第二电子设备500获得第一电子设备400在t1~t2、t3~t4和t4~t5测量的PPG信号片段。第二电子设备500可删除在t1~t2、t3~t4和t4~t5测量的PPG信号片段。
在本申请的另一些实施例中,PPG信号测量过程中当检测到当前采集的语音信号与预存的语音信号声纹信息匹配时,第二电子设备500可延长剩余的测量时间,以删除讲话期间测得的PPG信号片段,并测得更多信号质量足够高的PPG信号片段。第二电子设备500可根据删除讲话期间测得的PPG信号片段后剩余的PPG信号片段,计算心率等测量结果。例如,参考图7,第二电子设备500可根据t2~t3、t5~t6、t6~t8和t8~t7测量的PPG信号片段计算测量结果。
本申请实施例中,第二电子设备500可对语音信号进行声纹识别,识别到和预存的音频信号的声纹信息匹配时,则对讲话期间测得的PPG信号进行数据剔除。进行数据剔除后的数据可减小被测用户讲话对PPG信号测量的影响,这样,提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
(3)对讲话期间测得的PPG信号片段进行减少数据权重
本申请实施例中,第二电子设备500可根据每个时间段内测得的PPG信号片段计算一个测量结果(例如心率)。第二电子设备500还可根据每个时间段内计算的测量结果,加权叠加以得到最终的测量结果。具体的,参考图7,第二电子设备500根据t1~t2测得的PPG信号片段计算心率为L1。第二电子设备500还分别根据t2~t3、t3~t4和t4~t5、t6~t8和t8~t7内测得的PPG信号片段计算心率分别为L2、L3、L4、L5、L6和L7。
则最终的测量结果为:
L=w1*L1+w2*L2+w3*L3+w4*L4+w5*L5+w6*L6+w7*L7 (6)
其中,wi(i依次取值1、2……7)分别为对应测量结果的权重。
第二电子设备500可将讲话期间测得的PPG信号片段对应的权重减小。具体的,t1~t2、t3~t4和t4~t5测量的PPG信号片段对应的权重L1、L3和L4减小。
在一种可能的实施例中,w1+w2+w3+w4+w5+w6+w7=1。
例如,当七个时间段内不包含检测到被测用户讲话的时间段,即每个PPG信号测量的时间段内均未检测到被测用户讲话,则w1=w2=w3=w4=w5=w6=w7=1/7。而当t1~t2、t3~t4和t4~t5测量的PPG信号片段过程中检测到被测用户讲话时,第二电子设备500将w1、w3和w4减小为1/10。即w1=w3=w4=1/10,而w2=w5=w6=w7=7/40。
本申请实施例中,上述减小权重的示例仅用于解释本申请实施例不应构成限定。时间段数量不限于举例的7个,权重取值也不限于举例,还可以有其他的数值。
本申请实施例中,第二电子设备500可对语音信号进行声纹识别,识别到和预存的音频信号的声纹信息匹配时,则对讲话期间测得的PPG信号进行减少数据权重。减少数据权重后的数据可减小被测用户讲话对PPG信号测量的影响,这样,提高了PPG信号测量的准确性和测量效率。
可以理解的,本申请实施例以对讲话期间测得的PPG信号进行处理为例进行介绍,但是本申请实施例不限于针对于被测用户讲话对PPG信号的影响。例如,针对于被测用户抖动,第二电子设备500也可通过对对应时间段内测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除和减小权重来减小用户抖动对PPG信号的影响,提高PPG信号测量的准确性。再例如,针对于佩戴第一电子设备400的松紧程度是否合格,第二电子设备500也可通过对对应时间段内测得的PPG信号片段进行数据复原、数据剔除和减小权重来减小佩戴松紧程度不合格对PPG信号的影响,提高PPG信号测量的准确性。
下面对本申请实施例涉及第二电子设备500进行介绍。请参阅图9,图9是本申请实施例提供的第二电子设备500的结构示意图。
应该理解的是,图9所示第二电子设备500仅是一个范例,并且第二电子设备500可以具有比图9中所示的更多的或者更少的部件,可以组合两个或多个的部件,或者可以具有不同的部件配置。图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。
第二电子设备500可以包括:处理器110,外部存储器接口120,内部存储器121,通用串行总线(universal serial bus,USB)接口130,充电管理模块140,电源管理模块141,电池142,天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,音频模块170,扬声器170A,受话器170B,麦克风170C,耳机接口170D,传感器模块180,按键190,马达191,指示器192,摄像头193,显示屏194,以及用户标识模块(subscriber identification module,SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A,陀螺仪传感器180B,气压传感器180C,磁传感器180D,加速度传感器180E,距离传感器180F,接近光传感器180G,指纹传感器180H,温度传感器180J,触摸传感器180K,环境光传感器180L,骨传导传感器180M等。
可以理解的是,本发明实施例示意的结构并不构成对第二电子设备500的具体限定。在本申请另一些实施例中,第二电子设备500可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
处理器110可以包括一个或多个处理单元,例如:处理器110可以包括应用处理器(application processor,AP),调制解调处理器,图形处理器(graphics processingunit,GPU),图像信号处理器(image signal processor,ISP),控制器,存储器,视频编解码器,数字信号处理器(digital signal processor,DSP),基带处理器,和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中,不同的处理单元可以是独立的器件,也可以集成在一个或多个处理器中。
其中,控制器可以是第二电子设备500的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号,产生操作控制信号,完成取指令和执行指令的控制。
处理器110中还可以设置存储器,用于存储指令和数据。在一些实施例中,处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据,可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取,减少了处理器110的等待时间,因而提高了系统的效率。
在一些实施例中,处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit,I2C)接口,集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound,I2S)接口,脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口,通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口,移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purposeinput/output,GPIO)接口,用户标识模块(subscriber identity module,SIM)接口,和/或通用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。
I2C接口是一种双向同步串行总线,包括一根串行数据线(serial data line,SDA)和一根串行时钟线(derail clock line,SCL)。在一些实施例中,处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K,充电器,闪光灯,摄像头193等。例如:处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K,使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信,实现第二电子设备500的触摸功能。
I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中,处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合,实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中,音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。
PCM接口也可以用于音频通信,将模拟信号抽样,量化和编码。在一些实施例中,音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中,音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。
UART接口是一种通用串行数据总线,用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中,UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如:处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信,实现蓝牙功能。在一些实施例中,音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号,实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。
MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194,摄像头193等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface,CSI),显示屏串行接口(displayserial interface,DSI)等。在一些实施例中,处理器110和摄像头193通过CSI接口通信,实现第二电子设备500的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信,实现第二电子设备500的显示功能。
GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号,也可被配置为数据信号。在一些实施例中,GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193,显示屏194,无线通信模块160,音频模块170,传感器模块180等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口,I2S接口,UART接口,MIPI接口等。
USB接口130是符合USB标准规范的接口,具体可以是Mini USB接口,Micro USB接口,USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为第二电子设备500充电,也可以用于第二电子设备500与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机,通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备,例如AR设备等。
可以理解的是,本发明实施例示意的各模块间的接口连接关系,只是示意性说明,并不构成对第二电子设备500的结构限定。在本申请另一些实施例中,第二电子设备500也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式,或多种接口连接方式的组合。
充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中,充电器可以是无线充电器,也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中,充电管理模块140可以通过第二电子设备500的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时,还可以通过电源管理模块141为电子设备供电。
电源管理模块141用于连接电池142,充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入,为处理器110,内部存储器121,外部存储器,显示屏194,摄像头193,和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量,电池循环次数,电池健康状态(漏电,阻抗)等参数。在其他一些实施例中,电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中,电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。
第二电子设备500的无线通信功能可以通过天线1,天线2,移动通信模块150,无线通信模块160,调制解调处理器以及基带处理器等实现。
天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。第二电子设备500中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用,以提高天线的利用率。例如:可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中,天线可以和调谐开关结合使用。
移动通信模块150可以提供应用在第二电子设备500上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器,开关,功率放大器,低噪声放大器(low noise amplifier,LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波,并对接收的电磁波进行滤波,放大等处理,传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大,经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中,移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。
调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中,调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后,被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A,受话器170B等)输出声音信号,或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中,调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中,调制解调处理器可以独立于处理器110,与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。
无线通信模块160可以提供应用在第二电子设备500上的包括无线局域网(wireless local area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络),蓝牙(bluetooth,BT),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS),调频(frequency modulation,FM),近距离无线通信技术(near field communication,NFC),红外技术(infrared,IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号,对其进行调频,放大,经天线2转为电磁波辐射出去。
在一些实施例中,第二电子设备500的天线1和移动通信模块150耦合,天线2和无线通信模块160耦合,使得第二电子设备500可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobilecommunications,GSM),通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS),码分多址接入(code division multiple access,CDMA),宽带码分多址(wideband codedivision multiple access,WCDMA),时分码分多址(time-division code divisionmultiple access,TD-SCDMA),长期演进(long term evolution,LTE),BT,GNSS,WLAN,NFC,FM,和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system,GPS),全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GLONASS),北斗卫星导航系统(beidou navigation satellite system,BDS),准天顶卫星系统(quasi-zenithsatellite system,QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems,SBAS)。
第二电子设备500通过GPU,显示屏194,以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器,连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算,用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU,其执行程序指令以生成或改变显示信息。
显示屏194用于显示图像,视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED),有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode,AMOLED),柔性发光二极管(flex light-emittingdiode,FLED),Miniled,MicroLed,Micro-oLed,量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes,QLED)等。在一些实施例中,第二电子设备500可以包括1个或N个显示屏194,N为大于1的正整数。
第二电子设备500可以通过ISP,摄像头193,视频编解码器,GPU,显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。
ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如,拍照时,打开快门,光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上,光信号转换为电信号,摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理,转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点,亮度,肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光,色温等参数优化。在一些实施例中,ISP可以设置在摄像头193中。
摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号,之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB,YUV等格式的图像信号。在一些实施例中,第二电子设备500可以包括1个或N个摄像头193,N为大于1的正整数。
数字信号处理器用于处理数字信号,除了可以处理数字图像信号,还可以处理其他数字信号。例如,当第二电子设备500在频点选择时,数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。
视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。第二电子设备500可以支持一种或多种视频编解码器。这样,第二电子设备500可以播放或录制多种编码格式的视频,例如:动态图像专家组(moving picture experts group,MPEG)1,MPEG2,MPEG3,MPEG4等。
NPU为神经网络(neural-network,NN)计算处理器,通过借鉴生物神经网络结构,例如借鉴人脑神经元之间传递模式,对输入信息快速处理,还可以不断的自学习。通过NPU可以实现第二电子设备500的智能认知等应用,例如:图像识别,人脸识别,语音识别,文本理解等。
外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡,例如Micro SD卡,实现扩展第二电子设备500的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信,实现数据存储功能。例如将音乐,视频等文件保存在外部存储卡中。
内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码,所述可执行程序代码包括指令。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令,从而执行第二电子设备500的各种功能应用以及数据处理。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中,存储程序区可存储操作系统,至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能,图像播放功能等)等。存储数据区可存储第二电子设备500使用过程中所创建的数据(比如音频数据,电话本等)等。此外,内部存储器121可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件,闪存器件,通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。
第二电子设备500可以通过音频模块170,扬声器170A,受话器170B,麦克风170C,耳机接口170D,以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放,录音等。
音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出,也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中,音频模块170可以设置于处理器110中,或将音频模块170的部分功能模块设置于处理器110中。
扬声器170A,也称“喇叭”,用于将音频电信号转换为声音信号。第二电子设备500可以通过扬声器170A收听音乐,或收听免提通话。
受话器170B,也称“听筒”,用于将音频电信号转换成声音信号。当第二电子设备500接听电话或语音信息时,可以通过将受话器170B靠近人耳接听语音。
麦克风170C,也称“话筒”,“传声器”,用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时,用户可以通过人嘴靠近麦克风170C发声,将声音信号输入到麦克风170C。第二电子设备500可以设置至少一个麦克风170C。在另一些实施例中,第二电子设备500可以设置两个麦克风170C,除了采集声音信号,还可以实现降噪功能。在另一些实施例中,第二电子设备500还可以设置三个,四个或更多麦克风170C,实现采集声音信号,降噪,还可以识别声音来源,实现定向录音功能等。
本申请实施例中,麦克风170C还用于开始测量PPG信号时被处理器110启动以采集语音信号。在PPG信号测量过程中,第二电子设备500中麦克风170C持续采集语音信号,处理器110可对采集的语音信号进行声纹识别,以获得讲话期间测得的PPG信号片段。
耳机接口170D用于连接有线耳机。耳机接口170D可以是USB接口130,也可以是3.5mm的开放移动电子设备平台(open mobile terminal platform,OMTP)标准接口,美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the USA,CTIA)标准接口。
压力传感器180A用于感受压力信号,可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中,压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多,如电阻式压力传感器,电感式压力传感器,电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A,电极之间的电容改变。第二电子设备500根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194,第二电子设备500根据压力传感器180A检测所述触摸操作强度。第二电子设备500也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中,作用于相同触摸位置,但不同触摸操作强度的触摸操作,可以对应不同的操作指令。例如:当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时,执行新建短消息的指令。
陀螺仪传感器180B可以用于确定第二电子设备500的运动姿态。在一些实施例中,可以通过陀螺仪传感器180B确定第二电子设备500围绕三个轴(即,x,y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。示例性的,当按下快门,陀螺仪传感器180B检测第二电子设备500抖动的角度,根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离,让镜头通过反向运动抵消第二电子设备500的抖动,实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航,体感游戏场景。
气压传感器180C用于测量气压。在一些实施例中,第二电子设备500通过气压传感器180C测得的气压值计算海拔高度,辅助定位和导航。
磁传感器180D包括霍尔传感器。第二电子设备500可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。在一些实施例中,当第二电子设备500是翻盖机时,第二电子设备500可以根据磁传感器180D检测翻盖的开合。进而根据检测到的皮套的开合状态或翻盖的开合状态,设置翻盖自动解锁等特性。
加速度传感器180E可检测第二电子设备500在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当第二电子设备500静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别电子设备姿态,应用于横竖屏切换,计步器等应用。
距离传感器180F,用于测量距离。第二电子设备500可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中,拍摄场景,第二电子设备500可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。
接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器,例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。第二电子设备500通过发光二极管向外发射红外光。第二电子设备500使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到充分的反射光时,可以确定第二电子设备500附近有物体。当检测到不充分的反射光时,第二电子设备500可以确定第二电子设备500附近没有物体。第二电子设备500可以利用接近光传感器180G检测用户手持第二电子设备500贴近耳朵通话,以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。接近光传感器180G也可用于皮套模式,口袋模式自动解锁与锁屏。
环境光传感器180L用于感知环境光亮度。第二电子设备500可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器180L还可以与接近光传感器180G配合,检测第二电子设备500是否在口袋里,以防误触。
指纹传感器180H用于采集指纹。第二电子设备500可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁,访问应用锁,指纹拍照,指纹接听来电等。
温度传感器180J用于检测温度。在一些实施例中,第二电子设备500利用温度传感器180J检测的温度,执行温度处理策略。例如,当温度传感器180J上报的温度超过阈值,第二电子设备500执行降低位于温度传感器180J附近的处理器的性能,以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中,当温度低于另一阈值时,第二电子设备500对电池142加热,以避免低温导致第二电子设备500异常关机。在其他一些实施例中,当温度低于又一阈值时,第二电子设备500对电池142的输出电压执行升压,以避免低温导致的异常关机。
触摸传感器180K,也称“触控面板”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194,由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏,也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器,以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中,触摸传感器180K也可以设置于第二电子设备500的表面,与显示屏194所处的位置不同。
骨传导传感器180M可以获取振动信号。在一些实施例中,骨传导传感器180M可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器180M也可以接触人体脉搏,接收血压跳动信号。在一些实施例中,骨传导传感器180M也可以设置于耳机中,结合成骨传导耳机。音频模块170可以基于所述骨传导传感器180M获取的声部振动骨块的振动信号,解析出语音信号,实现语音功能。应用处理器可以基于所述骨传导传感器180M获取的血压跳动信号解析心率信息,实现心率检测功能。
按键190包括开机键,音量键等。按键190可以是机械按键。也可以是触摸式按键。第二电子设备500可以接收按键输入,产生与第二电子设备500的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示,也可以用于触摸振动反馈。例如,作用于不同应用(例如拍照,音频播放等)的触摸操作,可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏194不同区域的触摸操作,马达191也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如:时间提醒,接收信息,闹钟,游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。
指示器192可以是指示灯,可以用于指示充电状态,电量变化,也可以用于指示消息,未接来电,通知等。
SIM卡接口195用于连接SIM卡。
下面对本申请实施例涉及第一电子设备400进行介绍。请参阅图10,图10是本申请实施例提供的第一电子设备400的结构示意图。第一电子设备400可包含PPG模块100。第一电子设备400可以是智能手表、智能手环、头戴式设备(例如虚拟现实(virtual reality,VR)头盔、增强现实(augmented reality,AR)、可穿戴眼镜等)等。
下面对第一电子设备400进行具体说明。应该理解的是,图10所示第一电子设备400仅是一个范例,并且第一电子设备400可以具有比图10中所示的更多或更少的部件,可以组合两个或多个的部件,或者可以具有不同的部件配置。图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。
如图10所示,第一电子设备400可以包括:处理器201A,存储器202A,通信模块203A,天线204A,电源开关205A,USB通信处理模块206A,PPG模块100,传感器模块207A,显示屏208A。其中:
处理器201A可用于读取和执行计算机可读指令。具体实现中,处理器201A可主要包括控制器、运算器和寄存器。其中,控制器主要负责指令译码,并为指令对应的操作发出控制信号。运算器主要负责保存指令执行过程中临时存放的寄存器操作数和中间操作结果等。具体实现中,处理器201A的硬件架构可以是专用集成电路(ASIC)架构、MIPS架构、ARM架构或者NP架构等等。
在一些实施例中,处理器201A可启动PPG模块100测量PPG信号,并从PPG模块100获得PPG信号,通过通信模块203A发送给第二电子设备500。
在一些实施例中,处理器201A还可在PPG模块100测量PPG信号期间启动传感器模块207A中的加速度传感器和压力传感器。处理器201A可获得加速度传感器测得的加速度数据,并通过通信模块203A发送给第二电子设备500。处理器201A还可获得压力传感器测得的压力数据,并通过通信模块203A发送给第二电子设备500。其中,加速度数据可用于确定PPG信号测量过程中被测用户的抖动情况。压力数据可用于确定PPG信号测量过程中被测用户的佩戴松紧程度是否合格。其中,压力传感器可设置在第一电子设备400与被测用户皮肤接触的位置。
存储器202A与处理器201A耦合,用于存储各种软件程序和/或多组指令。具体实现中,存储器202A可包括高速随机存取的存储器,并且也可包括非易失性存储器,例如一个或多个磁盘存储设备、闪存设备或其他非易失性固态存储设备。存储器202A可以存储操作系统,例如uCOS,VxWorks、RTLinux等嵌入式操作系统。存储器202A还可以存储通信程序,该通信程序可用于与第一电子设备100,服务器500,或其他设备进行通信。
通信模块203A可以提供应用在第一电子设备400上的包括WLAN(如Wi-Fi网络),BR/EDR,BLE,GNSS,FM等无线通信的解决方案。在一些实施例中,通信模块203A、可以实现第一电子设备400,通过蓝牙与其他设备(如第二电子设备500)进行通信。
在另一些实施例中,处理器201A可通过通信模块203A向第二电子设备500发送数据,例如PPG信号、加速度数据和压力数据。
第一电子设备400的无线通信功能可以通过天线204A,通信模块203A,调制解调处理器等实现。
天线204A可用于发射和接收电磁波信号。第一电子设备400中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。
在一些实施例中通信模块203A的天线可以有一个或多个。
电源开关205可用于控制电源向第一电子设备400的供电。
USB通信处理模块206可用于通过USB接口(未示出)与其他设备进行通信。
PPG模块100,可被处理器201A启动以测量PPG信号,关于PPG模块100具体可参考图1和图2所描述示例。
传感器模块207A,可用于测量传感器数据。传感器模块207A,可包含压力传感器和加速度传感器。加速度传感器和压力传感器可受控于处理器201A以测量传感器数据。处理器201A可获得加速度传感器测得的加速度数据,并通过通信模块203A发送给第二电子设备500。处理器201A还可获得压力传感器测得的压力数据,并通过通信模块203A发送给第二电子设备500。
本申请实施例中,压力传感器可设置在第一电子设备400上与被测用户皮肤接触的位置,这样,第一电子设备400测得的压力数据可用于确定用户佩戴第一电子设备400的松紧程度。
在本申请的一些实施例中,基于图3A所示的架构,第一电子设备400还可包含麦克风(图中未示出),麦克风可以在处理器201A的控制下启动采集语音信号。具体的,在测量PPG信号期间,处理器201A可启动麦克风采集语音信号,处理器201A可对采集的语音信号进行声纹识别,声纹识别与预存的声纹信息匹配,则输出提示以提示保持安静,并标记对应的时间段,具体可参考图6和图7所描述示例。
显示屏208A,可用于显示图像,提示信息等。基于图3A所示架构,显示屏208A可用于显示图5A~图5I所示用户界面。显示屏可以采用液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),有机发光二极管(organic light-emitting diode,OLED)显示屏,有源矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light emitting diode,AMOLED)显示屏,柔性发光二极管(flexible light-emitting diode,FLED)显示屏,量子点发光二极管(quantum dotlight emitting diodes,QLED)显示屏等等。
可以理解的是图10示意的结构并不构成对第一电子设备400的具体限定。在本申请另一些实施例中,第一电子设备400可以包括比图示更多或更少的部件,或组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机或处理器上运行时,使得计算机或处理器执行上述任一个方法中的一个或多个步骤。
本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品。当该计算机程序产品在计算机或处理器上运行时,使得计算机或处理器执行上述任一个方法中的一个或多个步骤。
在上述实施例中,全部或部分功能可以通过软件、硬件、或者软件加硬件的组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如,固态硬盘(solidstate disk,SSD))等。
以上所述,仅为本申请实施例的具体实施方式,但本申请实施例的保护范围并不局限于此,任何在本申请实施例揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此,本申请实施例的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种数据测量方法,其特征在于,所述方法应用于PPG信号测量系统,所述PPG信号测量系统包含第一电子设备和第二电子设备,所述第一电子设备与所述第二电子设备建立有通信连接,所述方法包括:
所述第二电子设备接收第一用户操作;
响应于所述第一用户操作,所述第二电子设备向所述第一电子设备发送第一指令,并通过麦克风采集语音信号,所述语音信号包含在第一时间段采集的第一语音信号;
响应于所述第一指令,所述第一电子设备通过PPG模块采集PPG信号,所述PPG信号包含所述第一时间段内采集的第一PPG信号片段;所述PPG模块包括光源和光敏传感器;
所述第一电子设备将所述PPG信号发送给所述第二电子设备;
所述第二电子设备检测所述第一语音信号的声纹信息与预存的声纹信息是否匹配;
当所述第一语音信号的声纹信息与所述预存的声纹信息匹配时,所述第二电子设备对所述第一PPG信号片段进行处理,以去除所述PPG信号中被测用户讲话产生的噪声得到处理后的PPG信号;
所述第二电子设备根据所述处理后的PPG信号输出测量结果。
2.一种数据测量方法,其特征在于,所述方法应用于第二电子设备,所述第二电子设备与第一电子设备建立有通信连接,所述方法包括:
所述第二电子设备接收第一用户操作;
响应于所述第一用户操作,所述第二电子设备向所述第一电子设备发送第一指令,并通过麦克风采集语音信号,所述语音信号包含在第一时间段采集的第一语音信号;
所述第二电子设备从所述第一电子设备接收PPG信号,所述PPG信号由所述第一电子设备响应于所述第一指令通过PPG模块采集,所述PPG信号包含所述第一时间段内采集的第一PPG信号片段;所述PPG模块包括光源和光敏传感器;
所述第二电子设备检测所述第一语音信号的声纹信息与预存的声纹信息是否匹配;
当所述第一语音信号的声纹信息与所述预存的声纹信息匹配时,所述第二电子设备对所述第一PPG信号片段进行处理,以去除所述PPG信号中被测用户讲话产生的噪声得到处理后的PPG信号;
所述第二电子设备根据所述处理后的PPG信号输出测量结果。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第二电子设备对所述第一PPG信号片段进行处理,以去除所述PPG信号中被测用户讲话产生的噪声得到处理后的PPG信号,包括:
所述第二电子设备利用卡尔曼滤波算法复原所述第一PPG信号片段为复原后的第一PPG信号片段,得到处理后的PPG信号;或者
所述第二电子设备删除所述第一PPG信号片段,得到处理后的PPG信号;或者
所述第二电子设备将所述第一PPG信号片段在所述PPG信号中的权重减小。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第二电子设备接收第一用户操作之前,所述方法还包括:
所述第二电子设备显示第一用户界面,所述第一用户界面包含录音控件;
所述第二电子设备接收作用在所述录音控件的第二用户操作;
响应于所述第二用户操作,所述第二电子设备通过所述麦克风采集第二语音信号;
所述第二电子设备获得所述第二语音信号的声纹信息,为所述预存的声纹信息。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第二电子设备通过所述麦克风采集第二语音信号之后,所述方法还包括:
所述第二电子设备显示第二用户界面,所述第二用户界面上包含检测控件;
所述第一用户操作为作用在所述检测控件的用户操作。
6.如权利要求2至5任一项所述的方法,其特征在于,所述第二电子设备根据所述处理后的PPG信号输出测量结果,包括:
当所述处理后的PPG信号的信号质量大于或等于第一设定阈值时,所述第二电子设备利用所述处理后的PPG信号计算测量结果;
当所述处理后的PPG信号的信号质量小于所述第一设定阈值时,所述第二电子设备输出第一提示,所述第一提示用于提示因测量过程中讲话导致测量失败。
7.如权利要求2至5任一项所述的方法,其特征在于,
当所述第一语音信号的声纹信息与所述预存的声纹信息匹配时,所述方法还包括:
所述第二电子设备显示第二提示,所述第二提示用于提示检测到测量过程中讲话。
8.如权利要求2至5任一项所述的方法,其特征在于,所述第二电子设备向所述第一电子设备发送第一指令之后,所述方法还包括:
所述第二电子设备从所述第一电子设备接收加速度数据和压力数据;
其中,所述加速度数据由所述第一电子设备采集所述PPG信号时通过加速度传感器测量,所述压力数据由所述第一电子设备采集所述PPG信号时通过压力传感器测量;
当所述加速度数据大于或等于第二设定阈值时,所述第二电子设备显示第三提示,所述第三提示用于提示因测量过程中抖动导致测量失败;
当所述压力数据小于或等于第三设定阈值时,所述第二电子设备显示第四提示,所述第四提示用于提示因测量过程中松紧程度不合格导致测量失败。
9.一种数据测量方法,其特征在于,所述方法包括:
第一电子设备接收第三用户操作;
响应于所述第三用户操作,所述第一电子设备通过PPG模块采集PPG信号,并通过麦克风采集语音信号;所述PPG模块包括光源和光敏传感器;
其中:所述PPG信号包含第一时间段内采集的第一PPG信号片段,所述语音信号包含在第一时间段采集的第一语音信号;
所述第一电子设备检测所述第一语音信号的声纹信息与预存的声纹信息是否匹配;
当所述第一语音信号的声纹信息与所述预存的声纹信息匹配时,所述第一电子设备对所述第一PPG信号片段进行处理,以去除所述PPG信号中被测用户讲话产生的噪声得到处理后的PPG信号;
所述第一电子设备根据所述处理后的PPG信号输出测量结果。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备对所述第一PPG信号片段进行处理,以去除所述PPG信号中被测用户讲话产生的噪声得到处理后的PPG信号,包括:
所述第一电子设备利用卡尔曼滤波算法复原所述第一PPG信号片段为复原后的第一PPG信号片段,得到处理后的PPG信号;或者
所述第一电子设备删除所述第一PPG信号片段,得到处理后的PPG信号;或者
所述第一电子设备将所述第一PPG信号片段在所述PPG信号中的权重减小。
11.如权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备接收第一用户操作之前,所述方法还包括:
所述第一电子设备显示第三用户界面,所述第三用户界面包含录音控件;
所述第一电子设备接收作用在所述录音控件的第四用户操作;
响应于所述第四用户操作,所述第一电子设备通过所述麦克风采集第二语音信号;
所述第一电子设备获得所述第二语音信号的声纹信息,为所述预存的声纹信息。
12.如权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述第一电子设备接收第三用户操作之后,所述方法还包括:
响应于所述第三用户操作,所述第一电子设备通过加速度传感器测量加速度数据,通过压力传感器测量压力数据,所述压力传感器设置在与被测用户皮肤接触的位置;
当所述加速度数据大于或等于第二设定阈值时,所述第一电子设备显示第三提示,所述第三提示用于提示因测量过程中抖动导致测量失败;
当所述压力数据小于或等于第三设定阈值时,所述第一电子设备显示第四提示,所述第四提示用于提示因测量过程中松紧程度不合格导致测量失败。
13.一种PPG信号测量系统,其特征在于,所述系统包括第一电子设备和第二电子设备,其中:
所述第一电子设备与所述第二电子设备建立有通信连接;
所述第一电子设备,用于在接收到来自所述第二电子设备的第一指令时,通过PPG模块采集PPG信号,并将所述PPG信号发送给第二电子设备;
所述第二电子设备,用于执行如权利要求2至8中任一项所述的数据测量方法。
14.一种电子设备,所述电子设备为第二电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:一个或多个处理器、存储器和麦克风;
所述麦克风,用于采集语音信号;
所述存储器与所述一个或多个处理器耦合,所述存储器用于存储计算机程序代码,所述计算机程序代码包括计算机指令;
当所述一个或多个处理器执行所述计算机指令时,使得所述电子设备执行如权利要求2至8中任一项所述的数据测量方法。
15.一种电子设备,所述电子设备为第一电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:一个或多个处理器、存储器、麦克风和PPG模块;
所述麦克风,用于采集语音信号;
所述PPG模块,用于测量PPG信号;
所述存储器与所述一个或多个处理器耦合,所述存储器用于存储计算机程序代码,所述计算机程序代码包括计算机指令;
当所述一个或多个处理器执行所述计算机指令时,使得所述电子设备执行如权利要求9至12中任一项所述的数据测量方法。
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