CN114732384A - 基于微波雷达的心脏健康监测方法、装置、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于微波雷达的心脏健康监测方法、装置、存储介质，基于微波雷达的心脏健康监测方法用于监测待监测对象的呼吸率和心率，通过非接触式监测待监测对象的呼吸率和心率实现检测数据无法实际的辅助医生医疗诊断应用，本发明的方法使得测量和监测待监测对象的呼吸率和心率更加方便，并且具有及时提醒待测对象的呼吸率和心率异常的功能，通过实时的心率图以优化待测对象的使用体验，尤其是辅助医生做出医疗诊断，本方法对回波信号进行处理,较为准确的提取人体的心肺信号。信号提取及处理方法较为简单，且测量时间短,提取准确度高,为医生的医疗诊断的提供数据参考具有广泛应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及心脏生理参数监控的技术领域，特别是涉及一种基于微波雷达的心脏健康监测方法、装置、存储介质。
背景技术
通常关于心脏相关疾病是能致命的。通常都会跟患者的血压和心率的变化相关联，而目前关于非接触的心率检测，通过雷达检测回波的计算可以得出心率，但是关于雷达检测心脏的周边生命指标还不够成熟，目前的无法在对心、肺、血压等生命参数做准确的测定。
呼吸和心跳参数是人体心肺活动是否正常的重要判断依据，很多突发疾病的发生通常会导致人体的心肺活动发生异常，因此对呼吸和心跳参数进行实时监控，在医学监护领域具有非常重要的意义。现有呼吸参数的检测方式为压力传感器法、容积式测量法和触诊测量法等，心跳参数的测量方法为心电图、指压脉搏测量法和心音法等，都属于接触式的测量方法，需要通过电极或传感器等与被测量者接触，这对于需要长时间连续监测的患者来说不是很方便。
而实验室中现在通过微波雷达对呼吸率和心率的检测也越来越成熟了，随着民用微波雷达成本的降低，今后通过雷达对生命进行非接触的检测越来越普遍，但是目前还是仅仅是关于呼吸率和心率的检测数据而已，没有更准确的关于心脏等疾病辅助诊断用的数据检测方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于微波雷达的心脏健康监测方法、装置、存储介质，其能够对心率和呼吸进行非接触监测，方便使用，从而优化使用者的使用体验。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于微波雷达的心脏健康监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
控制微波雷达向周围定时发射第一探测信号，并基于返回的探测信号判断周围是否有待检测对象；
当判断周围有待检测对象时，控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号；所述第二检测信号大于所述第一探测信号的功率；
根据检测信号的发射和返回时的检测信号计算该待检测对象在该预定时长内的距离和运动速度；
从返回的检测信号中提取出呼吸波形信号和心率波形信号，并根据呼吸波形信号和心率波形信号计算呼吸率和心率；同时基于回波信号对比预存基准心率图数据确定所述待检测对象是否具有不规则心跳，输出对比结果；
基于与从所述待检测对象的心脏反射的回波信号相关联的数据与预存基准心率图数据的比较，确定所述对象是否具有不规则心跳；判断心跳类别，包括心跳过快，心动过慢；
对具有不规则心跳的检测对象给予对不规则心跳的干预；实时检测返回干预过程的回波信号，判断干预是否诱发不规则心跳；
当所述检测对象的速度为零时，使其胸腔正面相对所述雷达，根据检测对象的不同区域的回波信号进行区分获取并对比数据，包括心脏部位和心脏周边区域回波对比分析；以判断回波异常区域；
当所述检测对象速度不等于零时，根据所述运动速度获取对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值，并判断所述呼吸率是否在所述呼吸率安全范围值内，以及判断所述心率是否在所述心率安全范围值内；
当所述呼吸率不在所述呼吸率安全范围值内，且所述心率不在所述心率安全范围值内时，向待检测对象和对应的用户终端发出警示信息。
控制所述微波雷达向周围定时发射第一探测信号，并基于返回的探测信号判断周围是否有待检测对象，间隔预定时间发射第二检测信号，具体包括：
控制微波雷达向周围定时发射第一探测信号，扫描返回的探测信号并进行处理，得到多普勒信号；根据检测对象的身体结构分区分析回波信号，为了对回波信号与心肌结构的相互作用建立联系，间隔预定时间发射第二检测信号，在检测系统中通过计算机系统建立预设检测对象的心脏和胸腔及周边心血管待检测部位的三维模型，实时获取回波信号时直接与预设位置回波标准数据进行对比，以减少检测系统的计算量。
所述当判断周围有待检测对象时，控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号，具体包括：
当判断周围有待检测对象时，基于所述探测信号的收发时间间隔计算所述微波雷达与该待检测对象的距离；
根据所述距离，控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号。
根据所述运动速度获取对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值，并判断所述呼吸率是否在所述呼吸率安全范围值内，以及判断所述心率是否在所述心率安全范围值内，具体为：
根据所述运动速度和预设的映射关系，获取与所述运动速度对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值；其中，所述预设的映射关系用于指示与运动速度对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值；
判断所述呼吸率是否在所述呼吸率安全范围值内，以及判断所述心率是否在所述心率安全范围值内。
所述干预包括检测对象的身体动作干预、外力干预和药物干预；警示信息包括警示灯光和警示声。
本发明还提供一种基于微波雷达的健康监测装置，其特征在于，包括：
探测模块，用于控制微波雷达向周围定时发射第一探测信号，并基于返回的探测信号判断周围是否有待检测对象；
检测模块，用于当判断周围有待检测对象时，控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号；所述第二检测信号大于所述第一检测信号的功率；
第一计算模块，用于根据检测信号的发射功率和返回时的接收功率在预定时长内的比值变化，计算该待检测对象在该预定时长内的运动速度；
第二计算模块，用于从返回的检测信号中提取出呼吸波形信号和心率波形信号，并根据呼吸波形信号和心率波形信号计算呼吸率和心率；
判断模块，用于根据所述运动速度获取对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值，并判断所述呼吸率是否在所述呼吸率安全范围值内，以及判断所述心率是否在所述心率安全范围值内；
警示模块，用于当所述呼吸率不在所述呼吸率安全范围值内，且所述心率不在所述心率安全范围值内时，向待检测对象和对应的用户终端发出警示信息。
距离探测单元，用于基于所述探测信号的收发时间间隔计算所述微波雷达与该待检测对象的距离；
检测单元，用于根据所述距离，控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号。
所述警示模块包括：灯光单元，用于发出警示灯光；声音单元，用于发出警示声。
一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至5中任一项所述的基于微波雷达的心脏健康监测方法。
综上所述，本发明的有益效果为：
相比于现有技术，本发明实施例提供了一种基于微波雷达的心脏健康监测方法，通过发射微波探测返回功率值的分析，用于监测待监测对象的呼吸率和心率，其能够对待监测对象的呼吸率和心率实现非接触式监测，突破了现有的测量待监测对象的呼吸率和心率只能通过接触式测量的技术瓶颈，使得测量和监测待监测对象的呼吸率和心率更加方便，并且具有及时提醒待测对象的呼吸率和心率异常的功能，以优化待测对象的使用体验，尤其是优化需要长时间连续监测呼吸率和心率的待测对象的使用体验。同时，本发明实施例还相应提供了一种基于微波雷达的健康监测装置、存储介质及微波雷达，当心脏通过静脉泵血时，皮肤表层会出现细微的起伏，
本发明方法和装置可以精准的准确测出心率、心脏负荷和脉搏速度，从而协助医生确定动脉是否硬化，以及是否存在中风等心脏方面的疾病风险。新型的雷达装置可以通过测量距离来分析体表微弱的起伏。当心脏跳动不规律或出现节律紊乱，这款新型仪器就会发出警报，方便能更早实施急救。
附图说明
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
图1是本发明实施例所提供的一种基于微波雷达的心脏健康监测方法的简略流程示意图；
图2是本发明实施例所提供的一种基于微波雷达的健康监测装置的结构框图。
其中，101、探测模块；102、检测模块；103、第一计算模块；104、第二计算模块；105、判断模块；106、警示模块。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接连接，可以说两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
请参阅图1，为本发明实施例所提供的一种基于微波雷达的心脏健康监测方法的简略流程示意图，包括以下步骤S1至S6：
S1：控制微波雷达向周围定时发射第一探测信号，并基于返回的探测信号判断周围是否有待检测对象。
在本实施例中，探测信号为微波雷达发送的连续调频毫米波，探测信号因馈元本身和待测对象相对运动而引起探测信号的频率改变，因此，返回的探测信号与微波雷达发射的探测信号的频率不同。其中，微波雷达可以是频率调制连续波FMCW雷达传感器。
电磁波或声波因馈元本身与目标物（待检测对象）相对运动而引起的频率改变成为多普勒频移（多普勒效应）。由多普勒效应可知，微波雷达发射的电磁波遇到移动的待检测对象时，其返回的电磁波发生了多普勒频移；微波雷达在发射电磁波的同时接收返回的电磁波，发射的电磁波与返回的电磁波的差频为多普勒信号，其频率为多普勒频率。
在一些实施例中，控制微波雷达向周围定时发射第一探测信号，并基于返回的探测信号判断周围是否有待检测对象；示例性地，控制微波雷达向周围以每分钟60次的频率发射第一探测信号，当然，也可以控制微波雷达向周围以每分钟30次的频率发射第一探测信号，可以预见的是，可以根据需要控制微波雷达向周围以合适的频率发射第一探测信号，并基于返回的探测信号判断周围是否有待检测对象。
在一些实施例中，控制微波雷达向周围定时发射第一探测信号，并基于返回的探测信号判断周围是否有待检测对象；示例性地，控制微波雷达向周围定时发射第一探测信号，扫描返回的探测信号并进行处理，得到多普勒信号，其中，多普勒信号具体为多普勒方波信号；计算所述多普勒信号的多普勒信号频率，并判断所述多普勒信号频率是否在设定范围内。当待检测对象在微波雷达周围运动时，微波雷达基于返回的探测信号（电磁波）判断周围是否有待检测对象。
其中，扫描返回的探测信号并进行处理，得到多普勒信号，具体包括对返回的探测信号与微波雷达发射的探测信号进行比较处理，从而得到多普勒信号。为了提升判断微波雷达周围是否有待检测对象的准确度，可以对返回的探测信号进行累计计算，根据一段时间内的探测信号判断微波雷达周围是否有待检测对象，以减少根据单个时间点的探测信号对微波雷达周围是否有待检测对象的误判。
其中，计算所述多普勒信号的多普勒信号频率，并判断所述多普勒信号频率是否在设定范围内；具体的，将多普勒信号频率与判定的设定范围进行比较处理，当多普勒信号频率在判定的设定范围时，则判定周围有待检测对象，当多普勒信号频率不在判定的设定范围时，则判定周围无待检测对象。多普勒信号用于判定运动中的目标。
S2：若判断周围有待检测对象，控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号；所述第二检测信号大于所述第一探测信号的功率；或者第一谐波信号和第二谐波信号；根据检测信号的发射和返回时的接收检测信号的计算该待检测对象在该预定时长内的距离和运动速度。
在一些实施例中，若判断周围有待检测对象，基于探测信号的收发时间间隔计算微波雷达与该待检测对象的距离；根据微波雷达与该待检测对象的距离，控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号；其中，根据距离的长短，第二检测信号的大小不同，当距离长时，第二检测信号功率相对大，相应的，距离小时，第二检测信号功率相对小；需要注意的是，微波雷达一旦向待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号时，在持续的时间内，第二检测信号的功率大小是相同的；预定时长可以根据实际需要设计，在本实施例中，预定时长为10秒、20秒、30秒或其他合适的时长。微波雷达以第二检测信号，由于第二检测信号功率大于第一探测信号功率，一方面，在微波雷达的检测信号对待检测对象检测时，更容易且更准确对待检测对象进行检测；另一方面，在微波雷达向周围以第一探测信号发射探测信号时，由于功率小，能够有效减少电量损耗。同样的第一检测信号为第一谐波信号和第二检测信号为第二谐波信号。
S3： 根据检测信号的发射和返回时的接收检测信号的计算该待检测对象在该预定时长内的距离和运动速度；
从返回的检测信号中提取出呼吸波形信号和心率波形信号，并根据呼吸波形信号和心率波形信号计算呼吸率和心率；同时基于回波信号对比预存基准心率图数据确定所述待检测对象是否具有不规则心跳，输出对比结果；
基于与从所述待检测对象的心脏反射的回波信号相关联的数据与所述参考的比较，确定所述对象是否具有不规则心跳；判断心跳类别，包括心跳过快，心动过慢。
在一些实施例中，也可以根据前后两次接收检测信号的时间差来计算待检测对象的运动速度，即利用多普勒效应计算待检测对象的运动速度。
S4：从返回的检测信号中提取出呼吸波形信号和心率波形信号，并根据呼吸波形信号和心率波形信号计算呼吸率和心率。
对具有不规则心跳的检测对象给予对不规则心跳的干预；实时返回干预过程的回波信号，判断干预是否诱发不规则心跳；
所述干预包括检测对象的身体动作干预、外力干预和药物干预，二次谐波干预；干预获得前后回波信号，分析干预效果，判定回波信号异常原因。警示信息包括警示灯光和警示声。干预的行为是为了获取回波信号对比数据，以判断和排除偶然性形成的非规律性的信号回波。
当所述检测对象的速度为零时，使其胸腔正面相对所述雷达，根据检测对象的不同区域的回波信号进行区分获取，将信号数据按不同分区来分组，并对比预存基准心率图数据，包括心脏部位和心脏周边区域回波对比分析；以判断回波异常区域；
为了对回波信号与心肌结构的相互作用建立联系，在检测系统中通过计算机系统建立预设检测对象的心脏和胸腔及周边心血管待检测部位的三维模型，建立三维模型数据的目的是为了实时获取回波信号时直接与预设位置回波数据进行对比，以减少检测系统的计算量。
通过对比检测对象的生命参数，包括身高，胖瘦、胸腔位置等数据的获取和分析，在通过微波雷达获取回波信号时，直接分析对比相应部位的回波信号变化，其中与预设模型无关，降低了计算的复杂性。实际计算回波信号时将模型数据导入到波形模拟程序中，以确定在回波信号的分布与模型对应位置的接收回波信号对比；然后将提取的波形数据建立与和心脏运动和心脏结构之间的相关性。以协助医生对相关数据的分析做出相应疾病的判断。
当所述检测对象速度不等于零时，根据所述运动速度获取对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值，并判断所述呼吸率是否在所述呼吸率安全范围值内，以及判断所述心率是否在所述心率安全范围值内；
S5：根据所述运动速度获取对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值，并判断所述呼吸率是否在所述呼吸率安全范围值内，以及判断所述心率是否在所述心率安全范围值内。
在一些实施例中，根据所述检测对象运动速度和预设的映射关系，获取与所述运动速度对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值；其中，所述预设的映射关系用于指示与运动速度对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值；判断所述呼吸率是否在所述呼吸率安全范围值内，以及判断所述心率是否在所述心率安全范围值内。具体的，呼吸率安全范围值和心率安全范围值均设置在数据库内，呼吸率安全范围值和心率安全范围值与运动速度对应，当根据检测信号的发射功率和返回时的接收功率在预定时长内的比值变化，计算该待检测对象在该预定时长内的运动速度时，运动速度映射数据库中对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值，以获取与所述运动速度对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值；同时，在返回的检测信号中提取出呼吸波形信号和心率波形信号，并根据呼吸波形信号和心率波形信号计算呼吸率和心率后；判断呼吸率是否在运动速度对应的呼吸率安全范围值内，并判断心率是否在运动速度对应的心率安全范围值内。
所述控制微波雷达向周围定时发射第一探测信号，并基于返回的探测信号判断周围是否有待检测对象，间隔预定时间发射第二检测信号，具体包括：
控制微波雷达向周围定时发射第一探测信号，扫描返回的探测信号并进行处理，得到多普勒信号；根据检测对象的身体结构分区分析回波信号，为了对回波信号与心肌结构的相互作用建立联系，间隔预定时间发射第二检测信号，尤其是在检测系统中通过计算机系统建立预设检测对象的心脏和胸腔及周边心血管待检测部位的三维模型，实时获取回波信号时直接与预设位置回波标准数据进行对比，以减少检测系统的计算量。
从心脏泵出的血液以脉搏波动的形式沿着血管流动，在身体表面会呈现震动。我们可以通过雷达传感器测量出震动，并借此监测心血管系统的许多状况。
真实的检测心脏回波信号的实践中，需要采用调频连续波雷达来检测，作为检测对象的人体需要静止坐在正对雷达天线的椅子上，通过对回波信号进行反正切解调,相位展开，滤波处理，得到回波信号心率数据，可以采用心跳二次谐波信号加权重构的心率估计方法进行加工处理数据，更加精准度的获得回波信号。
预存基准心率图数据的获取就是通过静止状态下，雷达正对检测目标的胸腔获取的；当检测目标处于运动状态时采用多普勒微波探测，获取检测目标的速度和距离。
S6：当所述呼吸率不在所述呼吸率安全范围值内，且所述心率不在所述心率安全范围值内时，向待检测对象和对应的用户终端发出警示信息。
在本实施例中，只有呼吸率不在运动速度对应的呼吸率安全范围值内和心率不在运动速度对应的心率安全范围值内时，才会向待检测对象和对应的用户终端发出警示信息；若呼吸率在运动速度对应的呼吸率安全范围值内和心率在运动速度对应的心率安全范围值内、呼吸率不在运动速度对应的呼吸率安全范围值内和心率在运动速度对应的心率安全范围值内、呼吸率在运动速度对应的呼吸率安全范围值内和心率不在运动速度对应的心率安全范围值内时，不会向待检测对象和对应的用户终端发出警示信息。用户终端与微波雷达连接，用于实时显示微波雷达健康监测的数据，以便于待检测对象和用户实时查看待监测对象的健康数据，如呼吸率和心率的实时健康数据。
在一些实施例中，警示信息包括警示灯光和警示声，以便于待检测对象和对应的用户终端能够及时发现：待检测对象的呼吸率不在运动速度对应的呼吸率安全范围值内且心率不在运动速度对应的心率安全范围值内。
相比于现有技术，本发明实施例提供了一种基于微波雷达的心脏健康监测方法，用于监测待监测对象的呼吸率和心率，其能够对待监测对象的呼吸率和心率实现非接触式监测，突破了现有的测量待监测对象的呼吸率和心率只能通过接触式测量的技术瓶颈，使得测量和监测待监测对象的呼吸率和心率更加方便，并且具有及时提醒待测对象的呼吸率和心率异常的功能，以优化待测对象的使用体验，尤其是优化需要长时间连续监测呼吸率和心率的待测对象的使用体验。
请参阅图2，为本发明实施例所提供的一种基于微波雷达的健康监测装置的结构框图，本发明还提供一种基于微波雷达的健康监测装置，该基于微波雷达的健康监测装置用于执行上述基于微波雷达的心脏健康监测方法，包括：
探测模块101，用于控制微波雷达向周围定时发射第一探测信号，并基于返回的探测信号判断周围是否有待检测对象；
检测模块102，用于当判断周围有待检测对象时，用于控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号；所述第二检测信号大于所述第一探测测信号的功率；
第一计算模块103，用于根据检测信号的发射功率和返回时的接收功率在预定时长内的比值变化，计算该待检测对象在该预定时长内的运动速度；
第二计算模块104，用于从返回的检测信号中提取出呼吸波形信号和心率波形信号，并根据呼吸波形信号和心率波形信号计算呼吸率和心率；
判断模块105，用于根据所述运动速度获取对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值，并判断所述呼吸率是否在所述呼吸率安全范围值内，以及判断所述心率是否在所述心率安全范围值内；
警示模块106，用于当所述呼吸率不在所述呼吸率安全范围值内，且所述心率不在所述心率安全范围值内时，用于向待检测对象和对应的用户终端发出警示信息。
根据本发明的实施例，可以采用超宽带微波雷达，所述UWB超宽带微波雷达的通信信号的路径损耗模型如下：
其中，n为路径损耗指数，
为在与检测对象相距di处所接收到的人体回波信号
的平均功率，P0为在与检测对象对象相距d0处所接收到的人体回波信号的平均功率，d0为与
检测对象人体相距的参考距离。
在一些实施例中，所述检测模块102包括：距离探测单元，用于基于所述探测信号的收发时间间隔计算所述微波雷达与该待检测对象的距离；及检测单元，用于根据所述距离，控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二功率的检测信号。
在一些实施例中，所述警示模块106包括：灯光单元，用于发出警示灯光；及声音单元，用于发出警示声。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种基于微波雷达的健康监测装置用于执行上述实施例的一种基于微波雷达的心脏健康监测方法的所有流程步骤，两者的工作原理和有益效果一一对应，因而不再赘述。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
相应地，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述实施例所述的基于微波雷达的心脏健康监测方法。
其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列 (Field-Programmable Gate Array，FPGA) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述压测服务器的控制中心，利用各种接口和线路连接整个压测服务器的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述压测服务器的各种功能。所述存储器可主要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；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器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，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card, SMC），安全数字（Secure Digital, SD）卡，闪存卡（Flash Card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
相比于现有技术，本发明方法和装置可以精准的准确测出心率、心脏负荷和脉搏速度等数据，这些数据通过回波分析与预设标准数据进行对比分析得出，从而协助医生确定动脉是否硬化，以及是否存在中风等心脏方面的疾病风险。雷达装置可以通过测量距离来分析体表微弱的起伏。当心脏跳动不规律或出现节律紊乱，这款仪器就会发出警报，能更早实施急救。对正在休息或刚刚进行剧烈活动的检测对象进行测试时，发现雷达系统与心电图的相关率为95±3％。这种轻微的差异是由于雷达系统无法与心电图同时读取胸部的同一部分数据。
本发明实施例提供了一种基于微波雷达的心脏健康监测方法，用于监测待监测对象的呼吸率和心率，其能够对待监测对象关于心脏及其周边局部的回波信号进行分析后对比预设标准数据，然后得出关于心脏相关生理参数的病理参考；突破了仅仅通过微波雷达检测呼吸率和心率的技术习惯，并且具有及时提醒待测对象的呼吸率和心率异常相关的心脏疾病风险的功能，以优化待测对象的使用体验，同时，本发明实施例还相应提供了一种基于微波雷达的健康监测装置、存储介质及处理器。
本专利附图中，描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于微波雷达的心脏健康监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
控制微波雷达向周围定时发射第一探测信号，并基于返回的探测信号判断周围是否有待检测对象；
当判断周围有待检测对象时，控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号；所述第二检测信号大于所述第一探测信号的功率；
根据检测信号的发射和返回时的检测信号计算该待检测对象在该预定时长内的距离和运动速度；
从返回的检测信号中提取出呼吸波形信号和心率波形信号，并根据呼吸波形信号和心率波形信号计算呼吸率和心率；同时基于回波信号对比预存基准心率图数据确定所述待检测对象是否具有不规则心跳，输出对比结果；
基于与从所述待检测对象的心脏反射的回波信号相关联的数据与预存基准心率图数据的比较，确定所述对象是否具有不规则心跳；判断心跳类别，包括心跳过快，心动过慢；
对具有不规则心跳的检测对象给予对不规则心跳的干预；实时检测返回干预过程的回波信号，判断干预是否诱发不规则心跳；
当所述检测对象的速度为零时，使其胸腔正面相对所述雷达，根据检测对象的不同区域的回波信号进行区分获取并对比数据，包括心脏部位和心脏周边区域回波对比分析；以判断回波异常区域；
当所述检测对象速度不等于零时，根据所述运动速度获取对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值，并判断所述呼吸率是否在所述呼吸率安全范围值内，以及判断所述心率是否在所述心率安全范围值内；
当所述呼吸率不在所述呼吸率安全范围值内，且所述心率不在所述心率安全范围值内时，向待检测对象和对应的用户终端发出警示信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于微波雷达的心脏健康监测方法，其特征在于，控制所述微波雷达向周围定时发射第一探测信号，并基于返回的探测信号判断周围是否有待检测对象，间隔预定时间发射第二检测信号，具体包括：
控制微波雷达向周围定时发射第一探测信号，扫描返回的探测信号并进行处理，得到多普勒信号；根据检测对象的身体结构分区分析回波信号，为了对回波信号与心肌结构的相互作用建立联系，间隔预定时间发射第二检测信号，在检测系统中通过计算机系统建立预设检测对象的心脏和胸腔及周边心血管待检测部位的三维模型，实时获取回波信号时直接与预设位置回波标准数据进行对比，以减少检测系统的计算量。
3.根据权利要求1所述的一种基于微波雷达的心脏健康监测方法，其特征在于，所述当判断周围有待检测对象时，控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号，具体包括：
当判断周围有待检测对象时，基于所述探测信号的收发时间间隔计算所述微波雷达与该待检测对象的距离；
根据所述距离，控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号。
4.根据权利要求1所述的一种基于微波雷达的心脏健康监测方法，其特征在于，根据所述运动速度获取对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值，并判断所述呼吸率是否在所述呼吸率安全范围值内，以及判断所述心率是否在所述心率安全范围值内，具体为：
根据所述运动速度和预设的映射关系，获取与所述运动速度对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值；其中，所述预设的映射关系用于指示与运动速度对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值；
判断所述呼吸率是否在所述呼吸率安全范围值内，以及判断所述心率是否在所述心率安全范围值内。
5.根据权利要求1所述的一种基于微波雷达的心脏健康监测方法，其特征在于，所述干预包括检测对象的身体动作干预、外力干预和药物干预；警示信息包括警示灯光和警示声。
6.一种基于微波雷达的健康监测装置，其特征在于，包括：
探测模块，用于控制微波雷达向周围定时发射第一探测信号，并基于返回的探测信号判断周围是否有待检测对象；
检测模块，用于当判断周围有待检测对象时，控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号；所述第二检测信号大于所述第一检测信号的功率；
第一计算模块，用于根据检测信号的发射功率和返回时的接收功率在预定时长内的比值变化，计算该待检测对象在该预定时长内的运动速度；
第二计算模块，用于从返回的检测信号中提取出呼吸波形信号和心率波形信号，并根据呼吸波形信号和心率波形信号计算呼吸率和心率；
判断模块，用于根据所述运动速度获取对应的呼吸率安全范围值和心率安全范围值，并判断所述呼吸率是否在所述呼吸率安全范围值内，以及判断所述心率是否在所述心率安全范围值内；
警示模块，用于当所述呼吸率不在所述呼吸率安全范围值内，且所述心率不在所述心率安全范围值内时，向待检测对象和对应的用户终端发出警示信息。
7.根据权利要求6所述的一种基于微波雷达的健康监测装置，其特征在于，所述检测模块包括：
距离探测单元，用于基于所述探测信号的收发时间间隔计算所述微波雷达与该待检测对象的距离；
检测单元，用于根据所述距离，控制微波雷达向该待检测对象发送持续预定时长的第二检测信号。
8.根据权利要求6所述的一种基于微波雷达的健康监测装置，其特征在于，所述警示模块包括：
灯光单元，用于发出警示灯光；
声音单元，用于发出警示声。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至5中任一项所述的基于微波雷达的心脏健康监测方法。
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