CN116350218A - 一种基于多pd滤波算法的ppg血氧测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，包括：至少两个LED发射器，至少两个LED发射器中的第一、第二LED发射器分别具有第一、第二发射波长；至少两个PD检测器，其中至少一个PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含至少两个LED发射器和其它PD检测器的发射波长；系统接收第一PPG信号和第二PPG信号，第一PPG信号为第一LED发射器的发射光谱和至少两个PD检测器中的第一PD检测器的光谱灵敏度的乘积，第二PPG信号为第二LED发射器的发射光谱和至少两个PD检测器中的第二PD检测器的光谱灵敏度的乘积。本发明提供的基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，通过两个LED发射器和至少两个PD检测器叠加产生PPG信号，有效地测量被测组织中血氧饱和度的变化。
Description
技术领域
本发明涉及光电探测技术领域，特别是涉及一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统。
背景技术
人体在进行呼吸时，系统中对血氧浓度所敏感的波长所产生的PPG信号强度也会随之波动，若波长本身对血氧浓度不敏感，则信号强度则会表现为一个直流信号，不会随呼吸运动进行变化，因此存在无法精准获取人体血氧测量值的问题。
现有技术中申请号为“CN201910996221.1”、名称为“一种反射式光电容积波模拟定标方法及装置”的发明专利，公开了一种反射式光电容积波模拟定标装置，包括处理器，以及在同一安装面上相邻设置的红光和红外光的定标收发单元，两个定标收发单元均包括一个光敏检测部件与一个发光部件；红光和红外光的光敏检测部件上方对应设置有红光和红外光的精密滤光片；红光和红外光的光敏检测部件用于经对应的精密滤光片检测，由反射式光电容积波监测装置发出的红光激励脉冲和红外光激励脉冲；处理器包括参数设置单元和两个信号发生器；处理器的输入端分别连接红光和红外光的光敏检测部件，处理器的输出端分别连接红光和红外光的发光部件。然而在该专利公开的技术方案中，需要采用滤光片进行检测，成本较高。
因此，有必要提供一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，以有效解决上述问题。
发明内容
本发明提供一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，通过两个LED发射器和至少两个PD检测器叠加产生的两路PPG信号，有效地测量被测组织中血氧饱和度的变化。
本发明实施例提供一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，包括：
至少两个LED发射器，所述至少两个LED发射器中的第一LED发射器具有第一发射波长、第二LED发射器具有第二发射波长，所述第一LED发射器和所述第二LED发射器分别向被测组织发射第一信号光谱和第二信号光谱；
至少两个PD检测器，其具有不同的光谱灵敏度，其中至少一个PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述至少两个LED发射器和其它PD检测器的发射波长，所述至少两个PD检测器接收第三信号光谱和第四信号光谱，所述第三信号光谱和所述第四信号光谱分别为所述被测组织反射的所述第一信号光谱和所述第二信号光谱；
系统接收第一PPG信号和第二PPG信号，所述第一PPG信号为所述第一LED发射器的发射光谱和所述至少两个PD检测器中的第一PD检测器的光谱灵敏度的乘积，所述第二PPG信号为所述第二LED发射器的发射光谱和所述至少两个PD检测器中的第二PD检测器的光谱灵敏度的乘积。
优选地，所述至少两个PD检测器包括第一PD检测器和第二PD检测器，所述第一PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述第一发射波长和所述第二发射波长，所述第一PD检测器和所述第二PD检测器反接。
优选地，所述至少两个PD检测器包括第一PD检测器、第二PD检测器和第三PD检测器，所述第一PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述第一发射波长和所述第二发射波长，所述第一PD检测器和所述第二PD检测器、所述第三PD检测器反接。
优选地，所述第一信号光谱和所述第二信号光谱分别通过以下公式进行计算：
其中，SpectrumLED1表示所述第一信号光谱，SpectrumLED2表示所述第二信号光谱，α表示被测组织接收到的强度衰减系数，SLED1表示所述第一LED发射器的归一化信号光谱，SLED2表示所述第二LED发射器的归一化信号光谱，Ssskin、Ssblood、Ssothers分别表示被测组织中皮肤组织、静脉血液以及汗液的对应LED波长范围内的归一化散射光谱，Aboxide表示血氧蛋白对入射光的归一化吸收光谱。
优选地，当所述第一发射波长对血氧的吸收不敏感时，忽略所述第一信号光谱中的Aboxide，所述第一PD检测器产生的信号电流强度具体通过以下公式进行计算：
其中，IPD1表示所述第一PD检测器产生的信号电流强度，η1表示所述第一PD检测器的自身的光电效率，SpectrumPD1表示所述第一PD检测器的自身的归一化光谱响应，dλ表示微分；
当所述第二PD检测器仅在较窄的光谱上进行响应，且该光谱的范围与血氧浓度变化所产生的吸收光谱范围没有交集时，所述第二PD检测器产生的信号电流强度具体通过以下公式进行计算：
其中，IPD2表示所述第二PD检测器产生的信号电流强度，η2表示所述第二PD检测器的自身的光电效率，SpectrumPD2表示所述第二PD检测器的自身的归一化光谱响应，dλ表示微分。
优选地，所述第一PPG信号和所述第二PPG信号具体通过以下公式进行计算：
其中，PPGsignal表示所述第一PPG信号和所述第二PPG信号融合之后的PPG信号，k表示第一比例系数，所述第一比例系数为所述第一PD检测器和所述第二PD检测器的信号强度之比，dλ表示微分。
优选地，所述至少两个PD检测器还包括第三PD检测器，所述第三PD检测器产生的信号电流强度具体通过以下公式进行计算：
其中，IPD3表示所述第三PD检测器产生的信号电流强度，η3表示所述第三PD检测器的自身的光电效率，SpectrumPD3表示所述第三PD检测器的自身的归一化光谱响应，dλ表示微分。
优选地，系统还接收第三PPG信号，所述第三PPG信号表示所述第一LED发射器的发射光谱和所述第三PD检测器的光谱灵敏度的乘积，
所述第一PPG信号、所述第二PPG信号和所述第三PPG信号具体通过以下公式进行计算：
PPGsignal＝IPD1-k*IPD2-f*IPD3＝∫η1*SpectrumPD1*[-Aboxide]dλ
其中，PPGsignal表示所述第一PPG信号、所述第二PPG信号、第三PPG信号融合之后的PPG信号，k表示第一比例系数，f表示第二比例系数，所述第一比例系数为所述第一PD检测器和所述第二PD检测器的信号强度之比，f为第二比例系数，所述第二比例系数为仅使用所述第二LED发射器时，所述第一PD检测器和所述第三PD检测器的信号强度之比，dλ表示微分。
优选地，所述被测组织包括皮肤组织、静脉血液、汗液。
优选地，所述至少两个PD检测器封装在同一块芯片中。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：
本发明实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，包括：第一LED发射器和第二LED发射器，所述第一LED发射器具有第一发射波长，所述第二LED发射器具有第二发射波长，所述第一LED发射器和所述第二LED发射器分别向被测组织发射第一信号光谱和第二信号光谱；至少两个PD检测器，其具有不同的光谱灵敏度，其中至少一个PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述第一LED发射器和所述第二LED发射器的发射波长，所述至少两个PD检测器接收第三信号光谱和第四信号光谱，所述第三信号光谱和所述第四信号光谱分别为所述被测组织反射的所述第一信号光谱和所述第二信号光谱；系统接收第一PPG信号和第二PPG信号，所述第一PPG信号为所述第一LED发射器的发射光谱和所述至少两个PD检测器中的第一PD检测器的光谱灵敏度的乘积，所述第二PPG信号为所述第二LED发射器的发射光谱和所述至少两个PD检测器中的第二PD检测器的光谱灵敏度的乘积，通过两个LED发射器和至少两个PD检测器叠加产生的两路PPG信号，有效地测量被测组织中血氧饱和度的变化；
进一步地，所述至少两个PD检测器包括第一PD检测器和第二PD检测器，所述第一PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述第一发射波长和所述第二发射波长，所述第一PD检测器和所述第二PD检测器反接，输出信号可以视为第一PD检测器减去第二PD检测器的响应，由于第二PD检测器中包含对血氧灵敏波长的响应，故总输出信号中包含了对血氧浓度变化的响应，也去除了对血氧不灵敏的信号噪声；
进一步地，所述至少两个PD检测器包括第一PD检测器、第二PD检测器和第三PD检测器，所述第一PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述第一发射波长和所述第二发射波长，所述第一PD检测器和所述第二PD检测器、所述第三PD检测器反接，输出信号可以视为第一PD检测器减去第二PD检测器和第三PD检测器的响应，可以得到具有更少噪声信号干扰的血氧信号，从而有效地测量被测组织中血氧饱和度的变化，减少信号光中多个波段的噪声信号；
进一步地，由于通过算法计算得到了血样信号，并滤除了被测组织一并产生的噪声，故无需滤光片参与系统，免除了昂贵光学滤光加工的费用，降低了生产成本，提高了生产良率；
进一步地，所述至少两个PD检测器封装在同一块芯片中，相比现有传统封装，可以大幅缩小系统的体积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一个实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统的结构示意图；
图2为本发明的一个实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统的第一LED发射器和第二LED发射器发射的第一信号光谱和第二信号光谱的信号示意图；
图3为本发明的一个实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统的第一PD检测器和第二PD检测器接收的第三信号光谱和第四信号光谱的信号示意图；
图4为本发明的一个实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统的第一PPG信号和第二PPG信号的信号示意图；
图5为本发明的一个实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统的第一PD检测器、第二PD检测器和第三PD检测器的连接示意图；
图6为本发明的一个实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统的第一PD检测器、第二PD检测器和第三PD检测器的封装示意图。
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。
下面以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
基于现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种基于多PD(Photo-Diode，光电二极管)滤波算法的PPG(Photoplethysmographic，光电容积脉搏波描记法)血氧测量系统，通过两个LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)发射器和至少两个PD检测器叠加产生的两路PPG信号，有效地测量被测组织中血氧饱和度的变化。
图1为本发明的一个实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统的结构示意图；图2为本发明的一个实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统的第一LED发射器和第二LED发射器发射的第一信号光谱和第二信号光谱的信号示意图；图3为本发明的一个实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统的第一PD检测器和第二PD检测器接收的第三信号光谱和第四信号光谱的信号示意图；图4为本发明的一个实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统的第一PPG信号和第二PPG信号的信号示意图；图5为本发明的一个实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统的第一PD检测器、第二PD检测器和第三PD检测器的连接示意图；图6为本发明的一个实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统的第一PD检测器、第二PD检测器和第三PD检测器的封装示意图。
现在参看图1至图6，本发明实施例提供本发明实施例提供一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，包括：
至少两个LED发射器，所述至少两个LED发射器中的第一LED(LED1)发射器具有第一发射波长，所述第二LED发射器具有第二发射波长，所述第一LED发射器和所述第二LED发射器分别向被测组织发射第一信号光谱和第二信号光谱；
至少两个PD检测器，其具有不同的光谱灵敏度，其中至少一个PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述至少两个LED发射器和其它PD检测器的发射波长，所述至少两个PD检测器接收第三信号光谱和第四信号光谱，所述第三信号光谱和所述第四信号光谱分别为所述被测组织反射的所述第一信号光谱和所述第二信号光谱；
系统接收第一PPG(PPG1)信号和第二PPG(PPG2)信号，所述第一PPG信号为所述第一LED发射器的发射光谱和所述至少两个PD检测器中的第一PD检测器(PD1)的光谱灵敏度的乘积，所述第二PPG信号为所述第二LED发射器的发射光谱和所述至少两个PD检测器中的第二PD检测器的光谱灵敏度的乘积。
具体地，至少两个LED发射器包括第一LED发射器和第二LED发射器，其中的第一LED发射器对血氧吸收敏感，第二LED发射器对血氧吸收不敏感。
至少一个PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，其中较大的光谱范围是指包含所有LED发射器发射波长和所有PD检测器接收波长的光谱范围，通常来说，可以是400～1100nm。
具体地，系统所接收到的信号可以视作LED发射光谱与PD光谱灵敏度的乘积，乘积函数的积分部分可等效视作PD所接收到的信号强度，即PPG信号的强度。
在被测组织反射到至少两个PD检测器的信号光中，其光谱成分主要由第一LED发射器和第二LED发射器发射光以及被测组织(被测组织包括皮肤组织、静脉血液、汗液)中各种成分的散射光谱和吸收光谱决定。
当第一LED发射器和第二LED发射器同时发光照射被测组织时，则至少两个PD检测器所接收到的信号光谱为上式的多重叠加。具体地，第一LED发射器的波长范围与血氧吸收光谱无交集，而第二LED发射器的波长范围与血氧吸收光谱有交集。
对于至少两个PD检测器，产生的信号电流强度可以表达为信号光谱和其自身的响应光谱的重叠面积。
在具体实施中，所述至少两个PD检测器包括第一PD(PD1)检测器和第二PD(PD2)检测器，所述第一PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述第一发射波长和所述第二发射波长，所述第一PD检测器和所述第二PD检测器反接。
具体地，所述第一PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，其中较大的光谱范围是指包含所有LED发射器发射波长和所有PD检测器接收波长的光谱范围，通常来说，可以是400～1100nm。在具体实施中，所述至少两个PD检测器包括第一PD检测器、第二PD检测器和第三PD(PD3)检测器，所述第一PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述第一发射波长和所述第二发射波长，所述第一PD检测器和所述第二PD检测器、所述第三PD检测器反接。
具体地，所述第一PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，其中较大的光谱范围是指包含所有LED发射器发射波长和所有PD检测器接收波长的光谱范围，通常来说，可以是400～1100nm。
在具体实施中，所述第一信号光谱和所述第二信号光谱分别通过以下公式进行计算：
其中，SpectrumLED1表示所述第一信号光谱，SpectrumLED2表示所述第二信号光谱，α表示被测组织接收到的强度衰减系数，SLED1表示所述第一LED发射器的归一化信号光谱，SLED2表示所述第二LED发射器的归一化信号光谱，Ssskin、Ssblood、Ssothers分别表示被测组织中皮肤组织、静脉血液以及汗液的对应LED波长范围内的归一化散射光谱，Aboxide表示血氧蛋白对入射光的归一化吸收光谱。
在具体实施中，当所述第一发射波长对血氧的吸收不敏感时，忽略所述第一信号光谱中的Aboxide，所述第一PD检测器产生的信号电流强度具体通过以下公式进行计算：
其中，IPD1表示所述第一PD检测器产生的信号电流强度，η1表示所述第一PD检测器的自身的光电效率，SpectrumPD1表示所述第一PD检测器的自身的归一化光谱响应，dλ表示微分；
当所述第二PD检测器仅在较窄的光谱上进行响应，且该光谱的范围与血氧浓度变化所产生的吸收光谱范围没有交集时，所述第二PD检测器产生的信号电流强度具体通过以下公式进行计算：
其中，IPD2表示所述第二PD检测器产生的信号电流强度，η2表示所述第二PD检测器的自身的光电效率，SpectrumPD2表示所述第二PD检测器的自身的归一化光谱响应，dλ表示微分。
具体地，对血氧吸收敏感的波段一般位于红外，所以不敏感的第一发射波长可以认为是500～700nm的波段。
所述第二PD检测器仅在较窄的光谱上进行响应，其中较窄的光谱是相对于第一PD检测器而言的，第一PD检测器包含所有LED发射器和PD检测器的发射/接收波长，第二PD检测器的接收波长在第一PD检测器的范围内，且当系统中包括多个PD检测器时，例如3个或更多，第二PD检测器的接收波长其它PD检测器没有重叠范围。
在具体实施中，所述第一PPG信号和所述第二PPG信号具体通过以下公式进行计算：
其中，PPGsignal表示所述第一PPG信号和所述第二PPG信号融合之后的PPG信号，k表示第一比例系数，所述第一比例系数为所述第一PD检测器和所述第二PD检测器的信号强度之比，dλ表示微分。
在具体实施中，所述至少两个PD检测器还包括第三PD检测器，所述第三PD检测器产生的信号电流强度具体通过以下公式进行计算：
其中，IPD3表示所述第三PD检测器产生的信号电流强度，η3表示所述第三PD检测器的自身的光电效率，SpectrumPD3表示所述第三PD检测器的自身的归一化光谱响应，dλ表示微分。
在具体实施中，系统还接收第三PPG信号，所述第三PPG信号表示所述第一LED发射器的发射光谱和所述第三PD检测器的光谱灵敏度的乘积，
所述第一PPG信号、所述第二PPG信号和所述第三PPG信号具体通过以下公式进行计算：
PPGsignal＝IPD1-k*IPD2-f*IPD3＝∫η1*SpectrumPD1*[-Aboxide]dλ
其中，PPGsignal表示所述第一PPG信号、所述第二PPG信号、第三PPG信号融合之后的PPG信号，k表示第一比例系数，f表示第二比例系数，所述第一比例系数为所述第一PD检测器和所述第二PD检测器的信号强度之比，f为第二比例系数，所述第二比例系数为仅使用所述第二LED发射器时，所述第一PD检测器和所述第三PD检测器的信号强度之比，dλ表示微分。
在具体实施中，所述至少两个PD检测器封装在同一块芯片中。例如，第一PD检测器、第二PD检测器、第三PD检测器封装在同一块芯片中。
综上，本发明实施例提供的一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，包括：第一LED发射器和第二LED发射器，所述第一LED发射器具有第一发射波长，所述第二LED发射器具有第二发射波长，所述第一LED发射器和所述第二LED发射器分别向被测组织发射第一信号光谱和第二信号光谱；至少两个PD检测器，其具有不同的光谱灵敏度，其中至少一个PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述第一LED发射器和所述第二LED发射器的发射波长，所述至少两个PD检测器接收第三信号光谱和第四信号光谱，所述第三信号光谱和所述第四信号光谱分别为所述被测组织反射的所述第一信号光谱和所述第二信号光谱；系统接收第一PPG信号和第二PPG信号，所述第一PPG信号为所述第一LED发射器的发射光谱和所述至少两个PD检测器中的第一PD检测器的光谱灵敏度的乘积，所述第二PPG信号为所述第二LED发射器的发射光谱和所述至少两个PD检测器中的第二PD检测器的光谱灵敏度的乘积，通过两个LED发射器和至少两个PD检测器叠加产生的两路PPG信号，有效地测量被测组织中血氧饱和度的变化；
进一步地，所述至少两个PD检测器包括第一PD检测器和第二PD检测器，所述第一PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述第一发射波长和所述第二发射波长，所述第一PD检测器和所述第二PD检测器反接，输出信号可以视为第一PD检测器减去第二PD检测器的响应，由于第二PD检测器中包含对血氧灵敏波长的响应，故总输出信号中包含了对血氧浓度变化的响应，也去除了对血氧不灵敏的信号噪声；
进一步地，所述至少两个PD检测器包括第一PD检测器、第二PD检测器和第三PD检测器，所述第一PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述第一发射波长和所述第二发射波长，所述第一PD检测器和所述第二PD检测器、所述第三PD检测器反接，输出信号可以视为第一PD检测器减去第二PD检测器和第三PD检测器的响应，可以得到具有更少噪声信号干扰的血氧信号，从而有效地测量被测组织中血氧饱和度的变化，减少信号光中多个波段的噪声信号；
进一步地，由于通过算法计算得到了血样信号，并滤除了被测组织一并产生的噪声，故无需滤光片参与系统，免除了昂贵光学滤光加工的费用，降低了生产成本，提高了生产良率；
进一步地，所述至少两个PD检测器封装在同一块芯片中，相比现有传统封装，可以大幅缩小系统的体积。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，其特征在于，包括：
至少两个LED发射器，所述至少两个LED发射器中的第一LED发射器具有第一发射波长、第二LED发射器具有第二发射波长，所述第一LED发射器和所述第二LED发射器分别向被测组织发射第一信号光谱和第二信号光谱；
至少两个PD检测器，其具有不同的光谱灵敏度，其中至少一个PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述至少两个LED发射器和其它PD检测器的发射波长，所述至少两个PD检测器接收第三信号光谱和第四信号光谱，所述第三信号光谱和所述第四信号光谱分别为所述被测组织反射的所述第一信号光谱和所述第二信号光谱；
系统接收第一PPG信号和第二PPG信号，所述第一PPG信号为所述第一LED发射器的发射光谱和所述至少两个PD检测器中的第一PD检测器的光谱灵敏度的乘积，所述第二PPG信号为所述第二LED发射器的发射光谱和所述至少两个PD检测器中的第二PD检测器的光谱灵敏度的乘积。
2.根据权利要求1所述的基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，其特征在于，所述至少两个PD检测器包括第一PD检测器和第二PD检测器，所述第一PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述第一发射波长和所述第二发射波长，所述第一PD检测器和所述第二PD检测器反接。
3.根据权利要求1所述的基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，其特征在于，所述至少两个PD检测器包括第一PD检测器、第二PD检测器和第三PD检测器，所述第一PD检测器对较大光谱范围内的光信号都有响应，且包含所述第一发射波长和所述第二发射波长，所述第一PD检测器和所述第二PD检测器、所述第三PD检测器反接。
4.根据权利要求1所述的基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，其特征在于，所述第一信号光谱和所述第二信号光谱分别通过以下公式进行计算：
其中，SpectrumLED1表示所述第一信号光谱，SpectrumLED2表示所述第二信号光谱，α表示被测组织接收到的强度衰减系数，SLED1表示所述第一LED发射器的归一化信号光谱，SLED2表示所述第二LED发射器的归一化信号光谱，Ssskin、Ssblood、Ssothers分别表示被测组织中皮肤组织、静脉血液以及汗液的对应LED波长范围内的归一化散射光谱，Aboxide表示血氧蛋白对入射光的归一化吸收光谱。
5.根据权利要求4所述的基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，其特征在于，
当所述第一发射波长对血氧的吸收不敏感时，忽略所述第一信号光谱中的Aboxide，所述第一PD检测器产生的信号电流强度具体通过以下公式进行计算：
其中，IPD1表示所述第一PD检测器产生的信号电流强度，η1表示所述第一PD检测器的自身的光电效率，SpectrumPD1表示所述第一PD检测器的自身的归一化光谱响应；
当所述第二PD检测器仅在较窄的光谱上进行响应，且该光谱的范围与血氧浓度变化所产生的吸收光谱范围没有交集时，所述第二PD检测器产生的信号电流强度具体通过以下公式进行计算：
其中，IPD2表示所述第二PD检测器产生的信号电流强度，η2表示所述第二PD检测器的自身的光电效率，SpectrumPD2表示所述第二PD检测器的自身的归一化光谱响应。
6.根据权利要求5所述的基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，其特征在于，所述第一PPG信号和所述第二PPG信号具体通过以下公式进行计算：
其中，PPGsignal表示所述第一PPG信号和所述第二PPG信号融合之后的PPG信号，k表示第一比例系数，所述第一比例系数为所述第一PD检测器和所述第二PD检测器的信号强度之比。
7.根据权利要求6所述的基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，其特征在于，所述至少两个PD检测器还包括第三PD检测器，所述第三PD检测器产生的信号电流强度具体通过以下公式进行计算：
其中，IPD3表示所述第三PD检测器产生的信号电流强度，η3表示所述第三PD检测器的自身的光电效率，SpectrumPD3表示所述第三PD检测器的自身的归一化光谱响应。
8.根据权利要求7所述的基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，其特征在于，系统还接收第三PPG信号，所述第三PPG信号表示所述第一LED发射器的发射光谱和所述第三PD检测器的光谱灵敏度的乘积，
所述第一PPG信号、所述第二PPG信号和所述第三PPG信号具体通过以下公式进行计算：
PPGsignal＝IPD1-k*IPD2-f*IPD3
＝∫η1*SpectrumPD1*[-Aboxide]dλ
其中，PPGsignal表示所述第一PPG信号、所述第二PPG信号、第三PPG信号融合之后的PPG信号，k表示第一比例系数，f表示第二比例系数，所述第一比例系数为所述第一PD检测器和所述第二PD检测器的信号强度之比，f为第二比例系数，所述第二比例系数为仅使用所述第二LED发射器时，所述第一PD检测器和所述第三PD检测器的信号强度之比。
9.根据权利要求1所述的基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，其特征在于，所述被测组织包括皮肤组织、静脉血液、汗液。
10.根据权利要求1所述的基于多PD滤波算法的PPG血氧测量系统，其特征在于，所述至少两个PD检测器封装在同一块芯片中。
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