CN118141349A - 信号筛选方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种信号筛选方法、装置、电子设备及存储介质,属于电子技术领域。该方法包括:获取穿戴式电子设备中的光电容积脉搏波PPG传感器在第一时间段内采集的PPG信号、加速度ACC传感器在第一时间段内采集的ACC信号;基于PPG信号的信号参数,确定PPG信号中每个第一时间窗口对应的第一值;基于ACC信号的信号参数,确定ACC信号中每个第二时间窗口对应的第二值;基于目标时间窗口的第一值和与目标时间窗口对应的第三时间窗口的第二值,得到目标时间窗口对应的第三值。
Description
技术领域
本申请属于电子技术领域,具体涉及一种信号筛选方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
在大数据时代,随着穿戴式电子设备的推广和普及,穿戴式电子设备已经成为运动健康领域的重要产品之一。目前,大部分穿戴式电子设备可以通过光电容积脉搏波(Photo Plethysmo Graphy,PPG)技术,来帮助用户更好地管理自己的健康状况,其中,PPG技术是一种用于测量用户心率和心血流量的非侵入式光学测量技术。
在相关技术中,穿戴式电子设备通过控制内置的PPG传感器中的光发射元件发射光线,如发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)或激光二极管,该光线会穿透皮肤到达血管后再反射出皮肤,然后,PPG传感器中的PPG芯片可以通过将检测到的皮肤表面反射的光线强度和光线波形转换为PPG信号,来计算心率和血氧饱和度等用户生理指标。这些用户生理指标可以通过穿戴式电子设备中的应用程序进行分析和记录,并提供相应的健康建议和运动指导。
然而,在用户佩戴穿戴式电子设备运动的过程中,由于穿戴式电子设备会随着用户的运动的变化而产生不规律的晃动,使得穿戴式电子设备中PPG芯片所获取的PPG信号中会包含非人体生理指标的信号,因此,会影响穿戴式电子设备通过PPG传感器测量用户生理指标的准确性。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种信号筛选方法、装置、电子设备及存储介质,能够提高电子设备通过PPG传感器测量用户生理指标的准确性。
第一方面,本申请实施例提供了一种信号筛选方法,该信号筛选方法包括:获取光电容积脉搏波PPG传感器在第一时间段内采集的PPG信号、加速度ACC(acceleration,ACC)传感器在第一时间段内采集的ACC信号,PPG信号包括N个第一时间窗口,ACC信号包括N个第二时间窗口,N个第一时间窗口与N个第二时间窗口一一对应,N为正整数;基于PPG信号的信号参数,确定PPG信号中每个第一时间窗口对应的第一值,第一值指示对应第一时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号;基于ACC信号的信号参数,确定ACC信号中每个第二时间窗口对应的第二值,第二值用于指示对应第二时间窗口中包含的ACC信号是否为非人体生理信号;基于目标时间窗口的第一值和第三时间窗口的第二值,得到目标时间窗口对应的第三值,第三值用于指示目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号,目标时间窗口为N个第一时间窗口中的一个,第三时间窗口为N个第二时间窗口中与目标时间窗口对应的时间窗口。
第二方面,本申请实施例提供了一种信号筛选装置,该信号筛选装置包括:获取模块、确定模块和处理模块。获取模块,用于获取穿戴式电子设备中的光电容积脉搏波PPG传感器在第一时间段内采集的PPG信号、加速度ACC传感器在第一时间段内采集的ACC信号,PPG信号包括N个第一时间窗口,ACC信号包括N个第二时间窗口,N个第一时间窗口与N个第二时间窗口一一对应,N为正整数。确定模块,用于基于获取模块获取的PPG信号的信号参数,确定PPG信号中每个第一时间窗口对应的第一值,第一值指示对应第一时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号;基于ACC信号的信号参数,确定ACC信号中每个第二时间窗口对应的第二值,第二值用于指示对应第二时间窗口中包含的ACC信号是否为非人体生理信号。处理模块,用于基于确定模块确定的目标时间窗口的第一值和与目标时间窗口对应的第三时间窗口的第二值,得到目标时间窗口对应的第三值,第三值用于指示目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号,目标时间窗口为N个第一时间窗口中的一个,第三时间窗口为N个第二时间窗口中与目标时间窗口对应的时间窗口。
第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括处理器和存储器,所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供了一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如第一方面所述的方法的步骤。
第五方面,本申请实施例提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现如第一方面所述的方法。
第六方面,本申请实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如第一方面所述的方法。
在本申请实施例中,获取穿戴式电子设备中的PPG传感器在第一时间段内采集的PPG信号、ACC传感器在第一时间段内采集的ACC信号,PPG信号包括N个第一时间窗口,ACC信号包括N个第二时间窗口,N个第一时间窗口与N个第二时间窗口一一对应,N为正整数;基于PPG信号的信号参数,确定PPG信号中每个第一时间窗口对应的第一值,第一值指示对应第一时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号;基于ACC信号的信号参数,确定ACC信号中每个第二时间窗口对应的第二值,第二值用于指示对应第二时间窗口中包含的ACC信号是否为非人体生理信号;基于目标时间窗口的第一值和与目标时间窗口对应的第三时间窗口的第二值,得到目标时间窗口对应的第三值,第三值用于指示目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号,目标时间窗口为N个第一时间窗口中的一个。本方案中,电子设备可以通过ACC信号所得到的目标时间窗口对应的第三时间窗口的第二值和PPG信号中的目标时间窗口的第一值,综合判断目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号。也就是说,电子设备可以通过ACC信号辅助电子设备识别PPG信号中的为非人体生理信号,提升了电子设备识别PPG信号中的为非人体生理信号的准确性,进而提高了电子设备通过PPG传感器测量用户生理指标的准确性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种信号筛选方法的流程图之一;
图2是本申请实施例提供的一种信号筛选方法的流程图之二;
图3是本申请实施例提供的一种信号筛选方法的流程图之三;
图4是本申请实施例提供的一种信号筛选方法的流程图之四;
图5是本申请实施例提供的一种信号筛选方法的流程图之五;
图6是本申请实施例提供的一种信号筛选方法的流程图之六;
图7是本申请实施例提供的一种信号筛选装置的结构示意图;
图8是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图之一;
图9是本申请实施例提供的一种电子设备的硬件结构示意图之二。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“至少一个(项)”、“至少之一”等指其包含对象中的任意一个、任意两个或两个以上的组合。例如,a、b、c中的至少一个(项),可以表示:“a”、“b”、“c”、“a和b”、“a和c”、“b和c”以及“a、b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。同理,“至少两个(项)”是指两个或两个以上,其表达的含义与“至少一个(项)”类似。
下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的信号筛选方法、装置、电子设备及存储介质进行详细地说明。
本申请实施例提供的信号筛选方法、装置、电子设备及存储介质可以应用在测量用户生理指标的场景中。
在大数据时代,随着穿戴式电子设备的推广和普及,穿戴式电子设备已经成为运动健康领域的重要产品之一。目前,大部分穿戴式电子设备可以通过PPG技术,来帮助用户更好地管理自己的健康状况,其中,PPG技术是一种用于测量用户心率和心血流量的非侵入式光学测量技术。
通常,穿戴式电子设备通过控制内置的PPG传感器中的光发射元件发射光线,如发光二极管(Light-Emitting Diode,LED)或激光二极管,该光线会穿透皮肤到达血管后再反射出皮肤,然后,PPG传感器中的PPG芯片可以通过将检测到的皮肤表面反射的光线强度和光线波形转换为PPG信号,来计算心率和血氧饱和度等用户生理指标。这些用户生理指标可以通过穿戴式电子设备中的应用程序进行分析和记录,并提供相应的健康建议和运动指导。
然而,在用户佩戴穿戴式电子设备运动的过程中,由于穿戴式电子设备会随着用户的运动的变化而产生不规律的晃动,使得穿戴式电子设备中PPG芯片所获取的PPG信号中会包含非人体生理指标的信号。
相关技术中,为了识别PPG信号中包含的非人体生理指标的信号,通常可以由有经验的工程师通过人眼观察信号是否为非人体生理指标的信号;或者,设定一些硬性指标如交流电与直流电之间的比值、电流大小、入射光和反射光之间的比值等等对PPG信号中进行评估,从而得到PPG信号的有效性。
然而,上述方法中,依靠经验丰富的工程师人眼观察的方法无疑需要投入大量的人力成本,耗费时间,导致整个信号筛选过程繁琐且耗时;通过硬性指标对PPG信号中进行评估,只能知晓PPG信号中是否包含非人体生理指标的信号,但无法进行精准定位,即电子设备无法从PPG信号中确定非人体生理指标的信号所处的位置,只能知晓PPG信号中包含非人体生理指标的信号,导致电子设备进行信号筛选的准确性较差。
在本申请实施例提供的信号筛选方法、装置、电子设备及存储介质中,电子设备可以通过ACC信号所得到的目标时间窗口对应的第三时间窗口的第二值和PPG信号中的目标时间窗口的第一值,综合判断目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号。也就是说,电子设备可以通过ACC信号辅助电子设备识别PPG信号中的为非人体生理信号,提升了电子设备识别PPG信号中的为非人体生理信号的准确性,进而提高了电子设备通过PPG传感器测量用户生理指标的准确性。
本申请实施例提供的信号筛选方法的执行主体可以为信号筛选装置,该信号筛选装置可以为电子设备,或电子设备中的功能模块,该电子设备可以为穿戴式电子设备。以下以电子设备为例,对本申请实施例提供的技术方案进行说明。
本申请实施例提供一种信号筛选方法,图1示出了本申请实施例提供的一种信号筛选方法的流程图。如图1所示,本申请实施例提供的信号筛选方法可以包括下述的步骤201至步骤204。
步骤201、穿戴式电子设备获取穿戴式电子设备中的PPG传感器在第一时间段内采集的PPG信号、ACC传感器在所述第一时间段内采集的ACC信号。
本申请实施例中,上述PPG信号包括N个第一时间窗口,ACC信号包括N个第二时间窗口,N个第一时间窗口与N个第二时间窗口一一对应,N为正整数。
可选地,本申请实施例中,上述第一时间段可以为任意一段时间,可以是固定的一段时间,也可以为随机的一段时间。例如,1s内,或10ms内等。
示例性地,上述PPG传感器可以为光学心率传感器。
示例性地,上述ACC传感器可以为三轴加速度传感器。
举例说明,上述三轴分别为X轴、Y轴和Z轴。
可选地,本申请实施例中,穿戴式电子设备对采集到的PPG信号进行带通滤波,以得到滤波后的PPG信号。
示例性地,穿戴式电子设备可以对采集的PPG信号进行0.5-3HZ的带通滤波,以得到滤波后的PPG信号。
如此,穿戴式电子设备对PPG信号进行滤波处理,可以减少工频/电流噪声对PPG信号的影响,提高筛选PPG信号中的非人体生理信号的准确性。
可选地,本申请实施例中,由于ACC传感器为三轴加速度传感器,所以在X轴、Y轴和Z轴上均会产生一个ACC信号,本申请中是将该X轴、Y轴和Z轴上产生的ACC信号进行融合处理,以得到上述ACC信号。
示例性地,穿戴式电子设备在得到X轴、Y轴和Z轴对应的ACC信号之后,可以通过公式1将X轴、Y轴和Z轴对应的ACC信号进行融合,以得到上述ACC信号,具体公式为:
其中,combin_acc为上述ACC信号,accx为X轴对应的ACC信号,accy为Y轴对应的ACC,accz为Z轴对应的ACC信号。
可选地,本申请实施例中,穿戴式电子设备对采集到的ACC信号进行高通滤波,以得到滤波后的ACC信号。
示例性地,穿戴式电子设备可以对采集的ACC信号进行截止频率为1.2Hz的带通滤波,以得到滤波后的ACC信号。
如此,穿戴式电子设备对ACC信号进行滤波处理,可以减少工频/电流噪声对ACC信号的影响,提高筛选ACC信号中的非人体生理信号的准确性。
可选地,本申请实施例中,穿戴式电子设备在得到PPG信号之后,穿戴式电子设备可以按照第一时长对PPG信号进行划分处理,以得到N个第一时间窗口。
可选地,本申请实施例中,穿戴式电子设备在得到ACC信号之后,穿戴式电子设备可以按照第一时长对ACC信号进行窗口划分处理,以得到N个第二时间窗口。
可以理解,N个第一时间窗口中的每个第一时间窗口对应的窗长与N个第二时间窗口中的每个第二时间窗口对应的窗长相同。
示例性地,上述第一时长为提前预设的时长,例如1s或1ms。具体可以根据实际使用情况确定,本申请实施例不作限制。
步骤202、穿戴式电子设备基于PPG信号的信号参数,确定PPG信号中每个第一时间窗口对应的第一值。
本申请实施例中,上述第一值指示对应第一时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号。
可选地,本申请实施例中,上述PPG信号的信号参数包括以下至少一项:PPG信号的信号强度、PPG信号的信号幅值、PPG信号的信号幅值变化程度和PPG信号的信号幅值对应的上包络线和上包络线。
可选地,本申请实施例中,上述第一值可以为一个概率值,或一个结果值。
可选地,本申请实施例中,上述非人体生理信号可以包括以下至少一项:运动伪迹信号和无效信号。
可选地,本申请实施例中,上述PPG信号的信号参数包括:PPG信号的上下包络线对应的信号幅值,第一时间窗口包括多个周期。
示例性地,结合图1,如图2所示,上述步骤202具体可以通过下述的步骤202a至步骤202c实现。
步骤202a、穿戴式电子设备获取第一时间窗口的多个周期中的每个周期对应的上包络线的信号幅值的第一中位值,以及每个周期对应的下包络线的信号幅值的第二中位值。
本申请实施例中,穿戴式电子设备可以通过目标时间窗口包含的上包络线的信号幅值,计算目标时间窗口包含的上包络线的信号幅值的第一中位值;然后,可以通过目标时间窗口包含的下包络线的信号幅值,计算目标时间窗口对应的下包络线的信号幅值的第一中位值。也就是说,上述第一中位值包括两个中位值,分别为包括目标时间窗口包含的上包络线的信号幅值的中位值和目标时间窗口包含的下包络线的信号幅值的中位值。
示例性地,穿戴式电子设备可以统计目标时间窗口包含的上包络线的信号幅值,然后进行中位值运算,然后得到目标时间窗口包含的上包络线的信号幅值的中位值;同理,穿戴式电子设备可以统计目标时间窗口包含的下包络线的信号幅值,然后进行中位值运算,然后得到目标时间窗口包含的下包络线的信号幅值的中位值。
需要说明的是,针对上述N个第一时间窗口中的每个第一时间窗口,穿戴式电子设备均可以通过上述方法,得到每个第一时间窗口包含的上下包络线的信号幅值的中位值。
可选地,本申请实施例中,穿戴式电子设备可以通过形态学滤波的方法提取PPG信号中的上下包络线。
示例性地,态学滤波主要包含开运算和闭运算,开闭运算是由腐蚀膨胀算法构成。其中腐蚀算法在一维信号处理中是取结构元信号长度的信号的局部最小值;膨胀算法则是取局部最大值,定义f为PPG信号,g为结构元信号,则腐蚀算法可定义为:而膨胀算法可定义为:f⊙g=argmax{x0,x1,...,xn}。其中,x为结构元信号长度。
开运算是先腐蚀后膨胀,可定义为:
闭运算是先膨胀后腐蚀,可定义为:
需要说明的是,上述结构元为采用形态学方法进行图像处理时,要用到一个被称为结构元的辅助工具,所谓结构元就是一个形状和大小已知的像素点集,通常还要为结构元定义一个中心。
步骤202b、在第一中位值满足大于第一阈值的情况下,穿戴式电子设备为第一时间窗口添加数字标识,或者在第二中位值小于第二阈值的情况下,为第一时间窗口添加数字标识。
本申请实施例中,上述数字标识用于指示第一时间窗口中包含的PPG信号为非人体生理信号。
本申请实施例中,上述第一阈值和第二阈值可以为预设的值。其可以根据实际使用情况确定,本申请实施例不做限制。
本申请实施例中,人体的PPG信号其幅值会有个正常范围,即第一上限和第一下限,因此可以将该第一上限作为第一阈值,将第一下限作为第二阈值,若上包络线对应的第一中位值大于第一阈值,或下包络线对应的第一中位值小于第二阈值,则判定目标时间窗口中包含的信号为非人体生理信号,并为目标时间窗口添加数字标识1。
可选地,本申请实施例中,若上包络线对应的第一中位值小于或等于第一阈值,或下包络线对应的第一中位值大于或等于第二阈值,则判定目标时间窗口中包含的信号为人体生理信号,并为目标时间窗口添加数字标识0;或者不添加数字标识。
需要说明的是,针对上述N个第一时间窗口中的每个第一时间窗口,穿戴式电子设备均可以通过上述方法,为每个第一时间窗口添加数字标识。
步骤202c、穿戴式电子设备基于第一时间窗口的数字标识的数量,确定第一时间窗口对应的第一值。
本申请实施例中,在上述第一时间窗口的数字标识的数量大于或等于第一数字阈值的情况下,第一时间窗口对应的第一值为1;在第一时间窗口的数字标识的数量小于第一数字阈值的情况下,第一时间窗口对应的第一值为0。
示例性地,由于上述步骤202b中存在多个非人体生理信号判断条件,只要满足其中任一条件,则第一时间窗口包含的信号为非人体生理信号的概率会+1;且这个概率会累加。如果概率大于或等于3,则说明当前第一时间窗口已经有三个或以上的条件说明它是非人体生理信号,就会将第一时间窗口给个标签1,说明第一时间窗口中包含的信号是非人体生理信号。
如果概率小于3,则说明当前第一时间窗口有较少的条件说明它是非人体生理信号,就会将第一时间窗口给个标签0,说明第一时间窗口中包含的信号是人体生理信号。
本申请实施例中,穿戴式电子设备可以通过时间窗口的方式从PPG信号中确定出非人体生理信号在PPG信号中的准确位置,提升了穿戴式电子设备确定PPG信号中的非人体生理信号的准确性。
可选地,本申请实施例中,结合图2,如图3所示,在上述步骤202c之前,本申请实施例提供的信号筛选方法还包括下述的步骤301和步骤302。
步骤301、穿戴式电子设备获取第三时间段对应的上包络线的信号幅值的第三中位值,以及第三时间段对应的下包络线的信号幅值的第四中位值。
本申请实施例中,上述第三时间段包括第一时间段中目标时间窗口之前的M个第一时间窗口;M为大于或等于10的整数。
需要说明的是,上述步骤301中的获取上下包络线的信号幅值的第二中位值的具体过程可以详见上述实施例,为避免重复,此处不再赘述。
可选地,本申请实施例中,上述第三时间段可以为用户自定义的时间段;或者电子设备基于目标时间窗口之前的第一时间窗口确定的。
可选地,本申请实施例中,上述第三时间段可以为多个,如此,穿戴式电子设备可以分别获取多个第三时间段对应的第二中位值。
步骤302、在第五中位值大于第三阈值或第六中位值小于第四阈值的情况下,穿戴式电子设备为时间窗口添加数字标识。
本申请实施例中,第三阈值为第三时间段包含的时间窗口的上包络线对应的第二中位值与第一阈值的乘积,第四阈值为第三时间段内包含时间窗口的下包络线对应的第二中位值与第二阈值的乘积。
示例性地,在第三时间段为三个的情况下,该三个时间段包含的时间窗口的数量分别为10,20,30。在第三时间段包含的时间窗口为10个时间窗口的情况下,若第一中位值满足第一条件且所述第一中位值满足第二条件,则向目标时间窗口添加数字标识1;然后,在第三时间段包含的时间窗口为20个时间窗口的情况下,若第一中位值满足第一条件且第一中位值满足第二条件,则向目标时间窗口再次添加数字标识1;最后,在第三时间段包含的时间窗口为30个时间窗口的情况下,若第一中位值满足第一条件且第一中位值满足第二条件,则向目标时间窗口再次添加数字标识1。
可选地,本申请实施例中,若目标时间窗口之前的时间窗口的数量小于或等于10,则穿戴式电子设备仅对目标时间窗口执行上述步骤202a和步骤202b。
可以理解,针对上述N个第一时间窗口中的每个第一时间窗口,穿戴式电子设备可以通过上述方式,为每个第一时间窗口添加数字标识。
需要说明的是,针对上述步骤202a和步骤202b与步骤301和步骤302,本申请中并不限制步骤202a和步骤202b与步骤301和步骤302之间的执行顺序。例如,穿戴式电子设备可以先执行步骤202a和步骤202b,然后再执行步骤301和步骤302;或者,穿戴式电子设备可以先执行步骤301和步骤302,然后再执行步骤202a和步骤202b。具体可以根据实际使用需求确定,本申请实施例对此不做限制。
本申请实施例中,穿戴式电子设备可以基于历史时间窗口,向目标时间窗口添加数字标识,也就是说,穿戴式电子设备可以基于历史信息判断目标时间窗口中包含的信号为非人体生理信号的概率,提升了穿戴式电子设备确定PPG信号中的非人体生理信号的灵活性。
步骤203、穿戴式电子设备基于ACC信号的信号参数,确定ACC信号中每个第二时间窗口对应的第二值。
本申请实施例中,上述第二值用于指示对应第二时间窗口中包含的ACC信号是否为非人体生理信号。
可选地,本申请实施例中,上述ACC信号的信号参数可以包括以下至少一项:ACC信号的信号强度、ACC信号的信号幅值和PPG信号的信号幅值变化程度。
可选地,本申请实施例中,上述第二值可以为一个概率值,或一个结果值。
可选地,本申请实施例中,上述ACC信号的信号参数包括:第二时间窗口中的ACC信号的第一标准差值,第一标准差值用于表征第二时间窗口中的ACC信号的信号幅度变化程度。
示例性地,结合图1,如图4所示,上述步骤203具体可以通过下述的步骤203a和步骤203b实现。
步骤203a、在第一标准差值大于第五阈值的情况下,穿戴式电子设备为第二时间窗口添加数字标识。
本申请实施例中,上述数字标识用于指示第二时间窗口中包含的ACC信号为非人体生理信号。
本申请实施例中,上述第二时间窗口为N个第二时间窗口中目标时间窗口对应的时间窗口。
本申请实施例中,上述第五阈值可以为预设的值。其可以根据实际使用情况确定,本申请实施例不做限制。
示例性地,上述第五阈值可以用于表征用户进行大幅运动。
本申请实施例中,通过ACC信号可以检测用户是否在大幅运动,在第一标准差值大于第五阈值的情况下,穿戴式电子设备可以认为,此时用户正在进行大幅运动,由于用户大幅运动会导致PPG信号中会包含的非人体生理信号增多,所以在第一标准差值大于第五阈值的情况下,穿戴式电子设备可以为第二时间窗口添加数字标识。
需要说明的是,由于第二时间窗口为PPG信号中的目标时间窗口对应的时间窗口,所以通过为第二时间窗口添加数字标识可以指示目标时间窗口中包含非人体生理信号的概率较大。
可选地,本申请实施例中,电子设备可以将第二时间窗口中的ACC信号的信号幅值进行标准差运算,从而得到第二时间窗口对应的标准差值。
步骤203b、穿戴式电子设备基于第二时间窗口的数字标识的数量,确定第二时间窗口对应的第二值。
本申请实施例中,在第二时间窗口的数字标识的数量大于或等于第一数字阈值的情况下,第二时间窗口对应的所述第二值为1;在第二时间窗口的数字标识的数量小于第一数字阈值的情况下,第二时间窗口对应的第二值为0。
示例性地,由于上述步骤203a中存在非人体生理信号判断条件,只要满足条件,则第二时间窗口包含的信号为非人体生理信号的概率会+1;且这个概率会累加。如果概率大于或等于3,则说明当前第二时间窗口已经有三个或以上的条件说明它是非人体生理信号,就会将第二时间窗口给个标签1,说明第二时间窗口中包含的信号是非人体生理信号。
如果概率小于3,则说明第二时间窗口有较少的条件说明它是非人体生理信号,就会将第二时间窗口给个标签0,说明第二时间窗口中包含的信号是人体生理信号。
本申请实施例中,穿戴式电子设备可以通过ACC信号辅助穿戴式电子设备,从PPG信号中确定出非人体生理信号在PPG信号中的准确位置,提升了穿戴式电子设备确定PPG信号中的非人体生理信号的准确性。
可选地,本申请实施例中,结合图4,如图5所示,在上述步骤203b之前,本申请实施例提供的信号筛选方法还包括下述的步骤401和步骤402。
步骤401、穿戴式电子设备获取第四时间段对应的ACC信号的第二标准差值。
本申请实施例中,上述第四时间段包括第一时间段中第四时间窗口之前的M个第二时间窗口,第四时间窗口为N个第二时间窗口中的其中一个M为大于或等10的整数。
需要说明的是,上述步骤401中的获取第四时间段对应的ACC信号的第二标准差值的具体过程可以详见上述实施例,为避免重复,此处不再赘述。
可选地,本申请实施例中,上述第四时间段可以为用户自定义的时间段;或者电子设备基于第四时间窗口之前的第二时间窗口确定的。
可选地,本申请实施例中,上述第四时间段可以为多个,如此,穿戴式电子设备可以分别获取多个第四时间段对应的第二标准差值。
步骤402、在第二标准差值大于第六阈值的情况下,穿戴式电子设备为第四时间窗口添加数字标识。
本申请实施例中,上述第六阈值为第二标准差值与第五阈值的乘积。
示例性地,在第四时间段为三个的情况下,该三个时间段包含的时间窗口的数量分别为10,20,30。在第四时间段包含的时间窗口为10个时间窗口的情况下,若第一标准差值大于第六阈值,则向第四时间窗口添加数字标识1;然后,在第四时间段包含的时间窗口为20个时间窗口的情况下,若第一标准差值大于第六阈值,则向第四时间窗口再次添加数字标识1;最后,在第四时间段包含的时间窗口为30个时间窗口的情况下,若第一标准差值大于第六阈值,则向第四时间窗口再次添加数字标识1。
可选地,本申请实施例中,若第三时间窗口之前的时间窗口的数量小于或等于10,则穿戴式电子设备仅对第四时间窗口执行上述步骤203a。
可以理解,针对上述N个第二时间窗口中的每个第二时间窗口,穿戴式电子设备可以通过上述方式,为每个第二时间窗口添加数字标识。
需要说明的是,针对上述步骤203a与步骤401和步骤402,本申请中并不限制步骤203a与步骤401和步骤402之间的执行顺序。例如,穿戴式电子设备可以先执行步骤203a,然后再执行步骤401和步骤402;或者,穿戴式电子设备可以先执行步骤401和步骤402,然后再执行步骤203a。具体可以根据实际使用需求确定,本申请实施例对此不做限制。
本申请实施例中,穿戴式电子设备可以基于历史时间窗口,向第四时间窗口添加数字标识,也就是说,穿戴式电子设备可以基于历史信息判断第四时间窗口中包含的信号为非人体生理信号的概率,提升了穿戴式电子设备确定ACC信号中的非人体生理信号的灵活性。
步骤204、穿戴式电子设备基于目标时间窗口的第一值和与目标时间窗口对应的第三时间窗口的第二值,得到目标时间窗口对应的第三值。
本申请实施例中,上述第三值用于指示目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号,目标时间窗口为N个第一时间窗口中的一个。
本申请实施例中,穿戴式电子设备可以将目标时间窗口的第一值和与目标时间窗口对应的第三时间窗口的第二值进行或运算,从而得到目标时间窗口对应的第三值。
示例性地,若第一值为1,第二值1,则第三值为1+1=1;若第一值为1,第二值0,则第三值为1+0=1;若第一值为0,第二值0,则第三值为0+0=0。
本申请实施例中,有了第三值,穿戴式电子设备可以通过第三值,将PPG信号中的所有非人体生理信号表示出来。以便于后续处理,例如,删除非人体生理信号。
示例性地,假设当前时间窗口对应第三值为1,则记录该段时间戳作为起始时间戳;若当前时间窗口对应第三值为10,则记录该段时间戳为结束时间戳;其余情况则相应地更新起始时间戳或结束时间戳。
举例说明,这里以提取运动伪迹信号为例,假设有10s的信号,并且最终第三值序列Tag_final_set为[0,0,0,1,1,1,1,0,0,0]。需要把运动伪迹信号提取。第4号位标记Tag_final为第一个1,则记录起始时间戳,一直到第8号位标记Tag_final变为0,则记录结束时间戳。即可获得这一段运动伪迹的起始和结束时间戳,后续若需要作信号剔除,或者对运动伪迹信号作进一步分析,可以通过时间戳来定位这段运动伪迹信号。
在本申请实施例提供的信号筛选方法中,获取穿戴式电子设备中的PPG传感器在第一时间段内采集的PPG信号、ACC传感器在第一时间段内采集的ACC信号,PPG信号包括N个第一时间窗口,ACC信号包括N个第二时间窗口,N个第一时间窗口与N个第二时间窗口一一对应,N为正整数;基于PPG信号的信号参数,确定PPG信号中每个第一时间窗口对应的第一值,第一值指示对应第一时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号;基于ACC信号的信号参数,确定ACC信号中每个第二时间窗口对应的第二值,第二值用于指示对应第二时间窗口中包含的ACC信号是否为非人体生理信号;基于目标时间窗口的第一值和与目标时间窗口对应的第三时间窗口的第二值,得到目标时间窗口对应的第三值,第三值用于指示目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号,目标时间窗口为N个第一时间窗口中的一个。本方案中,电子设备可以通过ACC信号所得到的目标时间窗口对应的第三时间窗口的第二值和PPG信号中的目标时间窗口的第一值,综合判断目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号。也就是说,电子设备可以通过ACC信号辅助电子设备识别PPG信号中的为非人体生理信号,提升了电子设备识别PPG信号中的为非人体生理信号的准确性,进而提高了穿戴式电子设备通过PPG传感器测量用户生理指标的准确性。
可选地,本申请实施例中,结合图1,如图6所示,在上述步骤204之后,本申请实施例提供的信号筛选方法还包括下述的步骤501或步骤502。
步骤501、在第三值为1的情况下,穿戴式电子设备删除目标时间窗口内的PPG信号。
可选地,本申请实施例中,穿戴式电子设备可以统计N个第一时间窗口对应的第三值为1的第四时间窗口的位置信息,从而批量删除该第四时间窗口中包含的PPG信号。
步骤502、在第三值为0的情况下,穿戴式电子设备保留目标时间窗口内的PPG信号。
可选地,本申请实施例中,在穿戴式电子设备删除PGG信号中的非人体生理信号,得到至少两段PGG信号之后,穿戴式电子设备可以重新整合至少两段PGG信号,以得到第一PGG信号,该第一PGG信号中不包含非人体生理信号。
本申请实施例中,电子设备在识别出非人体生理信号之后,可以对该非人体生理信号进行删除,以保证PPG信号的有效性。
需要说明的是,本申请实施例提供的信号筛选方法,执行主体可以为信号筛选装置,或者电子设备,或者还可以为电子设备中的功能模块或实体。本申请实施例中以信号筛选装置执行信号筛选方法为例,说明本申请实施例提供的信号筛选装置。
图7示出了本申请实施例中涉及的信号筛选装置的一种可能的结构示意图。如图7所示,该信号筛选装置70可以包括:获取模块71、确定模块72和处理模块73。
其中,获取模块71,用于获取穿戴式电子设备中的光电容积脉搏波PPG传感器在第一时间段内采集的PPG信号、加速度ACC传感器在第一时间段内采集的ACC信号,PPG信号包括N个第一时间窗口,ACC信号包括N个第二时间窗口,N个第一时间窗口与N个第二时间窗口一一对应,N为正整数。确定模块72,用于基于获取模块获取的PPG信号的信号参数,确定PPG信号中每个第一时间窗口对应的第一值,第一值指示对应第一时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号;基于ACC信号的信号参数,确定ACC信号中每个第二时间窗口对应的第二值,第二值用于指示对应第二时间窗口中包含的ACC信号是否为非人体生理信号。处理模块73,用于基于确定模块确定的目标时间窗口的第一值和与目标时间窗口对应的第三时间窗口的第二值,得到目标时间窗口对应的第三值,第三值用于指示目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号,目标时间窗口为N个第一时间窗口中的一个,第三时间窗口为N个第二时间窗口中与目标时间窗口对应的时间窗口。
在一种可能的实现方式中,上述PPG信号的信号参数包括:PPG信号的上下包络线对应的信号幅值,第一时间窗口包括多个周期;上述确定模块72,具体用于获取每个周期对应的上包络线的信号幅值的第一中位值,以及每个周期对应的下包络线的信号幅值的第二中位值;在第一中位值大于第一阈值的情况下,为第一时间窗口添加数字标识,或者在第二中位值小于第二阈值的情况下,为第一时间窗口添加数字标识,数字标识用于指示第一时间窗口中包含的PPG信号为非人体生理信号;基于第一时间窗口的数字标识的数量,确定第一时间窗口对应的第一值;其中,在第一时间窗口的数字标识的数量大于或等于第一数字阈值的情况下,第一时间窗口对应的第一值为1;在第一时间窗口的数字标识的数量小于第一数字阈值的情况下,第一时间窗口对应的第一值为0。
在一种可能的实现方式中,上述信号筛选装置70还包括添加模块;上述获取模块71,还用于基于第一时间窗口的数字标识的数量,确定第一时间窗口对应的第一值之前,获取第三时间段对应的上包络线的信号幅值的第三中位值,以及第三时间段对应的下包络线的信号幅值的第四中位值,第三时间段包括第一时间段中目标时间窗口之前的M个第一时间窗口;M为大于或等于10的整数;获取目标时间窗口中的上包络线的信号幅值的第五中位值,以及目标时间窗口中的下包络线的信号幅值的第六中位值。上述添加模块,用于在第五中位值大于第三阈值或第六中位值小于第四阈值的情况下,为目标时间窗口添加数字标识;其中,第三阈值为第三时间段包含的时间窗口的上包络线对应的中位值与第一阈值的乘积,第四阈值为第三时间段内包含时间窗口的下包络线对应的中位值与第二阈值的乘积。
在一种可能的实现方式中,上述ACC信号的信号参数包括:第二时间窗口中的ACC信号的第一标准差值,第一标准差值用于表征第二时间窗口中的ACC信号的信号幅度变化程度;上述确定模块72,具体用于在第一标准差值大于第五阈值的情况下,为第二时间窗口添加数字标识,数字标识用于指示第二时间窗口中包含的ACC信号为非人体生理信号;基于第二时间窗口的数字标识的数量,确定第二时间窗口对应的第二值;其中,在第二时间窗口的数字标识的数量大于或等于第一数字阈值的情况下,第二时间窗口对应的第二值为1;在第二时间窗口的数字标识的数量小于第一数字阈值的情况下,第二时间窗口对应的第二值为0。
在一种可能的实现方式中,上述信号筛选装置70还包括添加模块;上述获取模块71,还用于基于第二时间窗口的数字标识的数量,确定第二时间窗口对应的第二值之前,获取第四时间段对应的ACC信号的第二标准差值,第四时间段包括第一时间段中第三时间窗口之前的M个第二时间窗口;M为大于或等10的整数,第三时间窗口为N个第二时间窗口中的其中一个。添加模块72,用于在第二标准差值大于第六阈值的情况下,为第三时间窗口添加数字标识;其中,第六阈值为第二标准差值与第五阈值的乘积。
在一种可能的实现方式中,上述处理模块73,还用于基于目标时间窗口的第一值和与目标时间窗口对应的第二时间窗口的第二值,得到目标时间窗口对应的第三值之后,在第三值为1的情况下,删除目标时间窗口内的PPG信号;或者,在第三值为0的情况下,保留目标时间窗口内的PPG信号。
本申请实施例提供一种信号筛选装置,信号筛选装置可以通过ACC信号所得到的目标时间窗口对应的第三时间窗口的第二值和PPG信号中的目标时间窗口的第一值,综合判断目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号。也就是说,信号筛选装置可以通过ACC信号辅助信号筛选装置识别PPG信号中的为非人体生理信号,提升了信号筛选装置识别PPG信号中的为非人体生理信号的准确性,进而提高了信号筛选装置通过PPG传感器测量用户生理指标的准确性。
本申请实施例中的信号筛选装置可以是电子设备,也可以是电子设备中的部件,例如集成电路或芯片。该电子设备可以是终端,也可以为除终端之外的其他设备。示例性的,移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(Mobile Internet Device,MID)、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobilepersonal computer,UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等,还可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage,NAS)、个人计算机(personal computer,PC)、电视机(television,TV)、柜员机或者自助机等,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的信号筛选装置可以为具有操作系统的装置。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统,可以为iOS操作系统,还可以为其他可能的操作系统,本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例提供的信号筛选装置能够实现上述方法实施例实现的各个过程,为避免重复,这里不再赘述。
可选地,如图8所示,本申请实施例还提供一种电子设备90,包括处理器91和存储器92,存储器92上存储有可在所述处理器91上运行的程序或指令,该程序或指令被处理器91执行时实现上述信号筛选方法实施例的各个步骤,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。
图9为实现本申请实施例的一种电子设备的硬件结构示意图。
该电子设备100包括但不限于:射频单元101、网络模块102、音频输出单元103、输入单元104、传感器105、显示单元106、用户输入单元107、接口单元108、存储器109、以及处理器110等部件。
本领域技术人员可以理解,电子设备100还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),电源可以通过电源管理系统与处理器110逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。图9中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定,电子设备可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置,在此不再赘述。
其中,处理器110,用于获取穿戴式电子设备中的光电容积脉搏波PPG传感器在第一时间段内采集的PPG信号、加速度ACC传感器在第一时间段内采集的ACC信号,PPG信号包括N个第一时间窗口,ACC信号包括N个第二时间窗口,N个第一时间窗口与N个第二时间窗口一一对应,N为正整数;基于PPG信号的信号参数,确定PPG信号中每个第一时间窗口对应的第一值,第一值指示对应第一时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号;基于ACC信号的信号参数,确定ACC信号中每个第二时间窗口对应的第二值,第二值用于指示对应第二时间窗口中包含的ACC信号是否为非人体生理信号;基于目标时间窗口的第一值和与目标时间窗口对应的第三时间窗口的第二值,得到目标时间窗口对应的第三值,第三值用于指示目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号,目标时间窗口为N个第一时间窗口中的一个,第三时间窗口为N个第二时间窗口中与目标时间窗口对应的时间窗口。
本申请实施例提供一种电子设备,电子设备可以通过ACC信号所得到的目标时间窗口对应的第三时间窗口的第二值和PPG信号中的目标时间窗口的第一值,综合判断目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号。也就是说,电子设备可以通过ACC信号辅助电子设备识别PPG信号中的为非人体生理信号,提升了电子设备识别PPG信号中的为非人体生理信号的准确性,进而提高了电子设备通过PPG传感器测量用户生理指标的准确性。
可选地,本申请实施例中,上述PPG信号的信号参数包括:上述PPG信号的上下包络线对应的信号幅值,第一时间窗口包括多个周期;上述处理器110,具体用于获取每个周期对应的上包络线的信号幅值的第一中位值,以及每个周期对应的下包络线的信号幅值的第二中位值;在第一中位值大于第一阈值的情况下,为第一时间窗口添加数字标识,或者在第二中位值小于第二阈值的情况下,为第一时间窗口添加数字标识,数字标识用于指示第一时间窗口中包含的PPG信号为非人体生理信号;基于第一时间窗口的数字标识的数量,确定第一时间窗口对应的第一值;其中,在第一时间窗口的数字标识的数量大于或等于第一数字阈值的情况下,第一时间窗口对应的第一值为1;在第一时间窗口的数字标识的数量小于第一数字阈值的情况下,第一时间窗口对应的第一值为0。
可选地,本申请实施例中,上述处理器110,还用于基于第一时间窗口的数字标识的数量,确定第一时间窗口对应的第一值之前,获取第三时间段对应的上包络线的信号幅值的第三中位值,以及第三时间段对应的下包络线的信号幅值的第四中位值,第三时间段包括第一时间段中目标时间窗口之前的M个第一时间窗口;M为大于或等于10的整数;获取目标时间窗口中的上包络线的信号幅值的第五中位值,以及目标时间窗口中的下包络线的信号幅值的第六中位值;在第五中位值大于第三阈值或第六中位值小于第四阈值的情况下,为目标时间窗口添加数字标识;其中,第三阈值为第三时间段包含的时间窗口的上包络线对应的中位值与第一阈值的乘积,第四阈值为第三时间段内包含时间窗口的下包络线对应的中位值与第二阈值的乘积。
可选地,本申请实施例中,上述ACC信号的信号参数包括:第二时间窗口中的ACC信号的第一标准差值,第一标准差值用于表征第二时间窗口中的ACC信号的信号幅度变化程度;上述处理器110,具体用于在第一标准差值大于第五阈值的情况下,为第二时间窗口添加数字标识,数字标识用于指示第二时间窗口中包含的ACC信号为非人体生理信号;基于第二时间窗口的数字标识的数量,确定第二时间窗口对应的第二值;其中,在第二时间窗口的数字标识的数量大于或等于第一数字阈值的情况下,第二时间窗口对应的第二值为1;在第二时间窗口的数字标识的数量小于第一数字阈值的情况下,第二时间窗口对应的第二值为0。
可选地,本申请实施例中,上述处理器110,还用于基于第二时间窗口的数字标识的数量,确定第二时间窗口对应的第二值之前,获取第四时间段对应的ACC信号的第二标准差值,第四时间段包括第一时间段中第四时间窗口之前的M个第二时间窗口,第四时间窗口为N个第二时间窗口中的其中一个,M为大于或等10的整数,;在第二标准差值大于第六阈值的情况下,为第四时间窗口添加数字标识;其中,第六阈值为第二标准差值与第五阈值的乘积。
可选地,本申请实施例中,上述处理器110,还用于基于目标时间窗口的第一值和与目标时间窗口对应的第二时间窗口的第二值,得到目标时间窗口对应的第三值之后,在第三值为1的情况下,删除目标时间窗口内的PPG信号;或者,在第三值为0的情况下,保留目标时间窗口内的PPG信号。
本申请实施例提供的电子设备能够实现上述方法实施例实现的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
本实施例中各种实现方式具有的有益效果具体可以参见上述方法实施例中相应实现方式所具有的有益效果,为避免重复,此处不再赘述。
应理解的是,本申请实施例中,输入单元104可以包括图形处理器(GraphicsProcessing Unit,GPU)1041和麦克风1042,图形处理器1041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。显示单元106可包括显示面板1061,可以采用液晶显示器、有机发光二极管等形式来配置显示面板1061。用户输入单元107包括触控面板1071以及其他输入设备1072中的至少一种。触控面板1071,也称为触摸屏。触控面板1071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其他输入设备1072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆,在此不再赘述。
存储器109可用于存储软件程序以及各种数据。存储器109可主要包括存储程序或指令的第一存储区和存储数据的第二存储区,其中,第一存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序或指令(比如声音播放功能、图像播放功能等)等。此外,存储器109可以包括易失性存储器或非易失性存储器,或者,存储器109可以包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),静态随机存取存储器(Static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate SDRAM,DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synch link DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM,DRRAM)。本申请实施例中的存储器109包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
处理器110可包括一个或多个处理单元;可选的,处理器110集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理涉及操作系统、用户界面和应用程序等的操作,调制解调处理器主要处理无线通信信号,如基带处理器。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器110中。
本申请实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现上述方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
其中,所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质,包括计算机可读存储介质,如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。
本申请实施例另提供了一种芯片,所述芯片包括处理器和通信接口,所述通信接口和所述处理器耦合,所述处理器用于运行程序或指令,实现上述方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
应理解,本申请实施例提到的芯片还可以称为系统级芯片、系统芯片、芯片系统或片上系统芯片等。
本申请实施例提供一种计算机程序产品,该程序产品被存储在存储介质中,该程序产品被至少一个处理器执行以实现如上述信号筛选方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可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,例如,可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
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上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述,但是本申请并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本申请的保护之内。
Claims (14)
1.一种信号筛选方法,其特征在于,所述方法包括:
获取光电容积脉搏波PPG传感器在第一时间段内采集的PPG信号、加速度ACC传感器在所述第一时间段内采集的ACC信号,所述PPG信号包括N个第一时间窗口,所述ACC信号包括N个第二时间窗口,所述N个第一时间窗口与所述N个第二时间窗口一一对应,N为正整数;
基于所述PPG信号的信号参数,确定所述PPG信号中每个所述第一时间窗口对应的第一值,所述第一值指示对应第一时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号;
基于所述ACC信号的信号参数,确定所述ACC信号中每个所述第二时间窗口对应的第二值,所述第二值用于指示对应第二时间窗口中包含的ACC信号是否为非人体生理信号;
基于目标时间窗口的第一值和第三时间窗口的第二值,得到所述目标时间窗口对应的第三值,所述第三值用于指示所述目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号,所述目标时间窗口为所述N个第一时间窗口中的一个,所述第三时间窗口为所述N个第二时间窗口中与所述目标时间窗口对应的时间窗口。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述PPG信号的信号参数包括:所述PPG信号的上下包络线对应的信号幅值,所述第一时间窗口包括多个周期;
所述基于所述PPG信号的信号参数,确定所述PPG信号中每个所述第一时间窗口对应的第一值,包括:
获取每个所述周期对应的上包络线的信号幅值的第一中位值,以及所述每个周期对应的下包络线的信号幅值的第二中位值;
在所述第一中位值大于第一阈值的情况下,为所述第一时间窗口添加数字标识,或者在所述第二中位值小于第二阈值的情况下,为所述第一时间窗口添加所述数字标识,所述数字标识用于指示所述第一时间窗口中包含的PPG信号为非人体生理信号;
基于所述第一时间窗口的所述数字标识的数量,确定所述第一时间窗口对应的所述第一值;
其中,在所述第一时间窗口的所述数字标识的数量大于或等于第一数字阈值的情况下,所述第一时间窗口对应的所述第一值为1;
在所述第一时间窗口的所述数字标识的数量小于所述第一数字阈值的情况下,所述第一时间窗口对应的所述第一值为0。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一时间窗口的所述数字标识的数量,确定所述第一时间窗口对应的所述第一值之前,所述方法还包括:
获取第三时间段对应的上包络线的信号幅值的第三中位值,以及所述第三时间段对应的下包络线的信号幅值的第四中位值,所述第三时间段包括所述第一时间段中目标时间窗口之前的M个第一时间窗口;M为大于或等于10的整数;
获取所述目标时间窗口中的上包络线的信号幅值的第五中位值,以及所述目标时间窗口中的下包络线的信号幅值的第六中位值;
在所述第五中位值大于第三阈值或所述第六中位值小于第四阈值的情况下,为所述目标时间窗口添加所述数字标识;
其中,所述第三阈值为所述第三时间段包含的时间窗口的上包络线对应的中位值与所述第一阈值的乘积,所述第四阈值为所述第三时间段内包含时间窗口的下包络线对应的中位值与所述第二阈值的乘积。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述ACC信号的信号参数包括:所述第二时间窗口中的ACC信号的第一标准差值,所述第一标准差值用于表征所述第二时间窗口中的ACC信号的信号幅度变化程度;
所述基于所述ACC信号的信号参数,确定所述ACC信号中每个所述第二时间窗口对应的第二值,包括:
在所述第一标准差值大于第五阈值的情况下,为所述第二时间窗口添加数字标识,所述数字标识用于指示所述第二时间窗口中包含的ACC信号为非人体生理信号;
基于所述第二时间窗口的所述数字标识的数量,确定所述第二时间窗口对应的所述第二值;
其中,在所述第二时间窗口的所述数字标识的数量大于或等于第一数字阈值的情况下,所述第二时间窗口对应的所述第二值为1;
在所述第二时间窗口的所述数字标识的数量小于所述第一数字阈值的情况下,所述第二时间窗口对应的所述第二值为0。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述第二时间窗口的所述数字标识的数量,确定所述第二时间窗口对应的所述第二值之前,所述方法还包括:
获取第四时间段对应的ACC信号的第二标准差值,所述第四时间段包括所述第一时间段中第四时间窗口之前的M个第二时间窗口,所述第四时间窗口为所述N个第二时间窗口中的其中一个,M为大于或等10的整数,;
在所述第二标准差值大于第六阈值的情况下,为所述第四时间窗口添加所述数字标识;
其中,所述第六阈值为所述第二标准差值与所述第五阈值的乘积。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于目标时间窗口的第一值和与所述目标时间窗口对应的第二时间窗口的第二值,得到所述目标时间窗口对应的第三值之后,所述方法还包括:
在所述第三值为1的情况下,删除所述目标时间窗口内的PPG信号;或者,在所述第三值为0的情况下,保留所述目标时间窗口内的PPG信号。
7.一种信号筛选装置,其特征在于,所述装置包括:获取模块、确定模块和处理模块;
所述获取模块,用于获取光电容积脉搏波PPG传感器在第一时间段内采集的PPG信号、加速度ACC传感器在所述第一时间段内采集的ACC信号,所述PPG信号包括N个第一时间窗口,所述ACC信号包括N个第二时间窗口,所述N个第一时间窗口与所述N个第二时间窗口一一对应,N为正整数;
所述确定模块,用于基于所述获取模块获取的PPG信号的信号参数,确定所述PPG信号中每个所述第一时间窗口对应的第一值,所述第一值指示对应第一时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号;
所述确定模块,还用于基于所述获取模块获取的ACC信号的信号参数,确定所述ACC信号中每个所述第二时间窗口对应的第二值,所述第二值用于指示对应第二时间窗口中包含的ACC信号是否为非人体生理信号;
所述处理模块,用于基于所述确定模块确定的目标时间窗口的第一值和第三时间窗口的第二值,得到所述目标时间窗口对应的第三值,所述第三值用于指示所述目标时间窗口中包含的PPG信号是否为非人体生理信号,所述目标时间窗口为所述N个第一时间窗口中的一个,所述第三时间窗口为所述N个第二时间窗口中与所述目标时间窗口对应的时间窗口。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述PPG信号的信号参数包括:所述PPG信号的上下包络线对应的信号幅值,所述第一时间窗口包括多个周期;
所述确定模块,具体用于获取每个所述周期对应的上包络线的信号幅值的第一中位值,以及所述每个周期对应的下包络线的信号幅值的第二中位值;
在所述第一中位值大于第一阈值的情况下,为所述第一时间窗口添加数字标识,或者在所述第二中位值小于第二阈值的情况下,为所述第一时间窗口添加所述数字标识,所述数字标识用于指示所述第一时间窗口中包含的PPG信号为非人体生理信号;
基于所述第一时间窗口的所述数字标识的数量,确定所述第一时间窗口对应的所述第一值;
其中,在所述第一时间窗口的所述数字标识的数量大于或等于第一数字阈值的情况下,所述第一时间窗口对应的所述第一值为1;
在所述第一时间窗口的所述数字标识的数量小于所述第一数字阈值的情况下,所述第一时间窗口对应的所述第一值为0。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述信号筛选装置还包括添加模块;
所述获取模块,还用于所述基于所述第一时间窗口的所述数字标识的数量,确定所述第一时间窗口对应的所述第一值之前,获取第三时间段对应的上包络线的信号幅值的第三中位值,以及所述第三时间段对应的下包络线的信号幅值的第四中位值,所述第三时间段包括所述第一时间段中目标时间窗口之前的M个第一时间窗口;M为大于或等于10的整数;
获取所述目标时间窗口中的上包络线的信号幅值的第五中位值,以及所述目标时间窗口中的下包络线的信号幅值的第六中位值;
所述添加模块,用于在所述第五中位值大于第三阈值或所述第六中位值小于第四阈值的情况下,为所述目标时间窗口添加所述数字标识;
其中,所述第三阈值为所述第三时间段包含的时间窗口的上包络线对应的中位值与所述第一阈值的乘积,所述第四阈值为所述第三时间段内包含时间窗口的下包络线对应的中位值与所述第二阈值的乘积。
10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述ACC信号的信号参数包括:所述第二时间窗口中的ACC信号的第一标准差值,所述第一标准差值用于表征所述第二时间窗口中的ACC信号的信号幅度变化程度;
所述确定模块,具体用于在所述第一标准差值大于第五阈值的情况下,为所述第二时间窗口添加数字标识,所述数字标识用于指示所述第二时间窗口中包含的ACC信号为非人体生理信号;
基于所述第二时间窗口的所述数字标识的数量,确定所述第二时间窗口对应的所述第二值;
其中,在所述第二时间窗口的所述数字标识的数量大于或等于第一数字阈值的情况下,所述第二时间窗口对应的所述第二值为1;
在所述第二时间窗口的所述数字标识的数量小于所述第一数字阈值的情况下,所述第二时间窗口对应的所述第二值为0。
11.根据权利要求10所述的装置,其特征在于,所述信号筛选装置还包括添加模块;
所述获取模块,还用于所述基于所述第二时间窗口的所述数字标识的数量,确定所述第二时间窗口对应的所述第二值之前,获取第四时间段对应的ACC信号的第二标准差值,所述第四时间段包括所述第一时间段中第四时间窗口之前的M个第二时间窗口;M为大于或等10的整数,所述第四时间窗口为所述N个第二时间窗口中的其中一个;
所述添加模块,用于在所述第二标准差值大于第六阈值的情况下,为所述第三时间窗口添加所述数字标识;
其中,所述第六阈值为所述第二标准差值与所述第五阈值的乘积。
12.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述处理模块,还用于所述基于目标时间窗口的第一值和与所述目标时间窗口对应的第二时间窗口的第二值,得到所述目标时间窗口对应的第三值之后,在所述第三值为1的情况下,删除所述目标时间窗口内的PPG信号;或者,在所述第三值为0的情况下,保留所述目标时间窗口内的PPG信号。
13.一种电子设备,其特征在于,包括处理器,存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序或指令,所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的信号筛选方法的步骤。
14.一种可读存储介质,其特征在于,所述可读存储介质上存储程序或指令,所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1至6中任一项所述的信号筛选方法的步骤。
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CN202410262399.4A CN118141349A (zh) | 2024-03-07 | 2024-03-07 | 信号筛选方法、装置、电子设备及存储介质 |
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