JP6761265B2 - 光電式容積脈波信号のノイズ除去方法とシステム - Google Patents
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Description
本特許出願は、2015年4月27日出願のインド国出願第1684/MUM/2015号の優先権を主張する。上記出願の内容すべてがここに参照として組み入れられる。
Claims (21)
- ユーザの血圧(BP)を推定する光電式容積脈波(PPG)信号のノイズ除去のための、プロセッサに実装された方法であって、
a.一以上のハードウェアプロセッサにより、携帯通信機器(204)に結合された撮像デバイス(202)を使用して前記ユーザから光電式容積脈波信号を抽出することと、
b.一以上のハードウェアプロセッサにより、前記抽出された光電式容積脈波信号を、アップサンプリングモジュール(206)を使用してアップサンプリングすることであって、前記抽出された光電式容積脈波信号は線形補間を使用してアップサンプリングされることと、
c.一以上のハードウェアプロセッサにより、前記アップサンプリングされた光電式容積脈波信号を、フィルタリングモジュール(208)を使用してフィルタリングすることと、
d.一以上のハードウェアプロセッサにより、前記アップサンプリングかつフィルタリングされた光電式容積脈波信号の各サイクルの不均一な基線変動を、基線変動除去モジュール(210)を使用して除去することと、
e.一以上のハードウェアプロセッサにより、光電式容積脈波信号の外れ値サイクルを、外れ値除去モジュール(212)を使用してk平均クラスタリングによって除去することと、
f.一以上のハードウェアプロセッサにより、外れ値サイクル除去後の光電式容積脈波信号の残りのサイクルを、信号モデル化モジュール(214)を使用して2つのガウス関数の和によってモデル化することと、
g.一以上のハードウェアプロセッサにより、当初に抽出かつモデル化された光電式容積脈波信号から、時間領域の特徴を、特徴抽出モジュール(216)を使用して抽出し、前記ユーザの血圧を推定することと
を含む方法。 - 前記光電式容積脈波信号は、指、耳、つま先及び前頭を含む群から選択されたユーザの末梢身体部分から抽出される請求項1に記載の方法。
- 前記光電式容積脈波信号は、前記携帯通信機器に結合された撮像デバイスに取り付けられた発光源を使用して前記ユーザから抽出される請求項1に記載の方法。
- 前記光電式容積脈波信号は、携帯通信機器に結合された撮像デバイスを使用して、キャプチャビデオのYCBCR色空間のY領域において抽出される請求項1に記載の方法。
- 前記携帯通信機器に結合された撮像デバイスは、光電式容積脈波信号を30fpsのビデオストリームとして抽出する請求項1に記載の方法。
- 前記光電式容積脈波信号は、第nフレームの光電式容積脈波の信号値が前記第nフレームのY成分の平均値によって代表される時系列データとして抽出される請求項1に記載の方法。
- 前記アップサンプリングされた光電式容積脈波信号は、ゼロ平均に正規化され、0.5Hz及び5Hzのカットオフ周波数を有する4次バターワース帯域通過フィルタに適用される請求項1に記載の方法。
- 前記アップサンプリングかつフィルタリングされた光電式容積脈波信号の、長さkの各サイクル(F)の不均一な基線変動が、長さkの直線セグメントを形成する第2ベクトルTを構築することによって除去され、
前記直線セグメントは、前記第2ベクトルTの端点が、線形回帰を使用して構築された前記端点間のk−2個の等間隔点に沿った各サイクルFの端点と同じであり、
ベクトルF1=F−Tが、ゼロ基線を有する修正サイクルを代表する請求項1に記載の方法。 - 前記光電式容積脈波信号の外れ値サイクルは、
前記光電式容積脈波信号の各サイクルを等しいサイズの複数の矩形重なり窓に分割することと、
前記複数の矩形重なり窓の基本周波数を特定することと、
理想的な時間周期からの絶対差を計算することと、
前記理想的な時間周期の高値を、誤って検出されたサイクルとして示すことと、
誤って検出された外れ値を、k平均クラスタリングを使用して除去することと
によって除去される請求項1に記載の方法。 - 収縮期時間と、拡張期時間と、パルス高の33%(B33)、75%(B75)におけるパルス幅と、ガウスRMS幅を伴う当初信号の合計パルス幅と、フィッティングされたガウス曲線のC1、C2と、モードパラメータb1及びb2とを含む時間領域の特徴が、当初に抽出かつモデル化された光電式容積脈波信号から機械学習技術を使用して抽出され、前記ユーザの血圧が推定される請求項1に記載の方法。
- ユーザの血圧(BP)を推定する光電式容積脈波(PPG)信号のノイズ除去のシステムであって、
a.携帯通信機器に結合された撮像デバイスであって、前記ユーザから光電式容積脈波信号を抽出するべく適合された撮像デバイスと、
b.前記抽出された光電式容積脈波信号をアップサンプリングするべく適合されたアップサンプリングモジュールであって、前記抽出された光電式容積脈波信号は線形補間を使用してアップサンプリングされるアップサンプリングモジュールと、
c.前記アップサンプリングされた光電式容積脈波信号をフィルタリングするべく適合されたフィルタリングモジュールと、
d.前記アップサンプリングかつフィルタリングされた光電式容積脈波信号の各サイクルの不均一な基線変動を除去するべく適合された基線変動除去モジュールと、
e.前記光電式容積脈波信号の外れ値サイクルをk平均クラスタリングによって除去するべく適合された外れ値除去モジュールと、
f.外れ値サイクル除去後の光電式容積脈波信号の残りのサイクルを2つのガウス関数の和によってモデル化するべく適合された信号モデル化モジュールと、
g.当初に抽出かつモデル化された光電式容積脈波信号から時間領域の特徴を抽出して前記ユーザの血圧を推定するべく適合された特徴抽出モジュールと
を含むシステム。 - 前記携帯通信機器に結合された撮像デバイスは、指、耳、つま先及び前頭を含む群から選択されたユーザの末梢身体部分から光電式容積脈波信号を抽出するべく適合される請求項11に記載のシステム。
- 前記携帯通信機器に結合された撮像デバイスは、光電式容積脈波信号を抽出するための発光源を有する請求項11に記載のシステム。
- 前記携帯通信機器に結合された撮像デバイスは、キャプチャビデオのYCBCR色空間のY領域において前記光電式容積脈波信号を抽出する請求項11に記載のシステム。
- 前記携帯通信機器に結合された撮像デバイスは、30fpsのビデオストリームとして光電式容積脈波信号を抽出する請求項11に記載のシステム。
- 前記光電式容積脈波信号は、第nフレームの光電式容積脈波の信号値が前記第nフレームのY成分の平均値によって代表される時系列データとして抽出される請求項11に記載のシステム。
- 前記アップサンプリングされた光電式容積脈波信号は、ゼロ平均に正規化され、0.5Hz及び5Hzのカットオフ周波数を有する4次バターワース帯域通過フィルタに適用される請求項11に記載のシステム。
- 前記アップサンプリングかつフィルタリングされた光電式容積脈波信号の、長さkの各サイクル(F)の不均一な基線変動が、長さkの直線セグメントを形成する第2ベクトルTを構築することによって除去され、
前記直線セグメントは、前記第2ベクトルTの端点が、線形回帰を使用して構築された前記端点間のk−2個の等間隔点に沿った各サイクルFの端点と同じであり、
ベクトルF1=F−Tが、ゼロ基線を有する修正サイクルを代表する請求項11に記載のシステム。 - 前記光電式容積脈波信号の外れ値サイクルは、
前記光電式容積脈波信号の各サイクルを等しいサイズの複数の矩形重なり窓に分割することと、
前記複数の矩形重なり窓の基本周波数を特定することと、
理想的な時間周期からの絶対差を計算することと、
前記理想的な時間周期の高値を、誤って検出されたサイクルとして示すことと、
誤って検出された外れ値を、k平均クラスタリングを使用して除去することと
によって除去される請求項11に記載のシステム。 - 収縮期時間と、拡張期時間と、パルス高の33%(B33)、75%(B75)におけるパルス幅と、ガウスRMS幅を伴う当初信号の合計パルス幅と、フィッティングされたガウス曲線のC1、C2と、モードパラメータb1及びb2とを含む時間領域の特徴が、当初に抽出かつモデル化された光電式容積脈波信号から機械学習技術を使用して抽出され、前記ユーザの血圧が推定される請求項11に記載のシステム。
- 非一時的コンピュータ可読媒体であって、
a.携帯通信機器に結合された撮像デバイスを使用して光電式容積脈波信号をユーザから抽出することと、
b.前記抽出された光電式容積脈波信号を、アップサンプリングモジュールを使用してアップサンプリングすることであって、前記抽出された光電式容積脈波信号は線形補間を使用してアップサンプリングされることと、
c.前記アップサンプリングされた光電式容積脈波信号を、フィルタリングモジュールを使用してフィルタリングすることと、
d.前記アップサンプリングかつフィルタリングされた光電式容積脈波信号の各サイクルの不均一な基線変動を、基線変動除去モジュールを使用して除去することと、
e.前記光電式容積脈波信号の外れ値サイクルを、外れ値除去モジュールを使用してk平均クラスタリングによって除去することと、
f.外れ値サイクル除去後の光電式容積脈波信号の残りのサイクルを、信号モデル化モジュールを使用して2つのガウス関数の和によってモデル化することと、
g.当初に抽出かつモデル化された光電式容積脈波信号から時間領域の特徴を、特徴抽出モジュールを使用して抽出し、前記ユーザの血圧を推定することと
を含む方法を実行するコンピュータプログラムが具体化された非一時的コンピュータ可読媒体。
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EP3461404A1 (en) * | 2017-09-27 | 2019-04-03 | Koninklijke Philips N.V. | A sensor system and sensing method for use in assessment of circulatory volume |
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GB201803506D0 (en) * | 2018-03-05 | 2018-04-18 | Univ Oxford Innovation Ltd | Method and apparatus for monitoring a human or animal subject |
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WO2022146883A1 (en) * | 2020-12-30 | 2022-07-07 | Valencell, Inc. | Systems, methods and apparatus for generating biometric estimations using real-time photoplethysmography data |
CN113796845B (zh) * | 2021-06-10 | 2023-08-04 | 重庆邮电大学 | 一种基于图像处理的驾驶员心率识别方法 |
CN113693575A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-26 | 武汉理工大学 | 一种基于轻量级神经网络的ppg血压检测方法 |
CN114010167A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-02-08 | 中山大学 | 一种基于威布尔函数的脉搏波拟合方法 |
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EP2544125A1 (en) | 2011-07-04 | 2013-01-09 | Sabirmedical, S.L. | Methods and systems for non-invasive measurement of blood pressure |
US9485345B2 (en) | 2011-09-21 | 2016-11-01 | University Of North Texas | 911 services and vital sign measurement utilizing mobile phone sensors and applications |
US9195900B2 (en) * | 2011-11-21 | 2015-11-24 | Pixart Imaging Inc. | System and method based on hybrid biometric detection |
US20140031646A1 (en) | 2012-03-29 | 2014-01-30 | Sergey Yakirevich | Blood pressure estimation using a hand-held device |
US9241676B2 (en) * | 2012-05-31 | 2016-01-26 | Covidien Lp | Methods and systems for power optimization in a medical device |
US20150182132A1 (en) * | 2012-08-10 | 2015-07-02 | Cnv Systems Ltd. | Mobile device system for measurement of cardiovascular health |
US9662022B2 (en) * | 2013-04-26 | 2017-05-30 | Xerox Corporation | Continuous cardiac signal generation from a video of a subject being monitored for cardiac function |
JP6435128B2 (ja) * | 2013-07-26 | 2018-12-05 | タタ・コンサルタンシー・サーヴィシズ・リミテッド | 生理学的パラメータの監視 |
US20160157761A1 (en) * | 2013-08-06 | 2016-06-09 | Koninklijke Philips N.V. | System and method for extracting physiological information from remotely detected electromagnetic radiation |
JP6032165B2 (ja) * | 2013-09-18 | 2016-11-24 | 株式会社デンソー | 血圧計 |
US9270825B2 (en) * | 2014-03-18 | 2016-02-23 | Xerox Corporation | Non-contact stress assessment devices |
US20170202505A1 (en) * | 2014-07-22 | 2017-07-20 | Koninklijke Philips N.V. | Unobtrusive skin tissue hydration determining device and related method |
CN104323764A (zh) * | 2014-10-13 | 2015-02-04 | 天津工业大学 | 一种基于智能手机的人体动脉血压测量方法 |
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