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脉搏波节拍质量评估方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

时间:2022-02-20 阅读: 作者:专利查询

脉搏波节拍质量评估方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

1.本技术涉及可穿戴设备技术领域,特别是涉及一种脉搏波节拍质量评估方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术:

2.随着移动互联网技术的快速发展,可穿戴设备日新月异,为满足现代人对健康方面日益增长的需求,各种可穿戴设备都相继具备了能够采集用户的脉搏波节拍,从而利用脉搏波节拍分析用户的生命体征数据(如心率、血氧饱和度等)的健康跟踪功能。然而,目前可穿戴设备所常用的波长光源其抗干扰能力较弱,易受佩戴不良、运动伪迹等引入的干扰信号的影响,导致采集的脉搏波节拍信号质量较差,因此,为了能够更好地对用户的生命体征数据进行分析,需要筛选信号质量较好的脉搏波节拍进行分析。
3.传统技术中,主要是通过基于预定义的模板匹配和波形参数对脉搏波节拍的信号质量进行判断筛选,从而确定出信号质量较好的脉搏波节拍。然而,目前的对脉搏波节拍的信号质量判断方法,存在判断准确度较低的问题。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高对脉搏波节拍的信号质量判断准确度的脉搏波节拍质量评估方法、装置、计算机设备和存储介质。
5.一种脉搏波节拍质量评估方法,所述方法包括:
6.获取预设时间窗口内至少两个相邻初始脉搏波节拍间的相关系数,并确定各所述相关系数大于第一阈值的数量;
7.根据所述数量与预设的数量阈值,从所述初始脉搏波节拍中确定候选节拍;
8.根据所述候选节拍生成目标脉搏波节拍;
9.根据所述目标脉搏波节拍对待评估脉搏波节拍的质量进行评估,得到所述待评估脉搏波节拍的评估结果。
10.在其中一个实施例中,所述预设的数量阈值包括第一数量阈值和第二数量阈值;所述第一数量阈值大于所述第二数量阈值;所述根据所述数量与预设的数量阈值,从所述初始脉搏波节拍中确定候选节拍,包括:
11.若所述数量大于所述第一数量阈值,则将各所述相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍确定为所述候选节拍;
12.若所述数量大于所述第二数量阈值,则获取各所述相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,并根据各所述相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,从所述初始脉搏波节拍中确定所述候选节拍。
13.在其中一个实施例中,所述根据各所述相关系数大于第一阈值的初始脉搏波节拍的特征值,从所述初始脉搏波节拍中确定所述候选节拍,包括:
14.根据各所述相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,获取各所
述特征值的变异系数;
15.若各所述特征值的变异系数均小于第二阈值,则将各所述相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍确定为所述候选节拍。
16.在其中一个实施例中,所述根据所述目标脉搏波节拍对待评估脉搏波节拍的质量进行评估,得到所述待评估脉搏波节拍的评估结果,包括:
17.将所述待评估脉搏波节拍与所述目标脉搏波节拍进行相似度比较,得到所述待评估脉搏波节拍与所述目标脉搏波节拍间的相似度;
18.根据所述待评估脉搏波节拍与所述目标脉搏波节拍间的相似度,得到所述待评估脉搏波节拍的评估结果。
19.在其中一个实施例中,所述根据所述待评估脉搏波节拍与所述目标脉搏波节拍间的相似度,得到所述待评估脉搏波节拍的评估结果,包括:
20.若所述待评估脉搏波节拍与所述目标脉搏波节拍间的相似度大于第三阈值,则确定所述待评估脉搏波节拍的评估结果为通过。
21.若所述待评估脉搏波节拍与所述目标脉搏波节拍间的相似度大于第四阈值,则计算待评估脉搏波节拍与所述目标脉搏波节拍间的变异系数,根据所述待评估脉搏波节拍与所述目标脉搏波节拍间的变异系数,得到所述待评估脉搏波节拍的评估结果;其中,所述第三阈值大于所述第四阈值。
22.在其中一个实施例中,所述根据所述待评估脉搏波节拍与所述目标脉搏波节拍间的变异系数,得到所述待评估脉搏波节拍的评估结果,包括:
23.若所述待评估脉搏波节拍与所述目标脉搏波节拍间的变异系数小于第五阈值,则确定所述待评估脉搏波节拍的评估结果为通过。
24.在其中一个实施例中,所述方法还包括:
25.若所述待评估脉搏波节拍的评估结果为通过,则利用所述待评估脉搏波节拍计算所述待评估脉搏波节拍对应的用户的生命体征参数。
26.一种脉搏波节拍质量评估装置,所述装置包括:
27.获取模块,用于获取预设时间窗口内至少两个相邻初始脉搏波节拍间的相关系数,并确定各所述相关系数大于第一阈值的数量;
28.确定模块,用于根据所述数量与预设的数量阈值,从所述初始脉搏波节拍中确定候选节拍;
29.生成模块,用于根据所述候选节拍生成目标脉搏波节拍;
30.评估模块,用于根据所述目标脉搏波节拍对待评估脉搏波节拍的质量进行评估,得到所述待评估脉搏波节拍的评估结果。
31.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
32.获取预设时间窗口内至少两个相邻初始脉搏波节拍间的相关系数,并确定各所述相关系数大于第一阈值的数量;
33.根据所述数量与预设的数量阈值,从所述初始脉搏波节拍中确定候选节拍;
34.根据所述候选节拍生成目标脉搏波节拍;
35.根据所述目标脉搏波节拍对待评估脉搏波节拍的质量进行评估,得到所述待评估
脉搏波节拍的评估结果。
36.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
37.获取预设时间窗口内至少两个相邻初始脉搏波节拍间的相关系数,并确定各所述相关系数大于第一阈值的数量;
38.根据所述数量与预设的数量阈值,从所述初始脉搏波节拍中确定候选节拍;
39.根据所述候选节拍生成目标脉搏波节拍;
40.根据所述目标脉搏波节拍对待评估脉搏波节拍的质量进行评估,得到所述待评估脉搏波节拍的评估结果。
41.上述脉搏波节拍质量评估方法、装置、计算机设备和存储介质,通过获取预设时间窗口内至少两个相邻初始脉搏波节拍间的相关系数,能够确定出各相关系数大于第一阈值的初始脉搏波节拍的数量,从而能够根据各相关系数大于第一阈值的初始脉搏波节拍的数量与预设的数量阈值,从初始脉搏波节拍中确定出候选节拍,能够将信号质量高或低的脉搏波节拍分别识别出来,将受干扰较严重的脉搏波节拍剔除掉,得到信号质量较高的候选节拍,再根据候选节拍能够生成信号质量较高的目标脉搏波节拍,进而根据该目标脉搏波节拍能够对待评估脉搏波节拍的质量进行准确地评估,提高了得到的待评估脉搏波节拍的评估结果的准确度。
附图说明
42.图1为一个实施例中脉搏波节拍质量评估方法的应用环境图;
43.图1a为一个实施例中采集到的高信号质量的脉搏波节拍形态示意图;
44.图1b为一个实施例中采集到的受到噪声干扰的脉搏波节拍形态示意图;
45.图2为一个实施例中脉搏波节拍质量评估方法的流程示意图;
46.图2a为一个实施例中预设时间窗口的示意图;
47.图2b为一个实施例中候选节拍的示意图;
48.图2c为一个实施例中目标脉搏波节拍的示意图;
49.图3为另一个实施例中脉搏波节拍质量评估方法的流程示意图;
50.图4为另一个实施例中脉搏波节拍质量评估方法的流程示意图;
51.图5为另一个实施例中脉搏波节拍质量评估方法的流程示意图;
52.图6为另一个实施例中脉搏波节拍质量评估方法的流程示意图;
53.图7为另一个实施例中脉搏波节拍质量评估方法的流程示意图;
54.图8为一个实施例中不同年龄段人群脉搏波节拍波形的变化差异示意图;
55.图9为一个实施例中脉搏波节拍特征参数数据集的构建示意图;
56.图10为一个实施例中脉搏波节拍质量评估装置的结构框图。
具体实施方式
57.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
58.本技术提供的脉搏波节拍质量评估方法,可以适用于如图1所示的计算机设备。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器,该存储器中存储有计算机程序,处理器执行该计算机程序时可以执行下述方法实施例的步骤。可选的,该计算机设备还可以包括网络接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器,该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。可选的,该计算机设备可以是服务器,可以是个人计算机,还可以是个人数字助理,还可以是其他的终端设备,例如平板电脑、手机等等,还可以是云端或者远程服务器,本技术实施例对计算机设备的具体形式并不做限定。
59.首先,在具体介绍本技术实施例的技术方案之前,先对本技术实施例基于的技术背景或者技术演进脉络进行介绍。随着移动互联网技术的快速发展,可穿戴设备日新月异,其关注度和需求度都在不断提升,为满足现代人对健康方面日益增长的需求,各种可穿戴设备都相继推出了能够检测用户生命体征数据(如心率、血氧饱和度等)的健康跟踪功能。目前,可穿戴设备对用户生命体征数据的测量方法大多是采用反射式光电传感器,如可穿戴设备具备血氧饱和度测量功能,通常使用波长660nm的红光和940nm的近红外光作为射入光源,通过测量部位组织的光传导强度,来计算血氧饱和度;如可穿戴设备具备心率测量功能,通常使用550nm的绿光作为射入光源,来计算心率。然而,可穿戴设备所常用的波长光源其抗干扰能力较弱,易受佩戴不良、运动伪迹等引入的干扰信号的影响,导致采集的脉搏波节拍信号质量较差,不易检测到准确的心率、血氧饱和度等。另外,由于不同人群的肤色、血管、环境等因素各异,通过可穿戴设备采集到的脉搏波节拍幅值、形态也不尽相同,通常,可穿戴设备采集到的信号质量高的脉搏波节拍,形态基本如图1a所示;而受到噪声干扰的信号则形态各异,如图1b所示。
60.下面结合本技术实施例所应用的场景,对本技术实施例涉及的技术方案进行介绍。
61.在一个实施例中,如图2所示,提供了一种脉搏波节拍质量评估方法,以该方法应用于图1中的计算机设备为例进行说明,包括以下步骤:
62.s201,获取预设时间窗口内至少两个相邻初始脉搏波节拍间的相关系数,并确定各相关系数大于第一阈值的数量。
63.其中,预设时间窗口可以为如图2a所示的区域,预设时间窗口内至少两个相邻初始脉搏波节拍可以为图2a中所示的相邻的三个节点所形成的节拍。可选的,在本实施例中,计算机设备可以采用皮尔逊相关系数计算法获取预设时间窗口内至少两个相邻初始脉搏波节拍间的相关系数,或者,采用其他的相关系数计算法获取预设时间窗口内至少两个相邻初始脉搏波节拍间的相关系数,本实施在此不做限制。可选的,在本实施例中,第一阈值可以为0.9,也可以为其他值,本实施例在此对第一阈值的取值不做限制。例如,预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍为5个节拍,计算机设备获取的这5个相邻节拍间的相关系数为1.0、0.8、1.2、0.6,则这五个相邻节拍间的相关系数大于第一阈值0.9的数量为2个。可选的,计算机设备在确定各相关系数大于第一阈值的数量时,可以先对各相关系数按照从大到小的顺序,或者,按照从小到大的顺序进行排序,利用排序后的各相关系数确定各相关系
数大于第一阈值的数量。
64.s202,根据数量与预设的数量阈值,从初始脉搏波节拍中确定候选节拍。
65.具体地,在本实施例中,计算机设备将确定的各相关系数大于第一阈值的数量与预设的数量阈值进行比较,根据比较结果从上述初始脉搏波节拍中确定出候选节拍。例如,若上述各相关系数大于第一阈值的数量大于预设的数量阈值,则计算机设备将上述初始脉搏波节拍均确定为候选节拍,或者,从上述初始脉搏波节拍中取出具有特定特征的初始脉搏波节拍作为上述候选节拍。
66.s203,根据候选节拍生成目标脉搏波节拍。
67.可选的,计算机设备可以对上述候选节拍进行归一化加权平均处理,生成目标脉搏波节拍。这里需要说明的是,对候选节拍进行的归一化加权平均处理是指先对候选节拍进行归一化处理,得到归一化处理后的候选节拍后,再对归一化处理后的候选节拍进行加权平均处理,生成上述目标脉搏波节拍。示例性地,确定的候选节拍可以如图2b所示,对候选节拍进行归一化加权平均处理生成的目标脉搏波节拍可以如图2c所示,需要说明的是,图2b中的纵轴以及图2c中的纵轴均表示的是脉搏波节拍的幅值。
68.s204,根据目标脉搏波节拍对待评估脉搏波节拍的质量进行评估,得到待评估脉搏波节拍的评估结果。
69.具体地,计算机设备可以以目标脉搏波节拍为标准对待评估脉搏波节拍的质量进行评估,得到待评估脉搏波节拍的评估结果。可选的,计算机设备可以获取目标脉搏波节拍与待评估脉搏波节拍间的相似度,根据该相似度对待评估脉搏波节拍的质量进行评估;或者,计算机设备可以获取目标脉搏波节拍与待评估脉搏波节拍间的差值,根据该差值对待评估脉搏波节拍的质量进行评估。
70.上述脉搏波节拍质量评估方法中,通过获取预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数,能够确定出各相关系数大于第一阈值的初始脉搏波节拍的数量,从而能够根据各相关系数大于第一阈值的初始脉搏波节拍的数量与预设的数量阈值,从初始脉搏波节拍中确定出候选节拍,能够将信号质量高或低的脉搏波节拍分别识别出来,将受干扰较严重的脉搏波节拍剔除掉,得到信号质量较高的候选节拍,再对候选节拍进行归一化处理和/或加权平均处理,能够生成信号质量较高的目标脉搏波节拍(目标模板),进而根据该目标脉搏波节拍能够对待评估脉搏波节拍的质量进行准确地评估,提高了得到的待评估脉搏波节拍的评估结果的准确度。
71.进一步地,上述预设的数量阈值包括第一数量阈值和第二数量阈值,第一数量阈值大于第二数量阈值,在一个实施例中,如图3所示,上述s202,包括:
72.s301,若数量值大于第一数量阈值,则将各相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍确定为候选节拍。
73.具体地,若预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值的数量大于第一数量阈值,则计算机设备将上述预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍确定为候选节拍。示例性地,第一数量阈值可以为3*(n-1)/4,其中,n为预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍序列的长度,也就是说,若预设时间窗口内相邻初始脉搏节拍间的相关系数大于第一阈值的数量大于3*(n-1)/4,则计算机设备将上述预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值所对
应的初始脉搏波节拍确定为候选节拍。
74.s302,若数量大于第二数量阈值,则获取各相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,并根据各相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,从初始脉搏波节拍中确定候选节拍。
75.具体地,若预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值的数量大于第二数量阈值,则计算机设备获取上述预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,并根据各相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,从初始脉搏波节拍中确定出候选节拍。示例性地,第二数量阈值可以为2*(n-1)/4,其中, n为预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍序列的长度,也就是说,若预设时间窗口内相邻初始脉搏节拍间的相关系数大于第一阈值的数量大于2*(n-1)/4,则计算机设备获取上述预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,并根据该特征值,从初始脉搏波节拍中确定出候选节拍。可选的,计算机设备可以根据预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,获取各特征值的变异系数,若各特征值的变异系数均小于第二阈值,则计算机设备将预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍确定为候选节拍。示例性地,计算机设备可以根据下述公式获取上述各相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值:
[0076][0077][0078][0079][0080]
上述公式(1)-(4)中的x
max
表示上述各相关系数大于第一阈值所对应的各初始脉搏波节拍的最大幅值,x
min
表示上述各相关系数大于第一阈值所对应的各初始脉搏波节拍的最小幅值,xi表示上述各相关系数大于第一阈值所对应的各初始脉搏波节拍的幅值,表示各相关系数大于第一阈值所对应的各初始脉搏波节拍幅值的均值,σ表示各相关系数大于第一阈值所对应的各初始脉搏波节拍幅值的方差,n表示各相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的个数,示对各相关系数大于第一阈值所对应的各初始脉搏波节拍的幅值的均值取范数。可选的,计算机设备可以根据下述公式,获取各特征值的变异系数: cv=|x
i-xm|/xm,式中,cv表示各特征值的变异系数,xi表示上述各相关系数大于第一阈值所对应的各初始脉搏波节拍的偏度,xm表示上述各相关系数大于第一阈值所对应的各初始脉搏波节拍的偏度的均值。
[0081]
本实施例中,若预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值的数量大于第一数量阈值,则计算机设备将预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍确定为候选节拍,若预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值的数量大于第二数量阈值,则计算机设备获取预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,并根据预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,从预设时间窗口内相邻初始脉搏波节拍间的相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍中确定出候选节拍,计算过程十分明了、简单,提高了确定候选节拍的效率。
[0082]
在上述根据目标脉搏波节拍对待评估脉搏波节拍的质量进行评估,得到待评估脉搏波节拍的评估结果的场景中,如图4所示,上述s204,包括:
[0083]
s401,将待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍进行相似度比较,得到待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度。
[0084]
具体地,计算机设备将待评估脉搏波节拍与上述目标脉搏波节拍进行相似度比较,得到待评估脉搏波节拍与上述目标脉搏波节拍间的相关系数,根据待评估脉搏波节拍与上述目标脉搏波节拍间的相关系数,得到待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度。可选的,计算机设备可以计算待评估脉搏波节拍与上述目标脉搏波节拍间的jaccard(杰卡德)相关系数、余弦相似度、皮尔森相关系数、欧几里德距离中的任意一种,得到待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度。
[0085]
s402,根据待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度,得到待评估脉搏波节拍的评估结果。
[0086]
具体地,计算机设备根据待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度,对待评估脉搏波节拍的质量进行评估,得到待评估脉搏波节拍的评估结果。可选的,若待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度大于第三阈值,则计算机设备确定待评估脉搏波节拍的评估结果为通过;若待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度大于第四阈值,则计算机设备计算待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的变异系数,根据待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的变异系数,得到待评估脉搏波节拍的评估结果,其中,上述第三阈值大于上述第四阈值。进一步地,计算机设备根据待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的变异系数,得到待评估脉搏波节拍的评估结果的过程可以包括:若待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的变异系数小于第五阈值,则确定待评估脉搏波节拍的评估结果为通过。可选的,若待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度大于第三阈值,则计算机设备还可以按照预设的规则更新目标脉搏波节拍,其中,预设的规则可以为公式:template
obj
=0.9
×
template
obj
+0.1
×
ppg
seg
,式中,ppg
seg
表示目标脉搏波节拍,template
obj
表示更新后的目标脉搏波节拍。
[0087]
在本实施例中,计算机设备将待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍进行相似度比较,能够准确地得到待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度,进而可以根据待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度,准确地得到待评估脉搏波节拍的评估结果,提高了得到待评估脉搏波节拍的评估结果的准确度。
[0088]
进一步地,在上述实施例的基础上,在一个实施例中,上述方法还包括:若待评估
脉搏波节拍的评估结果为通过,则利用待评估脉搏波节拍计算待评估脉搏波节拍对应的用户的生命体征参数。
[0089]
具体地,若计算机设备确定待评估脉搏波节拍的评估结果为通过,则计算机设备利用待评估脉搏波节拍计算待评估脉搏波节拍对应的用户的生命体征参数。可选的,用户的生命体征参数可以包括血氧饱和度、脉率、心率变异性(hrv)等参数。可以理解的是,脉搏波节拍波形系数可以反映人体血管外周阻力和血管壁弹性等生理参数的变化,通过待评估脉搏波节拍的波形系数能够获取反映人体血管外周阻力和血管壁弹性等的生理参数的变化。
[0090]
在本实施例中,若待评估脉搏波节拍的评估结果为通过,则计算机设备可以利用待评估脉搏波节拍快速地计算出待评估脉搏波节拍对应的用户的生命体征参数,计算过程比较简单,从而提高了得到待评估脉搏波节拍对应的用户的生命体征参数的效率。
[0091]
需要说明的是,上述实施例是以单路波长为例进行的说明,一般采用可穿戴设备多波长光源中抗干扰稍强的信号为基准信号,本技术实施例提供的脉搏波节拍质量评估方法的完整流程可参见图5至图6的描述,其中,如图5所示,在一个实施例中,目标模板的生成过程可以包括:
[0092]
s1,形成目标区域脉搏波信号;
[0093]
s2,统计目标区域内脉搏波节拍数量;
[0094]
s3,若目标区域内脉搏波节拍数量大于n,则计算相邻节拍的相关系数 [coeff(1)、
……
、coeff(n-1)];
[0095]
s4,依次比较相邻节拍的相关系数是否大于第一设定阈值,若相邻节拍的相关系数大于第一设定阈值,则确定相邻节拍的相关系数大于第一设定阈值的节拍数量m是否大于3*(n-1)/4;
[0096]
s5,若相邻节拍的相关系数大于第一设定阈值的节拍数量m大于3*(n-1) /4,则将所有大于第一设定阈值的脉搏波节拍(数量m)作为待形成模板候选节拍,并进行归一化加权平均处理生成目标模板;
[0097]
s6,若相邻节拍的相关系数大于第一设定阈值的节拍数量m小于3*(n-1) /4,则确定相邻节拍的相关系数大于第一设定阈值的节拍数量m是否大于2* (n-1)/4,若是,则将所有大于第一设定阈值的脉搏波节拍(数量m)作为待形成模板候选节拍,并计算所有候选节拍的特征值,并统计各个维度结果变异系数序列[cv(1)、
……
cv(k)],依次比较各个维度结果变异系数序列是否小于第二设定阈值,若是,则将各个维度结果变异系数序列小于第二设定阈值的数量与k进行比较,若相等,则将各个维度结果变异系数序列小于第二设定阈值所对应的初始脉搏波节拍确定为候选节拍,并进行归一化加权平均处理生成目标模板。
[0098]
如图6所示,在一个实施例中,生命体征参数计算更新方法的过程可以包括:
[0099]
s1,若不存在目标模板,则生成目标模板;
[0100]
s2,计算目标模板特征值序列[fea(1)、
……
、fea(n)],将单个脉搏波节拍同目标模板进行相似度比较,判断单个脉搏波节拍与目标模板的相似度是否大于第三设定阈值,若单个脉搏波节拍与目标模板的相似度大于第三设定阈值,则利用该节拍计算生命体征参数并更新目标模板,若单个脉搏波节拍与目标模板的相似度小于等于第三设定阈值,则确定单个脉搏波节拍与目标模板的相似度是否大于第四设定阈值,若单个脉搏波节拍与目标
模板的相似度大于第四设定阈值,则计算该节拍的特征值与目标模板特征值间的结果变异系数序列 [cv(1)、
……
cv(k)],并依次比较该节拍的特征值与目标模板特征值间的结果变异系数是否小于第五设定阈值,若是,则将该节拍的特征值与目标模板特征值间的结果变异系数是否小于第五设定阈值的数量与k进行比较,若相等,则利用该节拍计算生命体征参数,若不相等,则丢弃该节拍不纳入计算更新。
[0101]
需要说明的是,针对图5至图6的描述可以参见上述实施例中相关的描述,且其效果类似,本实施例在此不再赘述。
[0102]
可选的,作为一种可实现的实施方式,本技术实施例提供的脉搏波节拍质量评估方法也可应用双路波长信号。如针对红外光和红光,分别完成单路波长信号的目标模板生成;然后计算红外光脉搏波单个节拍同其目标模板间的相关系数和红光脉搏波单个节拍同其目标模板间的相关系数;当两者相关系数均大于设定阈值时(两路波长信号阈值可分别设定),则利用该脉搏波节拍完成生命体征参数计算及更新,如不满足则丢弃该节拍,双路波长信号的脉搏波节拍质量评估方法的具体实现流程请参见图7的描述。如图7所示,提供了一种可穿戴设备的信号处理方法,该方法应用双路波长信号的处理,该双路波长信号包括红外光信号和红光信号,该处理过程可以包括:
[0103]
s1,针对于红外光,判断是否存在目标模板,若不存在目标模板则生成目标模板,并将单个红外光脉搏波节拍同目标模板进行相似度比较,判断单个红外光脉搏波节拍与目标模板的相似度是否大于设定阈值,若是,则利用该红外光脉搏波节拍双路波长信号计算生命体征参数并更新模板,若否,则丢弃该节拍不纳入计算更新。
[0104]
s1,针对于红光,判断是否存在目标模板,若不存在目标模板则生成目标模板,并将单个红光脉搏波节拍同目标模板进行相似度比较,判断单个红光脉搏波节拍与目标模板的相似度是否大于设定阈值,若是,则利用该红光脉搏波节拍双路波长信号计算生命体征参数并更新模板,若否,则丢弃该节拍不纳入计算更新。
[0105]
需要说明的是,针对图7的描述可以参见上述实施例中相关的描述,且其效果类似,本实施例在此不再赘述。
[0106]
另外,作为一种可以实现的实施方式,生成的目标脉搏波节拍可传输至远端服务器,以建立个人脉搏波节拍模板库,如图8所示为不同年龄段人群脉搏波节拍波形的变化差异,而脉搏波节拍波形系数可以反映人体血管外周阻力和血管壁弹性等生理参数的变化,因此,基于此可进一步完成更深层次地血管变化分析,其中,脉搏波节拍波形系数ka的计算可参见公式:式中, pm表示脉搏波节拍波形的平均值,pd表示脉搏波节拍波形的波谷值,ps表示脉搏波节拍波形的波峰值。
[0107]
进一步地,如图9所示,通过脉搏波节拍模板库的建立,能够实现脉搏波节拍特征参数数据集的构建,如若利用app或网页端数据录入接口,还能通过获取其他专业医疗设备测量的个人健康指标值如血压、血糖等构建生命体征参数数据集;通过结合两者数据集的构建进而更深一步地挖掘实现服务器端个人健康管理综合评估算法的实现应用。同时,基于远端服务器脉搏波节拍模板库也可搭建相关模板显示模块,包括模板显示、模板分析结果展示等。
[0108]
应该理解的是,虽然图2-图9的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但
是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2-图9中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0109]
在一个实施例中,如图10所示,提供了一种脉搏波节拍质量评估装置,包括:获取模块、确定模块、生成模块和评估模块,其中:
[0110]
获取模块,用于获取预设时间窗口内至少两个相邻初始脉搏波节拍间的相关系数,并确定各相关系数大于第一阈值的数量。
[0111]
确定模块,用于根据数量与预设的数量阈值,从初始脉搏波节拍中确定候选节拍。
[0112]
生成模块,用于根据候选节拍生成目标脉搏波节拍。
[0113]
评估模块,用于根据目标脉搏波节拍对待评估脉搏波节拍的质量进行评估,得到待评估脉搏波节拍的评估结果。
[0114]
本实施例提供的脉搏波节拍质量评估装置,可以执行上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
[0115]
在上述实施例的基础上,可选的,上述预设的数量阈值包括第一数量阈值和第二数量阈值;第一数量阈值大于第二数量阈值;上述确定模块,包括:第一确定单元和第二确定单元,其中:
[0116]
第一确定单元,用于若上述数量大于第一数量阈值,则将各相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍确定为候选节拍。
[0117]
第二确定单元,用于若上述数量大于第二数量阈值,则获取各相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,并根据各相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,从初始脉搏波节拍中确定候选节拍。
[0118]
本实施例提供的脉搏波节拍质量评估装置,可以执行上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
[0119]
在上述实施例的基础上,可选的,上述第二确定单元,用于根据各相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍的特征值,获取各特征值的变异系数;若各特征值的变异系数均小于第二阈值,则将各相关系数大于第一阈值所对应的初始脉搏波节拍确定为候选节拍。
[0120]
本实施例提供的脉搏波节拍质量评估装置,可以执行上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
[0121]
在上述实施例的基础上,可选的,上述评估模块,包括:比较单元和评估单元,其中:
[0122]
比较单元,用于将待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍进行相似度比较,得到待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度。
[0123]
评估单元,用于根据待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度,得到待评估脉搏波节拍的评估结果。
[0124]
本实施例提供的脉搏波节拍质量评估装置,可以执行上述方法实施例,其实现原
理和技术效果类似,在此不再赘述。
[0125]
在上述实施例的基础上,可选的,上述评估单元,用于若待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度大于第三阈值,则确定待评估脉搏波节拍的评估结果为通过;若待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的相似度大于第四阈值,则计算待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的变异系数,根据待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的变异系数,得到待评估脉搏波节拍的评估结果;其中,第三阈值大于第四阈值。
[0126]
本实施例提供的脉搏波节拍质量评估装置,可以执行上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
[0127]
在上述实施例的基础上,可选的,上述评估单元,用于若待评估脉搏波节拍与目标脉搏波节拍间的变异系数小于第五阈值,则确定待评估脉搏波节拍的评估结果为通过。
[0128]
本实施例提供的脉搏波节拍质量评估装置,可以执行上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
[0129]
在上述实施例的基础上,可选的,上述装置还包括:计算模块,其中:
[0130]
计算模块,用于若待评估脉搏波节拍的评估结果为通过,则利用待评估脉搏波节拍计算待评估脉搏波节拍对应的用户的生命体征参数。
[0131]
本实施例提供的脉搏波节拍质量评估装置,可以执行上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,在此不再赘述。
[0132]
关于脉搏波节拍质量评估装置的具体限定可以参见上文中对于脉搏波节拍质量评估方法的限定,在此不再赘述。上述脉搏波节拍质量评估装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
[0133]
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
[0134]
获取预设时间窗口内至少两个相邻初始脉搏波节拍间的相关系数,并确定各相关系数大于第一阈值的数量;
[0135]
根据数量与预设的数量阈值,从初始脉搏波节拍中确定候选节拍;
[0136]
根据候选节拍生成目标脉搏波节拍;
[0137]
根据目标脉搏波节拍对待评估脉搏波节拍的质量进行评估,得到待评估脉搏波节拍的评估结果。
[0138]
上述实施例提供的计算机设备,其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似,在此不再赘述。
[0139]
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
[0140]
获取预设时间窗口内至少两个相邻初始脉搏波节拍间的相关系数,并确定各相关系数大于第一阈值的数量;
[0141]
根据数量与预设的数量阈值,从初始脉搏波节拍中确定候选节拍;
[0142]
根据候选节拍生成目标脉搏波节拍;
[0143]
根据目标脉搏波节拍对待评估脉搏波节拍的质量进行评估,得到待评估脉搏波节
拍的评估结果。
[0144]
上述实施例提供的计算机可读存储介质,其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似,在此不再赘述。
[0145]
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(randomaccess memory,ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory, sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。
[0146]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
[0147]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。