心率测量方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

文档序号:18457083发布日期:2019-08-17 01:42阅读:373来源:国知局
心率测量方法、装置、计算机设备及存储介质与流程

本发明涉及人工智能领域,尤其涉及一种心率测量方法、装置、计算机设备及存储介质。



背景技术:

心率测量可以通过采用滤波器过滤原始信号,对滤波后的信号做傅里叶变换得到幅度谱,再将幅度谱的幅度峰值所对应的频率作为心率实现。然而,在实际处理中往往会因为采集到的信号质量不够好、噪声过大等原因,使得幅度谱中仍然存在若干异常的峰值点,测量人员无法准确地进行心率测量,可能会出现心率测量错误的情况。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明实施例提供了一种心率测量方法、装置、计算机设备及存储介质,用以解决目前在实际处理中无法准确地进行心率测量的问题。

第一方面,本发明实施例提供了一种心率测量方法,包括:

根据心率测量信号获取目标幅度谱,所述目标幅度谱包括信号点,所述信号点的坐标值包括幅度值和频率值;

根据所述信号点的幅度值和频率值,获取所述信号点中的极大值信号点;

从所述极大值信号点中获取预设个数的待观察极大值信号点,其中,所述待观察极大值信号点的幅度值大于其它剩余的极大值信号点的幅度值;

根据所述待观察极大值信号点的幅度值,在所述待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点;

根据所述目标极大值信号点得到目标心率值。

如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述根据所述信号点的幅度值和频率值,获取所述信号点中的极大值信号点,包括:

在预设频率值区间内查找目标信号点,所述目标信号点的幅度值大于其它剩余信号点的幅度值;

若找到,则判断所述预设频率值区间内是否存在第一信号点和第二信号点,所述第一信号点的频率值比所述目标信号点的频率值大,所述第二信号点的频率值比所述目标信号点的频率值小;

若所述预设频率值区间内存在所述第一信号点和所述第二信号点,将所述目标信号点确定为极大值信号点并获取。

如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述根据所述待观察极大值信号点的幅度值,在所述待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点,包括:

根据所述待观察极大值信号点的幅度值,获取幅度值最大的待观察极大值信号点为候选极大值信号点;

分别计算所述候选极大值信号点与其它剩余的各待观察极大值信号点幅度值的差值,并计算所述各差值的绝对值;

若所述各差值的绝对值均大于第一预设数值,则确定所述候选极大值信号点为主导心率测量的目标极大值信号点。

如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述根据所述待观察极大值信号点的幅度值,在所述待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点,包括:

根据所述待观察极大值信号点的幅度值,在所述待观察极大值信号点中筛选出第三信号点集,所述第三信号点集中包括多个第三信号点,所述第三信号点与其它剩余的各待观察极大值信号点幅度值差值的绝对值均大于第二预设数值;

在所述第三信号点集中,确定第四信号点集,所述第四信号点集中包括多个第四信号点,所述第四信号点的频率值呈倍数关系,其中,所述频率值呈倍数关系以频率值最小的第四信号点作为基准;

若所述第四信号点的幅度值随频率值的增大而减小,或随频率值的增大而增大,则将幅度值最大的第四信号点确定为主导心率测量的目标极大值信号点。

如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述根据所述待观察极大值信号点的幅度值,在所述待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点,包括:

根据所述待观察极大值信号点的幅度值,在所述待观察极大值信号点中筛选出第五信号点集,所述第五信号点集中包括多个第五信号点,所述第五信号点与其它剩余的各待观察极大值信号点幅度值差值的绝对值均大于第三预设数值;

在所述第五信号点中,确定第六信号点集,所述第六信号点集中包括多个第六信号点,任意两个相邻的所述第六信号点的频率值差值的绝对值均小于第四预设数值;

若所述第六信号点的数量位于预设的数值区间,则将所述第六信号点确定为目标极大值信号点。

如上所述的方面和任一可能的实现方式,进一步提供一种实现方式,所述根据所述目标极大值信号点得到目标心率值,包括:

计算所述第六信号点集中第六信号点的幅度值均值,将所述幅度值均值确定为所述目标心率值。

第二方面,本发明实施例提供了一种心率测量装置,包括:

目标幅度谱获取模块,用于根据心率测量信号获取目标幅度谱,所述目标幅度谱包括信号点,所述信号点的坐标值包括幅度值和频率值;

极大值信号点获取模块,用于根据所述信号点的幅度值和频率值,获取所述信号点中的极大值信号点;

待观察极大值信号点获取模块,用于从所述极大值信号点中获取预设个数的待观察极大值信号点,其中,所述待观察极大值信号点的幅度值大于其它剩余的极大值信号点的幅度值;

查找模块,用于根据所述待观察极大值信号点的幅度值,在所述待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点;

目标心率值获取模块,用于根据所述目标极大值信号点得到目标心率值。

第三方面,一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述心率测量方法的步骤。

第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述心率测量方法的步骤。

在本发明实施例中,首先根据心率测量信号获取目标幅度谱,目标幅度谱包括信号点,信号点的坐标值包括幅度值和频率值,再根据信号点的幅度值和频率值,获取信号点中的极大值信号点,以通过目标幅度谱上的极大值信号点进行分析,为后续得到目标心率值提供实现的技术前提;接着从极大值信号点中获取预设个数的待观察极大值信号点,其中,待观察极大值信号点的幅度值大于其它剩余的极大值信号点的幅度值,可以将对目标幅度谱的分析简化成对最大的预设个数的极大值信号点进行分析,能够提高心率测量的效率和实施的可行性;然后根据待观察极大值信号点的幅度值,在待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点,从待观察极大值信号点之间基于幅度值的潜在关系出发进行分析,查找主导心率测量的目标极大值信号点,并根据目标极大值信号点得到目标心率值,能够在实际处理中实现准确的心率测量。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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它的附图。

图1是本发明一实施例中心率测量方法的一流程图;

图2是本发明一实施例中查找目标极大值信号点的一示意图;

图3是本发明一实施例中查找目标极大值信号点的另一示意图;

图4是本发明一实施例中查找目标极大值信号点的又一示意图;

图5是本发明一实施例中心率测量装置的一示意图;

图6是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案,下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确,所描述的实施例仅仅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它实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其它含义。

应当理解,本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的相同的字段,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解,尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述预设范围等,但这些预设范围不应限于这些术语。这些术语仅用来将预设范围彼此区分开。例如,在不脱离本发明实施例范围的情况下,第一预设范围也可以被称为第二预设范围,类似地,第二预设范围也可以被称为第一预设范围。

取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地,取决于语境,短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

图1示出本实施例中心率测量方法的一流程图。该心率测量方法可应用在心率测量系统上,在进行心率测量时可采用该心率测量系统实现。该心率测量系统具体可应用在计算机设备上,其中,该计算机设备是可与用户进行人机交互的设备,包括但不限于电脑、智能手机和平板等设备。如图1所示,该心率测量方法包括如下步骤:

s10:根据心率测量信号获取目标幅度谱,目标幅度谱包括信号点,信号点的坐标值包括幅度值和频率值。

其中,在信号的频域描述中,以频率值作为自变量,以组成信号的各个频率值成分的幅度值作为因变量,这样的频率函数称为幅度谱(也称为幅值谱),它表征信号的幅度值随频率的分布情况。目标幅度谱是所要进行分析的幅度谱,该目标幅度谱与心率测量相关。可以理解地,该目标幅度谱具体可以是获取心率测量得到的原始信号,采用滤波器过滤该原始信号,再对滤波后的信号做傅里叶变换得到的。目标幅度谱包括频率函数上的信号点,每个信号点有对应的频率值和幅度值,表征的是幅度值随频率值在某一具体时刻的分布情况。在本实施例中,根据心率测量信号获取目标幅度谱,以基于目标幅度谱中幅度值随频率值的分布情况对目标幅度谱进行分析,有助于提高心率测量的准确性。

s20:根据信号点的幅度值和频率值,获取信号点中的极大值信号点。

极大值是指函数在某个极小区间内,存在自变量取值x,且存在比其大与比其小的自变量,这些自变量所对应的函数值均小于x对应的函数值,则此函数值称为极大值。“极大”是一个局部性的概念。在本实施例中,极大值信号点表示具有极大值性质的信号点。

可以理解地,在测量心率时,测量方法是将幅度谱的幅度峰值(极大值信号点为存在幅度峰值的信号点)所对应的频率值作为心率,这在理想状态下幅度谱中只有一个幅度峰值进行心率测量是没问题的,而在实际情况中,幅度谱中可能同时出现多个幅度峰值。在本实施例中,该多个幅度峰值可以根据信号点的幅度值和频率值,通过获取目标幅度谱上的极大值信号点进行表示,并基于该极大值信号点对目标幅度谱进行进一步地分析。

进一步地,在步骤s20中,根据信号点的幅度值和频率值,获取信号点中的极大值信号点,具体包括:

s21:在预设频率值区间内查找目标信号点,目标信号点的幅度值大于其它剩余信号点的幅度值。

在一实施例中,可以通过在预设频率值区间内信号点的幅度值的大小查找目标信号点,当存在一信号点的幅度值大于其它剩余信号点的幅度值时,将该信号点作为目标信号点。

s22:若找到,则判断预设频率值区间内是否存在第一信号点和第二信号点,第一信号点的频率值比目标信号点的频率值大,第二信号点的频率值比目标信号点的频率值小。

在一实施例中,在查找到目标信号点后,还需除去频率函数属于单调函数的情况,从而确定目标信号点是否为极大值信号点。

s23:若预设频率值区间内存在第一信号点和第二信号点,将目标信号点确定为极大值信号点并获取。

在步骤s21-s23中,提供了一种获取极大值信号点的具体实施方式,能够快速在目标幅度谱获取极大值信号点。此外,还可以通过对目标幅度谱进行一次求导、二次求导等方式获取极大值信号点。

s30:从极大值信号点中获取预设个数的待观察极大值信号点,其中,待观察极大值信号点的幅度值大于其它剩余的极大值信号点的幅度值。

其中,待观察极大值信号点即用于观察的极大值信号点,该待观察极大值信号点的个数可以预先设置确定。特别地,该待观察极大值信号点有个限定条件,即待观察极大值信号点的幅度值比其它剩余的极大值信号点的幅度值大,也就是获取的待观察极大值信号点都是幅度值大小排前几(预设个数)的极大值,如预设个数为5时,则获取的待观察极大值信号点的幅度值是目标幅度谱中幅度值大小排前5的极大值信号点。

在一实施例中,预设个数具体可以取5,从极大值信号点中获取预设个数的待观察极大值信号点,表示不管目标幅度谱中有多少个幅度峰值,只取幅度值最高的前5个幅度峰值的极大值信号点进行分析,其余的去除不作考虑,能够将对目标幅度谱的分析简化成对幅度值最高的前5个幅度峰值的极大值信号点进行分析,有效提高心率测量的效率和实施的可行性。

s40:根据待观察极大值信号点的幅度值,在待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点。

可以理解地,虽然目标幅度谱上有多个待观察极大值信号点,从理想的心率检测角度来讲是无法准确检测出心率值的,但是可以从“待观察极大值信号点中是否存在主导心率测量的目标极大值信号点”,以主导心率测量的目标极大值信号点的角度出发实现心率检测。该主导心率测量的目标极大值信号点的角度从待观察极大值信号点之间基于幅度值的潜在关系出发进行分析,在待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点,能够在准确率有保证的前提下实现心率测量。

进一步地,在步骤s40之前,即在根据待观察极大值信号点的幅度值,在待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点之前,还包括:

s411:获取待观察极大值信号点中最大的幅度值和最小的幅度值。

s412:判断待观察极大值信号点中最大的幅度值和最小的幅度值差值的绝对值是否小于预设的参考数值。

s413:若小于,则确定待观察极大值信号点中不存在主导心率测量的目标极大值信号点。

可以理解地,如果待观察极大值信号点中最大的幅度值和最小的幅度值之间的差值小于预设的参考数值,那么在目标幅度谱上展现的将是多个幅度值相近的待观察极大值信号点,该目标幅度谱上待观察极大值信号点所对应的幅度峰值较为接近,对于这种情况认为没有一个待观察极大值信号点处于主导心率测量的地位,为无效测量,将直接提醒用户重新测量心率。

在步骤s411-s413中,在查找主导心率测量的目标极大值信号点之前预先进行一个判断,通过比较待观察极大值信号点中最大的幅度值和最小的幅度值差值的绝对值是否小于预设的参考数值,判断是否为无效测量的情况。本实施例提供了一种确定待观察极大值信号点中不存在主导心率测量的目标极大值信号点的具体实施方式,能够提高心率检测的效率。

进一步地,在步骤s40中,根据待观察极大值信号点的幅度值,在待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点,具体包括:

s421:根据待观察极大值信号点的幅度值,获取幅度值最大的待观察极大值信号点为候选极大值信号点。

s422:分别计算候选极大值信号点与其它剩余的各待观察极大值信号点幅度值的差值,并计算各差值的绝对值。

s423:若各差值的绝对值均大于第一预设数值,则确定候选极大值信号点为主导心率测量的目标极大值信号点。

具体地,如图2所示,设待观察极大值信号点有5个(黑色圆点所在的极大值点),当待观察极大值信号点中最大的幅度值(即候选极大值信号点的幅度值)与其它剩余的待观察极大值信号点的幅度值差值的绝对值均大于第一预设数值时,则表示待观察极大值信号点中存在一个极大值信号点的幅度值要比其它剩余的待观察极大值信号点的幅度值都要高出许多,此时将认为目标幅度谱中存在主导心率测量的目标极大值信号点,该目标极大值信号点即待观察极大值信号点中幅度值最大的极大值信号点。可以理解地,当在目标幅度谱中存在一个幅度峰值比其它幅度峰值都要高出许多时,则可以近似认为其它幅度峰值都是误差所出现的幅度峰值,此时可将目标幅度谱看作只存在一个幅度峰值。该判断方法能够准确地对心率进行测量。

在步骤s421-s423中,提供了一种查找待观察极大值信号点中主导心率测量的目标极大值信号点的具体实施方式,通过计算候选极大值信号点与其它剩余的各待观察极大值信号点幅度值差值的绝对值,在各差值的绝对值均大于第一预设数值的情况下,确定候选极大值信号点为主导心率测量的目标极大值信号点,能够实现心率的准确测量。

进一步地,在步骤s40中,根据待观察极大值信号点的幅度值,在待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点,具体包括:

s431:根据待观察极大值信号点的幅度值,在待观察极大值信号点中筛选出第三信号点集,第三信号点集中包括多个第三信号点,第三信号点与其它剩余的各待观察极大值信号点幅度值差值的绝对值均大于第二预设数值。

s432:在第三信号点集中,确定第四信号点集,第四信号点集中包括多个第四信号点,第四信号点的频率值呈倍数关系,其中,频率值呈倍数关系以频率值最小的第四信号点作为基准。

其中,当满足频率值呈倍数关系时,可确定第三信号点集为第四信号点集,即第四信号点集比第三信号点集多了一个限定条件。

s433:若第四信号点的幅度值随频率值的增大而减小,或随频率值的增大而增大,则将幅度值最大的第四信号点确定为主导心率测量的目标极大值信号点。

可以理解地,当第四信号点的幅度值随频率值的增大而减小(信号越来越弱)或者随频率值的增大而增大时(信号越来越强),可确定第四信号点属于倍频峰的关系。

其中,第二预设数值可等于第一预设数值。

可以理解地,在目标幅度谱中若存在多个待观察极大值信号点中的幅度值与其它剩余的待观察极大值信号点的幅度值差值的绝对值均大于第二预设数值,此时认为目标幅度谱中存在多个相近的幅度值,从心率测量角度来讲这种情况是不能得到准确的心率测量结果的,但是从频率值的角度进行分析,当多个待观察极大值信号点的频率值成倍数关系时,此时这多个相近的幅度峰值之间成倍频峰的关系。其中,倍频峰是指在频率值轴上成倍数位置出现的尖峰,如1.1hz处出现一个,2.2hz处出现一个,3.3hz处出现一个……,频率值呈倍数关系以频率值最小的信号点为基准,如2.2hz和3.3hz分别是1.1hz的两倍和三倍。在本实施例中,倍频峰表示的是信号满足频率值的一种有规律的信号衰减或增强,可将待观察极大值信号点中幅度值最大的待观察极大值信号点作为主导心率测量的目标极大值信号点。

如图3所示,图3中存在3个待观察极大值信号点的幅度值与其它剩余的待观察极大值信号点的幅度值差值的绝对值均大于第二预设数值,分别是1hz、2hz和3hz对应的待观察极大值信号点,该3个待观察极大值信号点的频率值呈倍数关系,属于倍频峰,对于这种情况可将待观察极大值信号点中幅度值最大的待观察极大值信号点作为主导心率测量的目标极大值信号点。

在步骤s431-s433中,提供了一种查找主导心率测量的目标极大值信号点的方法,通过判断待观察极大值信号点的幅度值中是否存在多个待观察极大值信号点的幅度值与其它剩余的待观察极大值信号点的幅度值差值的绝对值均大于第二预设数值,且频率值成倍数关系时,确定目标幅度谱中是否存在倍频峰,如果存在倍频峰的情况,可以将待观察极大值信号点中幅度值最大的待观察极大值信号点(即幅度值最大的第四信号点)作为主导心率测量的目标极大值信号点。

进一步地,在步骤s40中,根据待观察极大值信号点的幅度值,在待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点,具体包括:

s441:根据待观察极大值信号点的幅度值,在待观察极大值信号点中筛选出第五信号点集,第五信号点集中包括多个第五信号点,第五信号点与其它剩余的各待观察极大值信号点幅度值差值的绝对值均大于第三预设数值。

s442:在第五信号点中,确定第六信号点集,第六信号点集中包括多个第六信号点,任意两个相邻的第六信号点的频率值差值的绝对值均小于第四预设数值。

其中,当满足任意两个相邻的信号点的频率值差值的绝对值均小于第四预设数值时,可确定第五信号点集为第六信号点集,即第六信号点集比第五信号点集多了一个限定条件。

s443:若第六信号点的数量位于预设的数值区间,则将第六信号点确定为目标极大值信号点。

其中,第三预设数值可等于第一预设数值。

可以理解地,若存在多个待观察极大值信号点的幅度值与其它剩余的待观察极大值信号点的幅度值差值的绝对值均大于第三预设数值,则从心率测量角度来讲这种情况是不能得到准确的心率测量结果的,但是如果这多个待观察极大值信号点任意两个相邻的频率值差值的绝对值均小于第三预设数值,也就是频率值非常接近时,此时可以将这多个待观察极大值信号点近似看成一个极大值信号点,与之对应的,即多个幅度峰值近似成一个峰值。(与倍频峰不同,倍频峰的待观察极大值信号点的频率值一般相差都比较大(大于第四预设数值),当把多个幅度峰值近似成一个峰值时,由于其对应的待观察极大值信号点的频率值非常接近,此时可以忽略存在的误差,实现有效的心率测量,并减少重复的心率检测。

如图4所示,存在3个待观察极大值信号点的幅度值与其它剩余的待观察极大值信号点的幅度值差值的绝对值均大于第三预设数值,且该3个待观察极大值信号点的频率值不存在倍数关系,但是该3个待观察极大值信号点的任意两个相邻的频率值差值的绝对值均小于第三预设数值,此时可将该3个待观察极大值信号点均作为主导心率测量的目标极大值信号点。

优选地,第六信号点集中包括的第六信号点具体可以是两个或三个,此时得到的心率测量结果较为准确。

在步骤s441-s443中,提供了一种查找主导心率测量的目标极大值信号点的方法,通过判断目标幅度谱中是否存在多个待观察极大值信号点的幅度值与其它剩余的待观察极大值信号点的幅度值差值的绝对值均大于第三预设数值,且多个待观察极大值信号点的频率值差值的绝对值均小于第四预设数值,查找到主导心率测量的目标极大值信号点,能够实现有效的心率测量,并减少重复的心率检测。

s50:根据目标极大值信号点得到目标心率值。

进一步地,在步骤s50中,根据目标极大值信号点得到目标心率值,具体包括:计算第六信号点集中第六信号点的幅度值均值,将幅度值均值确定为目标心率值。

可以理解地,对于第六信号点集中存在多个第六信号点均为主导心率测量的目标极大值信号点的情况,可采用平均处理方式,由于该第六信号点的频率值非常接近,此时可以忽略存在的误差,实现准确的心率测量。

可以理解地,对于只有一个目标极大值信号点主导心率测量的目标极大值信号点的情况,获取目标心率值的方法为直接将目标极大值信号点对应的频率值作为目标心率值。

进一步地,步骤s421-s423、s431-s433和s441-s443之间为并列的关系。

进一步地,若目标幅度谱不属于上述步骤s421-s423、s431-s433和s441-s443的情况,可认为目标幅度谱上不存在主导心率测量的待观察极大值信号点。

进一步地,若目标幅度谱上不存在主导心率测量的待观察极大值信号点不存在,发送提醒信息提醒用户重新进行心率测量。

可以理解地,若目标幅度谱上不存在主导心率测量的待观察极大值信号点,那么认为得到的目标幅度谱是杂乱无章的,对于这种情况需重新进行心率测量,并通过发送提醒信息的方式提醒用户,让用户消除可能存在的干扰因素后再进行心率测量,以保证心率的准确测量。

在本发明实施例中,首先根据心率测量信号获取目标幅度谱,目标幅度谱包括信号点,信号点的坐标值包括幅度值和频率值,再根据信号点的幅度值和频率值,获取信号点中的极大值信号点,以通过目标幅度谱上的极大值信号点进行分析,为后续得到目标心率值提供实现的技术前提;接着从极大值信号点中获取预设个数的待观察极大值信号点,其中,待观察极大值信号点的幅度值大于其它剩余的极大值信号点的幅度值,可以将对目标幅度谱的分析简化成对最大的预设个数的极大值信号点进行分析,能够提高心率测量的效率和实施的可行性;然后根据待观察极大值信号点的幅度值,在待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点,从待观察极大值信号点之间基于幅度值的潜在关系出发进行分析,查找主导心率测量的目标极大值信号点,并根据目标极大值信号点得到目标心率值,能够在实际处理中实现准确的心率测量。

应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

基于实施例中所提供的心率测量方法,本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例中各步骤及方法的装置实施例。

图5示出与实施例中心率测量方法一一对应的心率测量装置的原理框图。如图5所示,该心率测量装置包括目标幅度谱获取模块10、极大值信号点获取模块20、待观察极大值信号点获取模块30、查找模块40和目标心率值获取模块50。其中,目标幅度谱获取模块10、极大值信号点获取模块20、待观察极大值信号点获取模块30、查找模块40和目标心率值获取模块50的实现功能与实施例中心率测量方法对应的步骤一一对应,为避免赘述,本实施例不一一详述。

目标幅度谱获取模块10,用于根据心率测量信号获取目标幅度谱,目标幅度谱包括信号点,信号点的坐标值包括幅度值和频率值。

极大值信号点获取模块20,用于根据信号点的幅度值和频率值,获取信号点中的极大值信号点。

待观察极大值信号点获取模块30,用于从极大值信号点中获取预设个数的待观察极大值信号点,其中,待观察极大值信号点的幅度值大于其它剩余的极大值信号点的幅度值。

查找模块40,用于根据待观察极大值信号点的幅度值,在待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点。

目标心率值获取模块50,用于根据目标极大值信号点得到目标心率值。

可选地,极大值信号点获取模块20包括目标信号点查找单元、信号点判断单元和极大值信号点获取单元。

目标信号点查找单元,用于在预设频率值区间内查找目标信号点,目标信号点的幅度值大于其它剩余信号点的幅度值。

信号点判断单元,用于若找到,则判断预设频率值区间内是否存在第一信号点和第二信号点,第一信号点的频率值比目标信号点的频率值大,第二信号点的频率值比目标信号点的频率值小。

极大值信号点获取单元,用于若预设频率值区间内存在第一信号点和第二信号点,将目标信号点确定为极大值信号点并获取。

可选地,查找模块40包括候选极大值信号点获取单元、差值绝对值计算单元和第一确定单元。

候选极大值信号点获取单元,用于根据待观察极大值信号点的幅度值,获取幅度值最大的待观察极大值信号点为候选极大值信号点。

差值绝对值计算单元,用于分别计算候选极大值信号点与其它剩余的各待观察极大值信号点幅度值的差值,并计算各差值的绝对值。

第一确定单元,用于若各差值的绝对值均大于第一预设数值,则确定候选极大值信号点为主导心率测量的目标极大值信号点。

可选地,查找模块40还包括第三信号点集获取单元、第四信号点集获取单元和第二确定单元。

第三信号点集获取单元,用于根据待观察极大值信号点的幅度值,在待观察极大值信号点中筛选出第三信号点集,第三信号点集中包括多个第三信号点,第三信号点与其它剩余的各待观察极大值信号点幅度值差值的绝对值均大于第二预设数值。

第四信号点集获取单元,用于在第三信号点集中,确定第四信号点集,第四信号点集中包括多个第四信号点,第四信号点的频率值呈倍数关系,其中,频率值呈倍数关系以频率值最小的第四信号点作为基准。

第二确定单元,用于若第四信号点的幅度值随频率值的增大而减小,则将幅度值最大的第四信号点确定为主导心率测量的目标极大值信号点。

可选地,查找模块40还包括第五信号点集获取单元、第六信号点集获取单元和第三确定单元。

第五信号点集获取单元,用于根据待观察极大值信号点的幅度值,在待观察极大值信号点中筛选出第五信号点集,第五信号点集中包括多个第五信号点,第五信号点与其它剩余的各待观察极大值信号点幅度值差值的绝对值均大于第三预设数值。

第六信号点集获取单元,用于在第五信号点中,确定第六信号点集,第六信号点集中包括多个第六信号点,任意两个相邻的第六信号点的频率值差值的绝对值均小于第四预设数值。

第三确定单元,用于若第六信号点的数量位于预设的数值区间,则将第六信号点确定为目标极大值信号点。

可选地,目标心率值获取模块50具体用于计算第六信号点集中第六信号点的幅度值均值,将幅度值均值确定为目标心率值。

在本发明实施例中,首先根据心率测量信号获取目标幅度谱,目标幅度谱包括信号点,信号点的坐标值包括幅度值和频率值,再根据信号点的幅度值和频率值,获取信号点中的极大值信号点,以通过目标幅度谱上的极大值信号点进行分析,为后续得到目标心率值提供实现的技术前提;接着从极大值信号点中获取预设个数的待观察极大值信号点,其中,待观察极大值信号点的幅度值大于其它剩余的极大值信号点的幅度值,可以将对目标幅度谱的分析简化成对最大的预设个数的极大值信号点进行分析,能够提高心率测量的效率和实施的可行性;然后根据待观察极大值信号点的幅度值,在待观察极大值信号点中查找主导心率测量的目标极大值信号点,从待观察极大值信号点之间基于幅度值的潜在关系出发进行分析,查找主导心率测量的目标极大值信号点,并根据目标极大值信号点得到目标心率值,能够在实际处理中实现准确的心率测量。

本实施例提供一计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现实施例中心率测量方法,为避免重复,此处不一一赘述。或者,该计算机程序被处理器执行时实现实施例中心率测量装置中各模块/单元的功能,为避免重复,此处不一一赘述。

图6是本发明一实施例提供的计算机设备的示意图。如图6所示,该实施例的计算机设备60包括:处理器61、存储器62以及存储在存储器62中并可在处理器61上运行的计算机程序63,该计算机程序63被处理器61执行时实现实施例中的心率测量方法,为避免重复,此处不一一赘述。或者,该计算机程序63被处理器61执行时实现实施例中心率测量装置中各模型/单元的功能,为避免重复,此处不一一赘述。

计算机设备60可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备60可包括,但不仅限于,处理器61、存储器62。本领域技术人员可以理解,图6仅仅是计算机设备60的示例,并不构成对计算机设备60的限定,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,例如计算机设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器61可以是中央处理单元(centralprocessingunit,cpu),还可以是其它通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor,dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit,asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray,fpga)或者其它可编程逻辑器件、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。

存储器62可以是计算机设备60的内部存储单元,例如计算机设备60的硬盘或内存。存储器62也可以是计算机设备60的外部存储设备,例如计算机设备60上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smartmediacard,smc),安全数字(securedigital,sd)卡,闪存卡(flashcard)等。进一步地,存储器62还可以既包括计算机设备60的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器62用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其它程序和数据。存储器62还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上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精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。

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