一种双波长心率测量装置及方法_4

文档序号:9772444阅读:来源:国知局
ix = SigA-Theta巧igB; W最大程度的减小SigA中的Ms 信号。
[0100] 随后进行步骤3子步骤e、对步骤2所得信号进行傅里叶变换,将其转换至频域,对 所述步骤2中所得到的SigMix,采用FFT将其转换至频域信号SigMixFreqsFFT点数N为512。 对所述步骤2中所得到的Si浊,采用FFT将其转换至频域信号Si浊化SQdFFT点数N为512。
[0101] 随后进行子步骤f、分析步骤3子步骤e所得频域信号的峰值分布和情况,选出可能 的屯、率频点。得到SigBFreq后,通过捜寻峰值,得到运动频率点,运些频率点的峰值是由于 运动产生的。SigBFreq捜寻的峰值个数控制在4个。得到SigMix化eq后,对SigBFreq的峰值 频点进行抑制,抑制方式为:直接将SigMixFreq中SigB化eq峰值频点赋值为0。经过上述处 理后,在SigMixFreq中进行峰值频点捜索,找到峰值最大或满足谐波分布的频点,记录为当 前屯、率频点化intHR。
[0102]最后进行步骤4将当前屯、率的频点化intHR_Pres,首先进行子步骤g、频点跳转允 许判断。步骤3得到的Point皿屯、率频点,首先判断化int皿是否是合理的屯、率频点,如果屯、 率频点对应的屯、率值小于30跳每分钟或大于210跳每分钟,不允许频点跳转。如果化int皿 是合理的屯、率频点,判断化in地R与当前屯、率频点PointHR_Pres是否接近,如果化in地R与 当前屯、率频点化intHR_Pres接近,允许将当前屯、率频点化intHR_Pres直接赋值为化int皿; 如果化int皿与当前屯、率频点化intHR_Pres差异过大,那么仅当化int皿保持4秒后,才允许 频点跳转。进行子步骤h、频点跳转平滑。如果PointH;r_Pres_Out小于前屯、率频点化;[]1地尺_ Pres,PointH;r_Pres_Out每2秒加一;如果PointH;r_Pres_Out大于前屯、率频点PointHR_ Pres,PointH;r_Pres_Out每2秒减一;接下去进行子步骤i、屯、率换算。输出屯、率频点 PointHR_Pres_Out是频率上的一个点,该点的物理频率为当前屯、率皿=化intHR_Pres_Out X20/512X60(跳每分钟);接下去进行子步骤j、屯、率平滑输出。当当前屯、率皿大于输出屯、 率HR_Ou化Ut时,HR_Ou化Ut每秒加1;当当前屯、率皿小于输出屯、率HR_Ou化Ut时,HRJXitput 每秒减1。
[0103] 综上所述,本发明公开了一种双波长屯、率测量装置及一种屯、率信号处理方法。其 装置包含波长为A的LED、波长为B的LED、光电管、光隔离结构件、模数转换器、LE:D驱动器、支 架、安装带子。其特征在于:波长为A的LED的光波长A的范围是512至528nm绿色;波长为B的 L邸的波长B的范围是610至630nm红色或580至600nm黄色;波长为A的L抓与波长为B的L抓的 发光点中屯、安装距离小于光电管的娃片对角线长度。波长为A的L邸与波长为B的L邸安装在 同一基板上。波长为A的Lm)与波长为B的Lm)分别与Lm)驱动器连接。光电管对波长为A的 LED、波长为B的Lm)的波长A、波长B均敏感。本发明同时公开了一种屯、率信号处理方法,通过 将本发明公开的一种双波长屯、率测量装置与人体固连,并依此进行:采集光电信号、在时域 进行信号处理、在频率进行信号处理、依据经验进行信号处理的步骤。本发明公开的一种双 波长屯、率测量装置及一种屯、率信号处理方法的主要目的在于消减由于用户运动时组织密 度变化造成的光电信号干扰,计算出相对准确可靠的运动屯、率。
[0104] 上述具体实施例用来解释说明本发明,而不是对本发明进行限制,在本发明权利 要求的保护范围内,对本发明作出的任何修改和改变,都落入本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种双波长心率测量装置,包括载体,其特征在于:所述心率测量装置包括光电信号 采集部件和信号处理部件,所述光电信号采集部件包括光发生器和光接收器,所述光发生 器和所述光接收器均安装在载体上,所述光接收器连接所述信号处理部件,所述信号处理 部件对所述光接收器的信号进行处理从而得到心率测量结果,所述光发生器包括波长不同 的第一发光装置和第二发光装置。2. 如权利要求1所述的一种双波长心率测量装置,其特征在于:所述第一发光装置和所 述第二发光装置安装在同一基板或者封装上。3. 如权利要求1所述的一种双波长心率测量装置,其特征在于:所述第一发光装置为波 长为A的第一LED,所述第二发光装置为波长为B的第二LED,所述波长A的范围是512至528nm 绿色,所述波长B的范围是610至630nm红色或580至600nm黄色,所述第一发光装置和所述第 二发光装置安装在同一基板或者封装上。4. 如权利要求1所述的一种双波长心率测量装置,其特征在于:所述光接收器包括光电 管,所述光电管安装在光隔离结构件上,所述光发生器上设有光驱动器,所述信号处理部件 包括模数转换器,所述心率测量装置还包括光电管放大电路,所述光接收器、光发生器、光 驱动器、光隔离结构件、信号处理部件以及光电管放大电路均安装在支架上,并通过支架固 定在所述载体上。5. 如权利要求4所述的一种双波长心率测量装置,其特征在于:所述第一发光装置和所 述第二发光装置的发光点安装距离小于所述光电管的硅片对角线长度。6. -种双波长心率测量方法,其特征在于:所述方法使用如权利要求1-5中任一项所述 的心率测量装置并包括以下步骤: 1) 将心率测量装置安装或者佩戴在人体上; 2) 点亮光发生器中的第一发光装置和第二发光装置并分别发射不同波长的光波; 3) 光接收器分别对第一发光装置和第二发光装置的光信号进行采集; 4) 在时域进行信号处理; 5) 在频域进行信号处理; 6) 根据经验进行信号处理。7. 如权利要求6所述的一种双波长心率测量方法,其特征在于:所述步骤3)中的采集频 率不低于7Hz。8. 如权利要求6所述的一种双波长心率测量方法,其特征在于:所述步骤4)具体包括: 4.1) 估计第二发光装置点亮时光接收器的信号与第一发光装置点亮时光接收器的信 号之间的增益函数; 4.2) 根据步骤4.1)所估计的增益函数用第二发光装置点亮时光接收器的信号来处理 第一发光装置点亮时光接收器的信号。9. 如权利要求6所述的一种双波长心率测量方法,其特征在于:所述步骤5)具体包括: 5.1) 对步骤4所得的信号进行傅里叶变换,将其转换至频域; 5.2) 分析步骤5.1)所得频域信号的峰值分布情况,选出可能的心率频点。10. 如权利要求6所述的一种双波长心率测量方法,其特征在于:所述步骤6)具体包括: 6.1) 频点跳转允许判断; 6.2) 频点跳转平滑; 6.3) 心率换算; 6.4) 心率输出平滑。
【专利摘要】本发明提供一种双波长心率测量装置,包括光电信号采集部件和信号处理部件,所述光电信号采集部件包括光发生器和光接收器,光发生器和光接收器安装在载体上,光接收器连接信号处理部件,信号处理部件得到心率测量结果,光发生器包括波长不同的第一发光装置和第二发光装置。本发明还提供一种使用上述双波长心率测量装置的双波长心率测量方法。通过本发明所提出的装置,可以测量得到两种不同波长的光束,穿透或反射自用户身体组织后的光电信号,与一般的测量装置相比,可以获得更多光电信息。
【IPC分类】A61B5/024
【公开号】CN105534513
【申请号】CN201610018962
【发明人】李辰, 陈隽永, 王圣捷, 芦杰亮
【申请人】杭州匠物网络科技有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月12日
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