[发明专利]一种用于睡眠结构分析的信号处理方法和装置

说明书

技术领域

本申请涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种用于睡眠结构分析的信号处理方法和装置。

背景技术

睡眠研究是睡眠学和脑电图学的重要组成部分，也是当今世界上科学研究的热点之一。所谓睡眠监测，就是对人体在睡眠过程中的各种生理变化如呼吸、心率、体动、血氧等进行实时采集，再将采集到的体征信号数据通过专门的软件系统进行分析，从而就可得出人体睡眠状态的评测报告。

随着科技的进步，睡眠监测逐渐向小型化及家庭监测的方向发展。目前，一般通过采用小型的非贴片式睡眠监测设备采集人体体征信号，根据人体体征信号挖掘其中的睡眠结构信息，从而实现对睡眠的监测。

例如，目前存在一种垫子状的睡眠监测器，铺在床垫及被褥下面使用，测量的体征信号包括睡眠中的呼吸、心电及运动信号。垫子采用紧贴着多根管子的构造，管子里充满着水。其工作原理是，管子里的水将睡眠中的呼吸和脉搏等引起的微弱振动信号以及体动信号捕捉下来并传给压力传感器。将压力传感器传送出的呼吸、心电以及体动的混合信号，以信号处理电路加以分解，将该混合信号分成呼吸、心电以及体动三种信号进行输出。输出的三种信号保存在存储卡中，后续通过电脑专用软件来分析这三种信号。

具体地，在对这三种信号进行分析时，先直接根据每种信号分别进行睡眠结构分析，并用概率值表示每种信号对应的睡眠结构分析结果的可信性，最后在知识库的指导下，对这三种信号对应的睡眠结构分析结果进行合并，得到睡眠结构分析的最终结果。

目前还存在一种佩戴式或插管式睡眠监测设备，其通过采集人体睡眠期间的心电信号以及其他体征信号进行睡眠结构分析。然而，由于睡眠过程中无法保证采集设备的接触性，因而可能出现部分体征信号由于监测设备接触不良或脱落而丢失的情况，对于这种情况，目前采用的信号处理方法为：如果大于一定时间没有采集到某种体征信号，则认为是接触问题，不予输出睡眠结构判断结果。

目前通过采集人体体征信号进行睡眠结构分析的信号处理方法可以概括为图1所示的流程。

图1是目前通过采集人体体征信号进行睡眠结构分析的信号处理流程图。

如图1所示，该流程包括：

步骤101，监测设备采集人体体征信号。

步骤102，直接利用采集的人体体征信号进行信号特征提取。

步骤103，根据提取的信号特征利用分类器对睡眠结构进行分析。

步骤104，输出睡眠结构分析结果。

由于目前的睡眠检测设备多是小型化、非贴片式的设备，由于接触问题以及人体活动等问题，给信号采集带来了很大的噪声干扰，这将导致采集来的信号包含了噪声等错误信号、或者在某段时间内缺失了某个种类的信号。

而目前的信号处理方法中，都是直接利用采集来的信号进行睡眠结构分析，利用包含了错误信号的采集信号进行睡眠结构分析显然将影响睡眠结构分析结果的正确性。

另外，当采集到的信号中缺失了某个种类的信号时，目前的信号处理方法是直接忽略采集到的其他信号，并对采集到的信号种类不全的这段采集时间不输出睡眠结构分析结果，导致某段时间内的睡眠结构分析结果缺失。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种用于睡眠结构分析的信号处理方法和装置，能够提高睡眠结构分析的正确性。

一种用于睡眠结构分析的信号处理方法，该方法包括：

获得采集的体征信号，对采集的体征信号进行信号质量评估；

对于信号质量评估结果满足预定条件的体征信号，将该体征信号直接用于睡眠结构分析，对于信号质量评估结果不满足预定条件的体征信号，将该体征信号以及该体征信号以外的其他体征信号进行综合分析，根据综合分析结果进行睡眠结构分析。

一种用于睡眠结构分析的信号处理装置，该装置包括获得模块、信号质量评估模块、第一处理模块和第二处理模块；

所述获得模块，用于获得采集的体征信号；

所述信号质量评估模块，用于对采集的体征信号进行信号质量评估；

所述第一处理模块，用于对于信号质量评估结果满足预定条件的体征信号，将该体征信号直接用于睡眠结构分析；

所述第二处理模块，用于对于信号质量评估结果不满足预定条件的体征信号，将该体征信号以及该体征信号以外的其他体征信号进行综合分析，根据综合分析结果进行睡眠结构分析。