[发明专利]一种计算机可读存储介质及应用该介质的心率分析仪

权利要求书

1.一种计算机可读存储介质，其存储有基于PPG心率传感器的HRV分析的计算机程序，其特征在于：该程序被处理器执行时实现以下步骤：

步骤一：根据PPG心率传感器输出的数据得到RRI序列；

步骤二：对RRI序列进行去趋势分析；

步骤三：重采样得到均匀分布的RRI序列；

步骤四：将均匀的RRI序列分成重叠的小段序列，在每一小段序列上加海明窗预处理；

步骤五：对每段序列进行功率谱估计；

步骤六：计算各频段的功率谱估计的平均值；

步骤七：分别对各个频段的功率谱估计的平均值进行积分得到超低频段ULF、极低频段VLF、低频段LF、高频段HF这四个频段的功率值。

2.如权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于：步骤三的重采样具体是：采样时间分为短期粗略采样和长期精准采样两种采样方式。

3.如权利要求1或2所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于：步骤三的重采样具体是：对RRI序列进行线性内插从而获得等间隔的RRI时间序列。

4.如权利要求3所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于：线性内插具体是：在间隔不相等的RRI时间序列中插入一个值，使得该RRI序列的间隔相等，所插入的值为X(n)＝D2*RRI1/(D1+D2)+D1*RRI1/(D1+D2)，其中，RRI1和RRI2分别为插值前与插值后的R-R间期序列值，D1和D2分别为X(n)将要插入的位置与RRI1和RRI2所在位置的时间间距。

5.如权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于：去趋势判定是根据以下公式形成双对数坐标：

然后，在双对数坐标(ln(n),ln(F(n)))中的散点图，用最小二乘法对数据点进行拟合得到曲线，利用曲线的直线部分的斜率来判断心率趋势，进而做去趋势判定。

6.如权利要求5所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于：判断心率趋势的具体方法是：

(1)当斜率h>1时，说明RRI时序存在不合理的数据，应该舍弃序列；

(2)当0.5<斜率h<1时，说明时间序列具有长程相关性，呈现出心率变异性变化趋势不断增强的状态，即在某一时间段是递增/递减的趋势，下一个时间段也会是递增/递减的趋势，且斜率h越接近于1，相关性越强；

(3)当斜率h＝0.5时，说明RRI时间序列不相关，是一个独立的随机过程，即当前心率变异性的状态不会影响将来状态；

(4)当0<斜率h<0.5时，说明RRI时序只存在负的相关性，呈现反持久性的状态，即RRI时序在某一个时间段是递增/递减的趋势，则在下一个时间段是递减/递增的趋势。

7.如权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于：步骤四：分成重叠的小段序列：通过加海明窗，分成重叠的小段序列，海明窗函数如下：

8.如权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于：步骤五：对每段序列进行功率谱估计具体是：每段序列都经过傅里叶变换，再经过与其共轭的平方并除以分段的数量，得到相应序列段的功率谱估计。

9.如权利要求8所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于：步骤六：计算各频段的功率谱估计的平均值具体是：分别统计落入超低频段ULF、极低频段VLF、低频段LF、高频段HF的分段个数，分别求出超低频段ULF、极低频段VLF、低频段LF、高频段HF内功率谱估计的平均值，功率谱估计的平均值＝同个频段内各个分段的功率谱估计之和/分段个数。

10.一种心率分析仪，包括处理器，其特征在于：还包括权利要求1至9中任一项所述的计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。