[发明专利]一种PPG波峰检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种PPG波峰检测方法及系统，其中，该方法包括步骤：采集原始PPG信号；对所述原始PPG信号进行滤波处理；设计追踪信号对滤波处理后的PPG信号进行追踪；通过所述追踪信号检测PPG信号各个波峰的位置。本发明通过对PPG信号进行滤波滤除干扰信号，并设计追踪信号检测波峰位置，可以有效地略过PPG中噪声较集中的下降沿和波谷部分，直接在较平滑的上升沿检测波峰，自动根据PPG幅值更新下降斜率，避免出现波峰漏检或追踪信号崩塌，且算法没有涉及到过大的计算量，整个检测过程更简单精确。

技术领域

本发明涉及心率检测技术领域，尤其涉及一种PPG波峰检测方法及系统

背景技术

光电容积描记(PPG)技术是利用光电传感器,检测经过人体血液和组织吸收后的反射光强度的不同,描记出血管容积在心动周期内的变化,从得到的脉搏波形中计算出心率。在人体运动心率和心率变异性方面的检测中大量应用。准确地找到PPG信号的波峰位置，进而获取心拍间距，在心率变异性计算中占重要地位，如何在时域方向准确地获取波峰位置，变得尤为重要，而目前对于PPG信号的分析处理，大都基于频域方向。

比较常见的利用智能可穿戴设备实时检测PPG，穿戴设备的便携性使其硬件资源有限，且基于光学传感器的PPG采集容易受到运动伪迹和肌电干扰等噪声的影响，且对实时性也提出了更高的要求。

目前的PPG波峰检测算法大体包括：极值算法、自适应波峰检测算法、基于模式分解的波峰检测算法、基于小波变换的波峰检测算法。极值算法、自适应波峰检测算法检测准确性不高，极易造成误检，基于模式分解的波峰检测算法、基于小波变换的波峰检测算法都需要一定的时间的延迟，且计算复杂度高。

例如公开号为CN107847185A的专利公开了一种提供了用于呼吸监测的计算机实现的方法和系统，该实施例包括从个体的中枢源部位获得PPG信号流；识别在预定时期内的PPG信号流的波峰和波谷，其中在波峰之间的时间或在波谷之间的时间对应于个体的心率；确定在预定时期内的波峰幅度的显著局部最大值和波谷幅度的显著局部最小值，其中，波峰幅度的每个显著局部最大值对应于个体的呼气呼吸运作的开始，并且波谷幅度的每个显著局部最小值对应于个体的吸气呼吸运作的开始；计算在预定时期期间的显著局部最大值的、显著局部最小值的或两者的数目，以确定在预定时期中的呼吸运作的次数；以及在计算机监视器上显示在预定时期中的呼吸运作的次数。但是该发明基于最值检测波峰波谷，信号中的噪声极易造成误检。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种PPG波峰检测方法及系统，可以解决穿戴设备中资源有限且噪声干扰较强的情况下能实时且准确的检测PPG信号波峰。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种PPG波峰检测方法，包括步骤：

采集原始PPG信号；

对所述原始PPG信号进行滤波处理；

设计追踪信号对滤波处理后的PPG信号进行追踪；

通过所述追踪信号检测PPG信号各个波峰的位置。

优选的，所述设计追踪信号包括步骤：

选取所述滤波处理后的PPG信号预设时间段内的波峰位置作为起点；

根据所述起点和所述预设时间段内的PPG信号的下降沿设定下降斜率；

以所述下降斜率下降直到与PPG信号上升沿相交后沿所述上升沿上升构建追踪信号。

优选的，所述通过所述追踪信号检测PPG信号的各个波峰的位置包括步骤：

标记所述追踪信号第一周期下降沿/第二周期上升沿与所述PPG信号的第二周期上升沿相交的交点；