[发明专利]检测生理信号质量的方法、装置及电子设备

说明书

本发明涉及生物医学信号处理技术领域，具体涉及检测生理信号质量的方法、装置及电子设备，其中方法包括：获取目标生理信号波形中当前周期的波形与上一周期的波形；将当前周期的波形与上一周期的波形对齐，并计算当前周期的波形与上一周期的波形的相关系数，以得到当前周期的波形对应的相关系数；根据当前周期的波形对应的相关系数，检测当前周期的波形的信号质量。通过计算相邻两个波形的相关系数，即采用逐波匹配的方式进行相关系数的计算，避免采用建立模板的方式所导致的生理信号质量的检测效率较低的问题；采用目标生理信号自身而不依赖于模板进行信号质量的检测，在获取到目标生理信号的同时即可实现信号质量的检测，具有较高的检测效率。

技术领域

本发明涉及生物医学信号处理技术领域，具体涉及检测生理信号质量的方法、装置及电子设备。

背景技术

生物医学信号属于强噪声背景下的低频微弱信号，是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号。在每一次心动周期中，随着心室的收缩和舒张引起动脉管内压力的周期性变化，而产生扩张和回缩的信号称为脉动信号。基于动脉血液对光的吸收量随动脉搏动而变化的原理可以得到血氧脉搏信号，即PPG(PhotoPlethysmoGraphy，光电容积脉搏波描记波)信号。

针对PPG的信号质量评价较常用的方法是相关性方法，通常的步骤是建立模板，然后与待匹配信号进行皮尔逊相关系数计算，在不断的匹配过程中，更新或重建模板。PPG信号的特殊性在于其幅度与生理没有很强的相关性，原因有：一是受到程控增益调节算法控制，是经处理过的信号。二是受到体动、呼吸、咳嗽等来自患者自身的干扰。三是受到探头加持力改变、皮肤色素沉着、指甲油、环境气体或荧光灯(尤其是那些接近脉搏血氧仪LED脉动谐波频率的振荡频率)等的外界干扰。因此，PPG信号幅度总是带有随机性，波形可能受到任意的基线偏移和突然幅度变化的影响。这给PPG信号建立模板带来极大的困扰：一是难以建立一个合理的模板；二是即使建立了一个模板，模板重建的频率也会较高。因此，采用建立模板的方式进行生理信号质量的检测效率较低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种检测生理信号质量的方法、装置及电子设备，以解决生理信号质量的检测效率低的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种检测生理信号质量的方法，包括：

获取目标生理信号波形中当前周期的波形与上一周期的波形；

将所述当前周期的波形与所述上一周期的波形对齐，并计算所述当前周期的波形与所述上一周期的波形的相关系数，以得到所述当前周期的波形对应的相关系数；

根据所述当前周期的波形对应的相关系数，检测所述当前周期的波形的信号质量。

本发明实施例提供的检测生理信号质量的方法，通过将当前周期的波形与上一周期的波形对齐并计算相邻两个波形的相关系数，即采用逐波匹配的方式进行相关系数的计算，避免采用建立模板的方式所导致的生理信号质量的检测效率较低的问题；该方法采用目标生理信号自身而不依赖于模板进行信号质量的检测，在获取到目标生理信号的同时即可实现信号质量的检测，具有较高的检测效率。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述将所述当前周期的波形与所述上一周期的波形对齐，以计算所述当前周期的波形与所述上一周期的波形的相关系数，包括：

利用所述当前周期的波形的样本点数量以及所述上一周期的波形的样本点数量构建矩阵网格；其中，所述矩阵网格的每一个格点表示所述当前周期的波形与所述上一周期的波形中的两个样本点对齐时所述两个样本点之间的距离；

利用N*N的滑动窗对所述矩阵网格进行搜索，以在所述矩阵网格中确定所述当前周期的波形与所述上一周期的波形的对齐格点；其中，所述滑动窗的每一个格点表示累积距离，所述滑动窗的中间格点对应于所述矩阵网格中的当前搜索格点；所述N表示所述滑动窗中每行或每列的格点数量；