[发明专利]基于多传感器阵列的胎心识别方法、装置及系统

权利要求书

1.一种基于多传感器阵列的胎心识别方法，其特征在于该方法包括：

将腹部区域划分为若干网格，并在每个特定位置放置一个声音传感器，其中，所述特定位置为通过在虚拟腹部所有网格放置胎心音源计算音频传递矩阵时，声音传感器的放置位置；

对多个声音传感器的采集数据进行同频率同步采样，得到多个声音采样序列；

对声音传感器的声音采样序列采用相邻两两差分方法形成差分声音序列，所有的差分声音序列形成差分声音向量；

将所述差分声音向量与所述音频传递矩阵相乘，恢复出腹部所有网格发出的声音信号所形成的音源音强向量；

根据所述音源音强向量计算得到腹部区域所有网格的功率密度热力图，并判断所述功率密度热力图是否存在峰值；

若存在峰值，则计算每一峰值的疑似胎心率和置信度，并将置信度高于阈值的峰值所对应的网格作为胎心所在位置，将其疑似胎心率作为识别的胎心率进行输出。

2.根据权利要求1所述的基于多传感器阵列的胎心识别方法，其特征在于：所述通过在虚拟腹部所有网格放置胎心音源计算音频传递矩阵，具体包括：

模拟一虚拟腹部，所述虚拟腹部为与人类孕妇腹部区域相似的面；

将所述虚拟腹部划分为若干网格，划分方式与识别胎心时划分方式相同；

在所述虚拟腹部的每个网格下放置一个虚拟胎心音源，模拟真实胎心环境，并在虚拟腹部上均匀放置多个传感器进行声音采集；

对多个声音传感器的采集数据进行同频率同步采样，得到多个声音采样序列；

对声音传感器的声音采样序列采用相邻两两差分方法形成差分声音序列，所有的差分声音序列形成差分声音向量；

根据差分声音向量和所有虚拟胎心音源实际发出的声音音强形成的音源音强向量，按照矩阵运算计算得到音频传递矩阵。

3.根据权利要求2所述的基于多传感器阵列的胎心识别方法，其特征在于：计算音频传递矩阵时所述差分声音向量的计算方法为：

式中，A^C表示计算音频传递矩阵时得到的差分声音向量，形如表示计算音频传递矩阵时第*个差分声音序列，形如表示计算音频传递矩阵时第*个声音传感器的声音采样序列，n为声音传感器的数量。

4.根据权利要求2所述的基于多传感器阵列的胎心识别方法，其特征在于：所述根据差分声音向量和所有虚拟胎心音源实际发出的声音音强形成的音源音强向量，按照矩阵运算计算得到音频传递矩阵，具体包括：

获取所有虚拟胎心音源实际发出的声音音强，形成音源音强向量X^C：

式中，形如表示第*个虚拟胎心音源实际发出的声音音强，m为虚拟胎心音源的数量；

根据差分声音向量和所述音源音强向量计算得到音频传递矩阵：

F＝[A^C[X^C]^-1]^-1

式中，A^C表示计算音频传递矩阵时得到的差分声音向量，[]^-1表示对矩阵求逆。

5.根据权利要求1所述的基于多传感器阵列的胎心识别方法，其特征在于：所述差分声音向量的计算方法为：

A＝[a₁(t),…,a_n(t)]^T

式中，A表示差分声音向量，形如a_*(t)表示第*个差分声音序列，形如y_*(t)表示第*个声音传感器的声音采样序列，n为声音传感器的数量。