[发明专利]一种心率变异性信号的非接触式提取方法及系统

说明书

本发明公开了一种心率变异性信号的非接触式提取方法及系统，通过获取生命体接收到雷达信号后反射回来的回波信号；提取所述回波信号中的动态信号，并对所述动态信号进行信号分离，获取所述动态信号对应的心跳信号；通过预设的滑动窗口对所述心跳信号进行平滑处理，获得具有波形特征信息的所述心跳信号，并生成相对应的心跳波形；设置所述心跳波形的波峰检测门限值，并根据所述心跳信号的波形特征信息，结合所述波峰检测门限值，获取所述心跳波形的波峰，继而根据所述心跳波形的波峰，提取所述心跳信号对应的RRI序列。本发明相对于现有技术降低了非接触式信号的提取难度和提取成本。

技术领域

本发明涉及生物医学工程处理的技术领域，特别是涉及一种心率变异性信号的非接触式提取方法及系统。

背景技术

心血管疾病作为世界范围内威胁人类健康的主要疾病之一，已经成为中国成人死亡的首要原因，也是21世纪中国所面临的主要公共卫生问题之一。血管疾病是高死亡率和高致残率的首要诱因，给全社会和广大居民都造成了很大的困扰。因此，有效防治心血管疾病，已经称为世界各国急需解决的重要课题之一，目前评估心血管疾病的主要指标是心率变异性参数，对心率变异性参数的检测已广泛应用于临床。

心率变异性(简称HRV)是指瞬时心率或瞬时心动周期的微小变化，即逐次心跳R－R间期不断波动的现象。通过心率变异的分析可获得对心脏节律控制的神经系统的有关信息，导出RRI序列。HRV分析从测量方法上由接触式测量和非接触式测量；从分析方法上有时域分析、频域分析和非线性分析。

使用接触式HRV分析的方法导出RRI序列是通过心电图机，由导联电极从胸前测量心电信号，然后记录心电周期变化，这种方法存在一定的局限性，电极贴片和导线会产生约束；而使用非接触式HRV分析的方法导出RRI序列主要是基于摄像头视频采集动态心率信号的HRV分析，这种方法所使用的设备成本高、数据大，隐私性差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种心率变异性信号的非接触式提取方法及系统，降低非接触式信号提取成本和提取难度。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种心率变异性信号的非接触式提取方法及系统，包括：

获取生命体接收到雷达信号后反射回来的回波信号；

提取所述回波信号中的动态信号，并对所述动态信号进行信号分离，获取所述动态信号对应的心跳信号；

通过预设的滑动窗口对所述心跳信号进行平滑处理，获得具有波形特征信息的所述心跳信号，并生成相对应的心跳波形；

设置所述心跳波形的波峰检测门限值，并根据所述心跳信号的波形特征信息，结合所述波峰检测门限值，获取所述心跳波形的波峰，继而根据所述心跳波形的波峰，提取所述心跳信号对应的RRI序列。

进一步的，提取所述心跳信号对应的RRI序列后，还包括：

当所述RRI序列为非正常RRI序列；

通过滑动窗口遍历所述RRI序列，确定所述RRI序列的最小值；若所述RRI序列的最小值小于等于40时，则将所述RRI序列记为误判的虚假R波，并对所述误判的虚假R波代入第一预设公式中进行迭代计算，直至所述RRI序列的最小值大于40；

通过滑动窗口遍历所述RRI序列，确定所述RRI序列的最大值；若所述RRI序列的最大值大于等于200时，将所述RRI序列记为漏判的虚假R波，并对所述漏判的虚假R波代入第二预设公式中进行迭代计算，直至所述RRI序列的最大值小于200。

进一步的，对所述动态信号进行信号分离，具体为：

S1、提取所述动态信号中的波形数据，确定所述波形数据中所有的极大值和极小值，再通过预设算法得出所述动态波形的上下包络均值，并将所述动态信号减去所述动态波形的上下包络均值，生成第一动态信号；