[发明专利]一种利用智能手机检测人体呼吸频率的方法

摘要

本发明公布了一种利用智能手机检测人体呼吸频率的方法，基于傅里叶变换，通过智能手机采集声音信号来感应人体的呼吸动作，再通过音频数据处理和呼吸频率计算得到人体的呼吸频率。音频数据处理具体基于傅里叶变换的音频数据处理方法，对采集到的声音信号从时域信号转换为频域信号，并识别出一次完整的呼吸动作；再对完整的呼吸动作进行计数，得到当前呼吸次数；呼吸频率计算方法根据当前的呼吸次数和一段时间以前的呼吸次数，再通过计算得到用户的呼吸频率。本发明通过使用智能手机完成对用户呼吸频率的测量，无需使用昂贵医疗设备或其他电子器材，简单易行，可被普通用户大范围使用。

主权项

1.一种利用智能手机检测人体呼吸频率的方法，所述方法基于傅里叶变换，通过智能手机采集声音信号来感应人体的呼吸动作，再通过音频数据处理和呼吸频率计算得到人体的呼吸频率，包括如下步骤：1)通过智能手机采集声音信号，用于感应人体的呼吸动作；所述声音信号包括呼吸气流震荡产生的声音信号；2)通过基于傅里叶变换的音频数据处理方法，对采集到的声音信号从时域信号转换为频域信号，并识别出一次完整的呼吸动作，包括：2.1)在目标频域中找出最能代表呼吸分量的频域特征的频点组合，识别采集到的声音信号中是否存在呼吸分量；2.2)通过上述频点组合设定频域信号的上限阈值和下限阈值，识别出一次完整的呼吸动作；3)对完整的呼吸动作进行计数，得到完整的呼吸动作的次数，作为当前的呼吸次数；4)通过呼吸频率计算方法，根据当前的呼吸次数和一段时间以前的呼吸次数，计算得到用户的呼吸频率；呼吸频率计算方法具体包括如下步骤：4.1)通过一个累加器，把每次检测到的完整呼吸动作记录下来，进行呼吸次数的累加；4.2)通过一个长度设为L的队列缓存当前的呼吸次数，从队尾进入队列，此时队首是在一段时间之前的呼吸次数；4.3)通过一个计时器，以秒为单位进行出队入队的操作，每次入队的同时，进行出队；4.4)计算队首元素和队尾元素的差值，就是L秒内的呼吸次数，从而得到L秒时间内的平均的呼吸频率。