[发明专利]一种基于腕式可穿戴设备的脉率提取方法

摘要

本发明公开了一种基于腕式可穿戴设备的脉率提取方法。本发明首先通过对加速度传感器采集的加速度信息进行分析，将当前的运动状态进行了分类。对于不同运动状态，采用不同的算法获得脉率信息。对于运动下的测试，还分析了其运动是否规律，对于规律的运动和不规律的运动，分别采用不同的算法获得脉率信息。这种分类方式使得脉率的获取更为准确。同时，也解决了对于存在噪声信号无法获取脉率的问题。

主权项

1.一种基于腕式可穿戴设备的脉率提取方法，所述腕式可穿戴设备主要由加速度传感器和光电传感器构成；其特征在于，提取方法具体包括如下步骤：步骤一、开启腕式可穿戴设备，加速度传感器和光电传感器各自进行采集工作；待加速度传感器采集n个加速度值后，将采样的n个加速度数据储存在数组d中；执行步骤二；步骤二、将步骤一中采集的n个加速度值求模，并依次与阈值q进行比较；若模值大于阈值q的个数超过设定值x时，且x＝n×10％，则说明当前处于运动状态，执行步骤四；若模值大于阈值q的个数未超过设定值x时，则说明当前处于静止状态，执行步骤三；步骤三、采用光电传感器进行脉率提取，得到光电容积脉搏波PPG信号，通过对PPG信号中相邻R点的间期算法获得静止状态下的脉率；步骤四、根据运动分类算法将运动状态分为规律运动和非规律运动，其确定方法如下；S41、从加速度模值中选出最大值amaxS42、对数组d中的加速度数据进行归一化处理；S43、选取归一化后的数组d中的最大值pmax；S44、设定阈值P，以pmax为基准值，在归一化后的数组d中遍历基准值左侧的其他数值，获取首个超过阈值P的数值，定义为pb；同样地，遍历基准值右侧的其他数值，获取首个超过阈值P的数值，定义为pc；当遍历完所有数值后，一旦有一侧没有获取到数值，则判断为非规律运动状态；执行步骤六；若pb和pc均获得，则执行步骤S45；S45、定义pb与pmax之间的距离为L1，pmax与pc之间的距离为L2；若L1和L2相等，则说明做规律运动，执行步骤五；否则，判定为非规律运动，执行步骤六；步骤五、对于规律运动状态下的脉率提取方法，采用光电传感器采集PPG信号，并提取脉率；步骤六、对于非规律运动状态下的脉率提取方法：先采用光电传感器采集PPG信号，之后采用ANC算法对PPG信号进行去噪处理，通过提取PPG信号中相邻P点的间期，获得脉率。