[发明专利]一种从光电容积脉搏波中提取呼吸率的方法

摘要

一种从光电容积脉搏波中提取呼吸率的方法。首先利用光电容积脉搏传感器和呼吸传感器分别同时采集人体的光电容积脉搏波I和参考呼吸信号，对两者进行放大、滤波、A/D转换后存储建立数据库；提取数据库中光电容积脉搏波的特征量，对特征量进行插值；对特征量和参考呼吸信号进行傅里叶变换得到其频谱，所得频谱峰值点对应的频率为特征量和呼吸信号的频率；将特征量和呼吸信号频率代入：Y＝β₀+β₁X₁+β₂X₂，求出β₀，β₁，β₂。然后将光电容积脉搏波传感器获得的光电容积脉搏波II经过放大、滤波、A/D转换，输入控制系统后用上述数学模型从测量得到的光电容积脉搏波数据计算出同步的呼吸率。

主权项

一种从光电容积脉搏波中提取呼吸率的方法，其特征是在于，包括如下步骤：步骤一、建立光电容积脉搏波I的特征量频率X₁和X₂与呼吸率Y之间的数学模型：(1)利用光电容积脉搏波传感器采集人体的光电容积脉搏波I，进行滤波、放大后，经A/D转换存储；用呼吸传感器同时采集人体的呼吸信号，进行滤波、放大后，经A/D转换存储；(2)从每30秒光电容积脉搏波I中提取特征量：周期T_P和舒张幅值A_d；分别对特征量T_P和A_d进行插值；(3)分别对上述已插值的特征量进行傅里叶变换，存储所得频谱的峰值点对应的频率X₁和X₂；(4)对每30秒与光电容积脉搏波I同步的呼吸信号进行傅里叶变换，存储所得呼吸信号频谱的峰值点对应的频率Y；(5)将上述Y和对应的X₁和X₂代入数学模型：Y＝β₀+β₁X₁+β₂X₂求出系数：β₀，β₁，β₂；步骤二、实现从光电容积脉搏波II中导出呼吸率Y′：用光电容积脉搏波传感器获取人体的光电容积脉搏波II，经放大滤波电路进行处理后，由A/D转换输入到数字信号处理系统，由数字信号处理系统对输入的光电容积脉搏波II进行如下处理：(1)从每30秒光电容积脉搏波II中提取特征量：周期T_P′和舒张幅值A_d′；分别对特征量T_P′和A_d′进行插值；(2)分别对上述已插值的特征量进行傅里叶变换，所得特征量频谱的峰值点对应的频率X₁′和X₂′，进行如下计算：Y′＝β₀+β₁X₁′+β₂X₂′进而得到同步的呼吸率Y′。