一种抗运动干扰的脉率提取方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103230267A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103230267103230267A(43)申请公布日2013.08.07(21)申请号201310176458.8(22)申请日2013.05.14(71)申请人北京理工大学地址100081北京市海淀区中关村南大街5号(72)发明人王群刘志文范哲意刘建英(74)专利代理机构北京理工大学专利中心11120代理人杨志兵高燕燕(51)Int.Cl.A61B5/024(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书7页说明书7页附图7页附图7页(54)发明名称一种抗运动干扰的脉率提取方法(57)摘要本发明公开了一种抗运动干扰的脉率提取方法，能够大大改善脉率获取的抗干扰性能，可以在运动状态下准确提取到脉率值。该方法从脉搏频谱的峰值中搜索具有近似二倍关系的频率对，从搜索得到的频率对中寻找与脉率预测值之间的关系符合设定近似条件的频率值，并从中确定出最佳脉率值；将选择的最佳脉率值作为下一轮脉率提取所使用的脉率预测值。本发明应用在临床及便携式监测仪中能够确保脉率值的准确性、稳定性及实时性，具有较好的实用价值。CN103230267ACN103267ACN103230267A权利要求书1/2页1.一种抗运动干扰的脉率提取方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、采集脉搏信号并获取其交流成分后转换为频谱信号；步骤二、从频谱信号的峰值中搜索具有近似二倍关系的频率对；步骤三、从搜索得到的频率对中寻找与脉率预测值之间的关系符合设定近似条件的频率值，并从中确定出最佳脉率值；步骤四、将选择的最佳脉率值作为下一轮脉率提取所使用的脉率预测值。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：将步骤二搜索得到的频率对记为[A,B]，其中，B近似为A的二倍，将A与B的一半即C构成近似频率对[A,C]储存到数组TA；当数组TA中存在且仅存在1对[A,C]符合A与C均近似于预测脉率值，且A和C位置对应的幅度值均比其他位置的幅值大，则当前为非运动状态，从A和C二者选取其一为最佳脉率值；否则，当前有运动干扰，找到符合A与C均近似于预测脉率值的[A,C]，以及符合A或C更近似于预测脉率值的[A,C]，从找到的近似于预测脉率值的A和C以及找到的更近似于预测脉率值的A或C中选取最佳脉率值；所述近似于预测脉率值的条件是：数据在预测脉率值的一临近范围之内；所述更加近似于预测脉率值的条件是：数据在预测脉率值的更小临近范围之内。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，将频谱信号中的峰值对应的频率值存入峰值数组Pm；在所述步骤三中，当数组TA中的所有[A,C]中的A和C均不近似于预测脉率值或TA数组的长度为0时，则遍历数组Pm：若存在且仅存在一个值X或一个值Y的二分之一即Y/2符合所述更加近似于预测脉率值的条件，则选取符合更加近似于预测脉率值条件的X或Y/2为最佳脉率值，否则采取脉率保护措施，即最佳脉率值沿用上一个循环的值。4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，步骤三中，进一步从找到的近似于预测脉率值的A和C以及找到的更近似于预测脉率值的A或C中选取备选脉率值；当在本次脉率值提取过程中无法找到最佳脉率值时，进一步采用上一个循环中确定的备选脉率值替代本次使用的预测脉率值重复步骤三；如果仍不能获得最佳脉率值，则采取脉率保护措施，即最佳脉率值沿用上一个循环的值。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，将频谱信号中的峰值对应的频率值存入峰值数组Pm；将搜索得到的频率对记为[A,B]，其中，B近似为A的二倍，计算B/2=C，将A与C构成近似频率对[A,C]储存到数组TA；所述步骤三包括：将TA中的近似频率对[A,C]逐一与预测脉率值进行比较，分情况确定最佳脉率值：a）当数组TA中存在且存在1对[A,C]符合A与C均近似于预测脉率值，且A和C位置对应的幅度值均比其他位置的幅值大，则判定当前为非运动状态，从A和C二者选取其一为最佳脉率值；以下情况b）～g）均为运动状态；b）当在数组TA中存在2对[A,C]符合A与C均近似于预测脉率值时，从两个A和两个C中选取最接近预测脉率值的一个为最佳脉率值；选取次接近预测脉率值的一个为备选脉率值；c）当在数组TA中存在且仅存在1对[A,C]符合A与C均近似于预测脉率值，但A和C2CN103230267A权利要求书2/2页不符合二者对应的幅度值均比其他位置的幅值大的条件，则从A和C二者选取最接近预测脉率值的一个为最佳脉率值，选取另一个为备选脉率值；d）当在数组TA中存在且仅存在1对[A,C]符合A与C均近似于预测脉率值，同时存在1对[A,C]中的A或C亦近似于预测脉率值且符合更加近似于预测脉