[发明专利]一种呼吸率提取方法及装置

权利要求书

1.一种呼吸率提取方法，其特征在于，包括：

利用自回归模型对采集的心电信号进行提取，得到第一呼吸信号，并根据所述第一呼吸信号计算得到当前时刻的第一呼吸率；

对所述心电信号进行小波变换得到第二呼吸信号，并根据所述第二呼吸信号计算得到当前时刻的第二呼吸率；

对所述第一呼吸信号和所述第二呼吸信号进行信号质量指数分析，得到与所述第一呼吸信号对应的第一权重因子和与所述第二呼吸信号对应的第二权重因子；

根据所述第一呼吸率、第一权重因子、第二呼吸率及第二权重因子，计算得到当前时刻的呼吸率。

2.根据权利要求1所述的呼吸率提取方法，其特征在于，在对所述心电信号进行小波变换得到第二呼吸信号，并根据所述第二呼吸信号计算得到当前时刻的第二呼吸率之前，还包括：

对所述心电信号进行降采样。

3.根据权利要求1所述的呼吸率提取方法，其特征在于，所述利用自回归模型对采集的心电信号进行提取，得到第一呼吸信号，并根据所述第一呼吸信号计算得到当前时刻的第一呼吸率具体为：

根据采集的心电信号的位于每个时刻之前的p个历史时刻的观测值和每个时刻的随机干扰，得到每个时刻的观测值；

根据与p个历史时刻的观测值对应的p个加权参数，生成系数矩阵，得到每个时刻的呼吸信号的特征；

根据所述每个时刻的呼吸信号的特征，采用自相关分离算法对心电信号进行提取，提取得到第一呼吸信号；

根据所述第一呼吸信号计算得到当前时刻的第一呼吸率。

4.根据权利要求3所述的呼吸率提取方法，其特征在于，在依次将心电信号的每个时刻的观测值用位于该时刻之前的p个历史时刻的观测值和一个该时刻的随机干扰进行表示之后，在根据与p个历史时刻的观测值对应的p个加权参数，生成系数矩阵，得到每个时刻的呼吸信号的特征之前，还包括：

利用模型阶数为q的滑动平均模型对每个时刻的观测值的表示进行优化，得到优化后的每个时刻的观测值，其中，q为滑动平均项数。

5.根据权利要求1所述的呼吸率提取方法，其特征在于，所述对所述心电信号进行小波变换得到第二呼吸信号，并根据所述第二呼吸信号计算得到当前时刻的第二呼吸率具体为：

根据香农-奈奎斯特采样原理及所述心电信号的采样频率进行频段分层，计算得到每层的频率范围；

依据所述频段分层中每层的频率范围及预置的通带频率确定小波分解和重构所需的层数；

根据与所述小波分解所需的层数及预先选择的母小波进行信号分解，得到按频段划分的多层波形；

根据与所述小波重构所需的层数对应的小波系数及分解得到的所述多层波形进行信号重构，得到第二呼吸信号；

根据所述第二呼吸信号计算得到当前时刻的第二呼吸率。

6.根据权利要求1所述的呼吸率提取方法，其特征在于，所述根据所述第一呼吸率、第一权重因子、第二呼吸率及第二权重因子，计算得到当前时刻的呼吸率，具体为：

当判断所述第一权重因子大于预设的基准值且所述第二权重因子小于所述基准值时，将所述第一呼吸率设置为当前时刻的呼吸率；

当判断所述第一权重因子小于预设的基准值且所述第二权重因子大于所述基准值时，将所述第二呼吸率设置为当前时刻的呼吸率；

当判断所述第一权重因子计所述第二权重因子均大于预设的基准值时，根据所述第一权重因子及所述第二权重因子对所述第一呼吸率和第二呼吸率进行加权求和，计算得到当前时刻的呼吸率。

7.一种呼吸率提取装置，其特征在于，所述装置包括：

自回归提取单元，用于利用自回归模型对采集的心电信号进行提取，得到第一呼吸信号，并根据所述第一呼吸信号计算得到当前时刻的第一呼吸率；

小波变换提取单元，用于对心电信号进行小波变换得到第二呼吸信号，并根据所述第二呼吸信号计算得到当前时刻的第二呼吸率；

权重计算单元，用于对所述第一呼吸信号和所述第二呼吸信号进行信号质量指数分析，得到与所述第一呼吸信号对应的第一权重因子和与所述第二呼吸信号对应的第二权重因子；

呼吸率计算单元，用于根据所述第一呼吸率、第一权重因子、第二呼吸率及第二权重因子，计算得到当前时刻的呼吸率。