[发明专利]基于CPC的非接触式睡眠评估方法及装置

权利要求书

1.一种基于CPC的非接触式睡眠评估方法，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备与微动传感装置电性连接，所述方法包括：

接收所述微动传感装置采集到的微动数据，其中，所述微动数据由所述微动传感装置根据人体器官微小振动信号生成；

对所述微动数据进行多分辨率小波变换处理，以获得心率表征信号及呼吸率表征信号；

分别从所述心率表征信号及呼吸率表征信号中提取对应的心率序列及呼吸率序列；

根据所述心率序列及呼吸率序列生成对应的相干谱、互功率谱及心肺耦合频谱图，以基于相干谱、互功率谱及心肺耦合频谱图进行睡眠评估；

所述对所述微动数据进行多分辨率小波变换处理的步骤包括：

利用连续小波变换从所述微动数据中分解出第一心跳信号及第一呼吸信号；

分别利用离散二进制小波变换对所述第一心跳信号及第一呼吸信号进行处理，以获得第二心跳信号及第二呼吸信号；

分别根据所述第二心跳信号及第二呼吸信号，利用对应的二进制小波逆变换，获取对应的所述心率表征信号及呼吸率表征信号。

2.如权利要求1所述的基于CPC的非接触式睡眠评估方法，其特征在于，所述连续小波变换包括针对心跳信号的连续小波变换及针对呼吸信号的连续小波变换，所述方法还包括：

根据预先选中的小波基函数、所述微动传感装置的采样频率及心跳能量频率区间获取对应的第一尺度因子；

根据所述第一尺度因子及所述小波基函数，确定所述针对心跳信号的连续小波变换，其中，所述针对心跳信号的连续小波变换用于从所述微动数据中分解出所述第一心跳信号；

根据预先选中的小波基函数、所述微动传感装置的采样频率及呼吸能量频率区间获取对应的第二尺度因子；

根据所述第二尺度因子及所述小波基函数，确定所述针对呼吸信号的连续小波变换，其中，所述针对呼吸信号的连续小波变换用于从所述微动数据中分解出所述第一呼吸信号。

3.如权利要求1所述的基于CPC的非接触式睡眠评估方法，其特征在于，分别从所述心率表征信号及呼吸率表征信号中提取对应的心率序列及呼吸率序列包括：

根据预先确定的心跳相位延迟对所述第二心跳信号进行调整；

根据预先确定的呼吸相位延迟对所述第二呼吸信号进行调整；

分别根据调整后的所述第二心跳信号及第二呼吸信号获取在相位上同步的所述心率序列及所述呼吸率序列。

4.如权利要求3所述的基于CPC的非接触式睡眠评估方法，其特征在于，从调整后的所述第二心跳信号中提取所述心率序列的步骤包括：

采用预设的牛顿-科特斯差分滤波器对调整后的所述第二心跳信号进行处理，以获得第三心跳信号，其中所述预设的牛顿-科特斯差分滤波器根据所述微动传感装置的采样频率确定；

将所述第三心跳信号依次进行平方非线性处理及2的预选幂次点移动平均处理，其中，所述预选幂次根据所述微动传感装置的采样频率确定；

采用阈值法从处理后的所述第三心跳信号中获取所述心率序列。

5.如权利要求3所述的基于CPC的非接触式睡眠评估方法，其特征在于，从调整后的所述第二呼吸信号中提取所述呼吸率序列的步骤包括：

采用过零点法从所述第二呼吸信号中提取所述呼吸率序列。

6.如权利要求1所述的基于CPC的非接触式睡眠评估方法，其特征在于，所述根据所述心率序列及呼吸率序列生成对应的相干谱、互功率谱及心肺耦合频谱图的步骤包括：

分别消除所述心率序列及呼吸率序列中的异常值；

根据消除异常值的所述心率序列及呼吸率序列，生成归一化的相干谱、互功率谱及心肺耦合频谱图。

7.如权利要求6所述的基于CPC的非接触式睡眠评估方法，其特征在于，所述分别消除所述心率序列及呼吸率序列中的异常值的步骤包括：

采用滑动窗口中值算法分别对所述心率序列及呼吸率序列进行处理，以消除所述心率序列及呼吸率序列中的异常值。

8.一种基于CPC的非接触式睡眠评估装置，其特征在于，应用于电子设备，所述电子设备与微动传感装置电性连接，所述装置包括：

接收模块，用于接收所述微动传感装置采集到的微动数据，其中，所述微动数据由所述微动传感装置根据人体器官微小振动信号生成；

处理模块，用于对所述微动数据进行多分辨率小波变换处理，以获得心率表征信号及呼吸率表征信号；

提取模块，用于分别从所述心率表征信号及呼吸率表征信号中提取对应的心率序列及呼吸率序列；

生成模块，用于根据所述心率序列及呼吸率序列生成对应的相干谱、互功率谱及心肺耦合频谱图，以基于相干谱、互功率谱及心肺耦合频谱图进行睡眠评估；

所述处理模块包括：

第一处理子模块，用于利用连续小波变换从所述微动数据中分解出第一心跳信号及第一呼吸信号；

第二处理子模块，用于分别利用离散二进制小波变换对所述第一心跳信号及第一呼吸信号进行处理，以获得第二心跳信号及第二呼吸信号；

第三处理子模块，用于分别根据所述第二心跳信号及第二呼吸信号，利用对应的二进制小波逆变换，获取对应的所述心率表征信号及呼吸率表征信号。