[发明专利]纯净动态心率信号计算方法、装置及智能穿戴设备

说明书

本发明公开了一种智能穿戴中纯净动态心率信号计算方法，包括：实时获取智能穿戴设备的光体积描记器PPG信号以及加速度信号，并辨别当前的用户状态；用户状态包括静止状态和运动状态；当用户状态为运动状态时，提取进入运动状态前、预设时间范围内的静止状态下的PPG信号；依据静止状态下的PPG信号、运动状态下的PPG信号和加速度信号，构造得到纯净PPG信号。本发明能够依据目前可获取的PPG信号以及加速度信号来计算运动状态下不含噪声的纯净PPG信号，方便用户后续依据纯净PPG信号进行各种场景下的计算和分析；本发明还公开了一种基于上述方法的装置、智能穿戴设备及计算机可读存储介质。

技术领域

本发明涉及智能穿戴设备技术领域，特别是涉及一种智能穿戴中纯净动态心率信号计算方法及其装置。本发明还涉及一种智能穿戴设备及计算机可读存储介质。

背景技术

智能穿戴设备在进行动态心率数据获取时，会获取反映动态心率情况的PPG(Photoplethysmography，光体积描记)信号以及加速度信号。PPG信号是用于反映心脏搏动的信号，它是利用发射光投射到皮肤里，然后再反射回来，被接收器接收得到的。PPG信号的波动反映的是动脉血的变化即心脏搏动情况，也就是动态心率。

由于智能穿戴设备不可能完全贴近皮肤，随着运动可能产生晃动，这种随运动有规律的晃动，将被加速度计记录下来，得到加速度信号。而智能穿戴设备的晃动显然会影响PPG采集时发射光的接收，使后续采集的PPG信号内混入运动干扰，导致产生噪声信号，因此加速度信号会引起PPG信号内的噪声。

由于运动状态时采集的PPG信号内存在噪声(静止状态下不存在噪声)，因此许多应用场景下需要得到运动状态下不含噪声的PPG信号来方便进行后续计算和分析，这里的运动状态下不含噪声的PPG信号即纯净PPG信号。

例如，在进行信噪比计算时，由于目前智能穿戴中能够直接获得的信号只有PPG信号和加速度信号，而加速度信号虽然能够引起噪声，但其本身并不等于噪声信号，其数值单位与PPG信号不同，故并不能直接带入信噪比公式中作为噪声信号，也无法与PPG信号直接进行加减操作；因此运动状态下PPG信号中的噪声信号无法得到，需要通过运动状态下PPG信号与纯净PPG信号的差值来获得，进而进行信噪比计算，而目前无法获得纯净PPG信号。

因此，如何提供一种能够解决上述问题的智能穿戴中纯净动态心率信号计算方法、装置、智能穿戴设备及计算机可读存储介质是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能穿戴中纯净动态心率信号计算方法，能够依据目前可获取的PPG信号以及加速度信号来计算运动状态下不含噪声的纯净PPG信号，方便用户后续依据纯净PPG信号进行各种场景下的计算和分析；本发明的另一目的是提供一种基于上述方法的装置、智能穿戴设备及计算机可读存储介质。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能穿戴中纯净动态心率信号计算方法，包括：

实时获取智能穿戴设备的光体积描记器PPG信号以及加速度信号，并辨别当前的用户状态；所述用户状态包括静止状态和运动状态；

当所述用户状态为所述运动状态时，提取进入运动状态前、预设时间范围内的静止状态下的PPG信号；

依据所述静止状态下的PPG信号、所述运动状态下的PPG信号和所述加速度信号，构造得到所述纯净PPG信号。

优选地，所述预设时间范围为进入运动状态前、最后的预设时间段。

优选地，所述依据所述静止状态下的PPG信号、所述运动状态下的PPG信号和所述加速度信号，构造得到所述纯净PPG信号的过程具体为：

对所述静止状态下的PPG信号进行傅里叶变换，得到第一主频和第一振幅；