[发明专利]生命体征的检测装置、方法及系统

说明书

本发明实施例提供一种生命体征的检测装置、方法及系统，该装置包括：第一计算单元，其根据第一预设时间范围内的微波雷达的反射信号，计算生命体所在位置的距离FFT信号的随时间变化的相位分布；展开单元，其用于对相位分布进行相位展开；第一确定单元，其用于根据预设的时间窗，确定经过相位展开的相位分布的所有局部极值点，时间窗是根据生命体的呼吸或心跳的周期范围而确定的；均匀化单元，其用于对每一对相邻局部极值点之间的相位分布进行幅值的均匀化处理；以及第二计算单元，其用于根据经过幅值的均匀化处理的相位分布，计算生命体的呼吸或心跳的频率。

技术领域

本发明涉及信息技术领域。

背景技术

监测呼吸、心跳等生命体征有助于了解人体的身体健康状况。在医学上，人们使用心电检测仪、听诊器等专业的医学设备获得病人的呼吸、心跳信息。随着技术的进步，可穿戴设备大量出现；人们利用智能手表、智能手环等设备在日常生活中就可以时刻监测自己的身体指标变化。但是，可穿戴设备的推广和应用面临着佩戴舒适度低、频繁充电等问题。

近年来，出现了非接触式的生命体征检测方法，例如，基于微波雷达的生命体征检测方法，该方法通过微波雷达收集检测对象反射的微波信号进行呼吸和心跳的检测。该方法用户体验好、接受度高，具有广阔的应用前景。

应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。

发明内容

但是，发明人发现，由于雷达信号非常敏感，在传播过程中容易受到噪声的干扰，例如，生命体的移动或微动，其他物体反射的雷达信号以及呼吸谐波等均可能导致噪声的产生，从而影响检测精度，因此，使用现有的基于微波雷达的生命体征检测方法，其检测精度较差。

本发明实施例提供一种生命体征的检测装置、方法及系统，通过确定距离快速傅立叶变换信号的随时间变化的相位分布的局部极值点，并对每一对相邻局部极值点之间的信号进行幅值的均匀化处理，能够增强作为检测对象的呼吸或心跳引起的信号波动并将该波动均匀化，从而能够消除生命体的移动或微动、其他物体反射的雷达信号以及呼吸谐波等因素导致的噪声的影响，获得较高的检测精度。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种生命体征的检测装置，所述装置包括：第一计算单元，其用于根据第一预设时间范围内的微波雷达的反射信号，计算生命体所在位置的距离快速傅立叶变换(FFT)信号的随时间变化的相位分布；展开单元，其用于对所述相位分布进行相位展开；第一确定单元，其用于根据预设的时间窗，确定经过相位展开的相位分布的所有局部极值点，所述时间窗是根据所述生命体的呼吸或心跳的周期范围而确定的；均匀化单元，其用于对每一对相邻局部极值点之间的相位分布进行幅值的均匀化处理；以及第二计算单元，其用于根据经过幅值的均匀化处理的相位分布，计算所述生命体的呼吸或心跳的频率。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种生命体征的检测系统，所述生命体征的检测系统包括：微波雷达，其具有信号发射部和信号接收部，所述信号发射部向生命体所在的空间发射微波信号，所述信号接收部接收反射信号；以及根据本发明实施例的第一方面所述的生命体征的检测装置，其根据所述反射信号进行生命体征的检测。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种生命体征的检测方法，所述方法包括：根据第一预设时间范围内的微波雷达的反射信号，计算生命体所在位置的距离快速傅立叶变换(FFT)信号；对所述相位分布进行相位展开；根据预设的时间窗，确定经过相位展开的相位分布的所有局部极值点，所述时间窗是根据所述生命体的呼吸或心跳的周期范围而确定的；对每一对相邻局部极值点之间的相位分布进行幅值的均匀化处理；以及根据经过幅值的均匀化处理的相位分布，计算所述生命体的呼吸或心跳的频率。