[发明专利]一种PPG信号的脉象分类装置及方法

权利要求书

1.一种PPG信号的脉象分类装置，其特征在于，包括信号采集模块、信号预处理模块和微处理器，其中，所述信号采集模块用于发送探测光并将其转换成PPG电信号；所述信号预处理模块用于接收PPG信号并对其进行滤波、消除伪差干扰及基线漂移；所述微处理器用于接收经滤波处理后的PPG信号数据，并对PPG信号进行脉象分类，根据分类方法获取分类结果。

2.根据权利要求1所述的一种PPG信号的脉象分类装置，其特征在于，所述信号采集模块为红外光发送与接收模块，其中所用红外光的波段为：660nm的红光。

3.根据权利要求1所述的一种PPG信号的脉象分类装置，其特征在于，所述脉象分类装置还包括电源模块和存储模块，所述电源模块用于为所述装置供电，所述存储模块与微处理器电性连接，用于存储脉象分类方法和脉象分类结果。

4.根据权利要求1所述的一种PPG信号的脉象分类装置，其特征在于，所述脉象分类装置还包括无线通信模块和显示器模块，所述无线通信模块用于将分类结果发送至显示器模块，所述显示器模块包括显示器以及移动智能终端的显示屏；所述微处理器还用于将分类结果发送至无线通讯模块。

5.一种PPG信号的脉象分类方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：PPG信号采集：通过脉象分类装置，采集被测者的PPG信号；

S2：PPG信号预处理：通过脉象分类装置对PPG信号进行预处理；

S3：特征点检测及提取：对采集得到的PPG信号提取4种特征值；

S4：计算偏差值：PPG信号提取特征值后，计算4种特征值与标准脉象的偏差值；

S5：取最小偏差：将4种特征值的偏差相加，取其中最小偏差；

S6：完成分类：完成对采集到的PPG信号的识别，输出脉象分类。

6.根据权利要求5所述的一种PPG信号的脉象分类方法，其特征在于，步骤S2中，预处理的步骤为：用带通滤波器和陷波器对采集到的原始PPG信号进行滤波处理，滤除各种噪声信号，得到过滤后的PPG信号。

7.根据权利要求5所述的一种PPG信号的脉象分类方法，其特征在于，步骤S3中，特征点检测及提取需构建脉象分类模型，对标准脉象和实际获得的PPG信号进行标准化处理，其中包括以下步骤：

A1：对标准4种脉象进行标准化处理，每一种获取32个特征点，再经过处理得到4种特征值：波峰值、波谷值、弹性指数、血管舒张指数；

A2：对实际获得的PPG信号进行标准化处理，获取32个特征点，再经过处理得到4种特征值：波峰值、波谷值、弹性指数、血管舒张指数。

8.根据权利要求5所述的一种PPG信号的脉象分类方法，其特征在于，步骤S3中，4种特征值提取计算式为：

波峰值

其中，T_pk表示采集到含波峰的PPG信号第k个点，

T_p8为波峰点，

T_apk为第一类(a)标准脉象信号含波峰的第k个点；

波谷值

其中，T_gk表示采集到含有波谷的PPG信号第k个点，

T_g8为波谷点，

T_agk为第一类(a)标准脉象信号第k个点；

血管弹性指数

其中，H₂即重搏波弹起的高度，H₁主波高度；

血管舒张指数

其中，T₁即波形上升到达主波波峰的时间，T即整个周期。

9.根据权利要求5所述的一种PPG信号的脉象分类方法，其特征在于，步骤S5中，偏差值的计算式为：

波峰值偏差值：

波谷值

血管弹性指数偏差值

血管舒张指数偏差值

10.根据权利要求5所述的一种PPG信号的脉象分类方法，其特征在于，步骤S6中，完成分类需取偏差度最小，计算四种偏差度的总和，其计算公式为：

η_n＝η₁+η₂+η₃+η₄,n＝a,b,c,d，

取η_n最小值，n即为脉象分类的结果。