[发明专利]一种基于轻量级神经网络的PPG血压检测方法

说明书

本发明提供了一种基于轻量级神经网络的PPG血压检测方法，首先采集PPG血压数据；然后对采集的PPG血压数据进行去噪处理，并对去噪后的数据进行数据清洗；接着基于构建PPG血压检测模型，其中，PPG血压检测模型包括输入层、卷积层、池化层、逐点卷积层以及全连接层；再将构建的PPG血压检测模型部署至嵌入式设备中，得到嵌入式血压检测系统，最后利用嵌入式血压检测系统对清洗后的PPG数据进行检测。本发明构建了轻量级神经网络模型，适合于部署在嵌入式设备中，为对高血压的检测工作提供方便。

技术领域

本发明涉及血压检测技术领域，尤其涉及一种基于轻量级神经网络的PPG血压检测方法。

背景技术

高血压是一种常见的心血管疾病。长期的高血压会引起血管壁的损伤，导致人体心、脑、肾等器官的病变。由于高血压的普遍性和危害性，时刻了解自身血压状况，提早进行高血压的防控，对心血管疾病的预防有着重要的意义。

血压的检测方法通常分为有创血压检测和无创血压检测两种，相比有创血压检测，无创检测方法不会对人体造成伤害，已出现振荡法、容积补偿法、扁平张力法、光电容积脉搏波法等无创检测方法。由于光电容积脉搏波(PPG)传感器的低成本、小巧的特性，利用人体PPG信号检测血压的光电容积脉搏波法成为了无创检测方法里的一个重要研究对象。本发明就是利用PPG信号来检测血压。

PPG信号是一种反映人的活体组织血液容积变化的光电信号，PPG传感器发射一束特定波长的光照射在人体表面，光通过人体血管时，血液中的细胞会吸收一部分光并反射，传感器通过测量反射光强度的变化，来反映每个心动周期内人体PPG信号的变化。用PPG传感器做成的血压检测设备，能够实时的检测血压，从而使用户更加方便地了解自身血压状况，提前预防高血压。

PPG血压检测模型一般应用于血压检测仪、智能手机等移动嵌入设备上，传统神经网络难以在设备上部署。

发明内容

本发明提出一种基于轻量级神经网络的PPG血压检测方法，用于解决或者至少部分解决现有神经网络难以部署的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于轻量级神经网络的PPG血压检测方法，包括：

S1：采集PPG血压数据；

S2：对采集的PPG血压数据进行去噪处理，对去噪后的数据进行数据清洗；

S3：构建PPG血压检测模型，其中，PPG血压检测模型包括输入层、卷积层、池化层、逐点卷积层以及全连接层，输入层用于接收输入的PPG血压数据，卷积层包括多个轻量级非本地幻影瓶颈模块NG-bneck，用于对输入数据进行特征提取，NG-bneck包括多个轻量级非本地幻影模块NL-Ghost，NL-Ghost由幻影网络结构中的幻影瓶颈模块Ghost Bottleneck与轻量级非本地模块LightNL结合得到，池化层和逐点卷积层用于对特征图进行下采样来对感受域内的特征进行筛选，提取最具代表性的特征，全连接层用于对处理后的特征图进行分类；

S4：将构建的PPG血压检测模型部署至嵌入式设备中，得到嵌入式血压检测系统；

S5：利用嵌入式血压检测系统对清洗后的PPG数据进行检测。

在一种实施方式中，步骤S2中对采集的PPG血压数据进行去噪处理，包括：选用通带频率范围为0.5-10Hz的巴特沃斯带通滤波器去除高频噪声和基线漂移。

在一种实施方式中，步骤S2中对去噪后的数据进行数据清洗，包括：

将不符合预设要求的数据进行过滤或者删除。

在一种实施方式中，步骤S3包括：