[发明专利]基于可穿戴设备数据的静息心率计算方法

权利要求书

1.一种基于可穿戴设备数据的静息心率计算方法，其包括：

数据预处理步骤：对自可穿戴设备获得的心电信号和加速度信号进行预处理；其中加速度信号为三轴加速度信号；

加速度静息判断步骤：利用三轴加速度信号差分和判断与该三轴加速度信号对应的心电信号是否为静息状态并确定心电信号的初步静息段，基于初步静息段的长短和间隔筛选出基于加速度信号的静息段；

心率恢复判断步骤：自心电信号获得逐秒心率趋势；在基于加速度信号的静息段所对应的时间段，计算心率趋势下降上升拐点，该拐点即为心率恢复点；

静息段心率计算步骤：心率恢复点到基于加速度信号的静息段的结束点为加速度联合心率的静息段；计算出加速度联合心率的静息段的静息心率；

静息心率聚合步骤：将一天中所有加速度联合心率的静息段的静息心率使用中位数进行聚合，得到一天的静息心率。

2.根据权利要求1所述的基于可穿戴设备数据的静息心率计算方法，其特征在于：

在数据预处理步骤中,

对心电信号使用EP Limited心率检测算法检测心博位置，得到心电信号RR间期序列，由RR间期序列得到心率序列；EP Limited心率检测算法首先将心电信号进行滤波，而后根据检测规则将每个信号波峰分为QRS波或噪声；对三轴加速度信号进行滤波。

3.根据权利要求2所述的基于可穿戴设备数据的静息心率计算方法，其特征在于：

心电信号的初步静息段的确定过程中：

对于三轴加速度信号的每个点，计算其三轴加速度信号差分和的绝对值,若该绝对值小于阈值第一阈值，则该点的状态记为0，否则该点的状态记为该点的三轴加速度信号差分和的绝对值；然后计算每秒内的三轴加速度信号的各个点的状态的和，若该状态的和小于第二阈值，则该秒的三轴加速度信号的状态全部记为0，否则全部记为1；对状态全部记为0的三轴加速度信号的段计算时间间距，对时间间距小于第三阈值的时间段之间的三轴加速度信号的状态全部记为0；状态为0的段即为初步静息段。

4.根据权利要求2所述的基于可穿戴设备数据的静息心率计算方法，其特征在于：

心率恢复判断步骤中：

依次对2分钟窗口内心率序列进行异常值剔除，使用窗口内中位数对缺失值进行插补，然后使用滑动平均法对整段心率序列进行滑动平均得到心率趋势；

对心率进行插值，以与三轴加速度信号同步，利用线性插值将逐波心率插值到逐秒心率。

5.根据权利要求1所述的基于可穿戴设备数据的静息心率计算方法，其特征在于：

在静息段心率计算步骤中：

对于每个静息心率段使用公式(60*f1)/rr，依次进行静息心率计算；

其中：f1为心电信号采样频率；rr为心电信号RR间期。

6.根据权利要求5所述的基于可穿戴设备数据的静息心率计算方法，其特征在于：

对于上述判断静息段存在长短不一的情况，为充分利用静息段信息，先对静息段进行切分，不足30s直接计算，大于30s的先切分成多段，每一段的静息心率均取该段的中位数。