[发明专利]获取生理信号周期的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及到生理信号获取技术，特别涉及到一种获取生理信号周期的方法及系统。

背景技术

人体重要的生理信号，比如心跳、呼吸等信号，以往主要通过对肌肉电信号进行采集与处理而获得，信号采集装置需要与人体皮肤紧密接触以取得清晰的电信号，然后放大并处理。通过上述方式获取的生理信号的周期，可首先利用简单的门限设定整形，获得与周期相关的标志位，并根据周期标志位计算取得。

由于压电传感器等类似微动传感器设备感知人的心跳、呼吸等微动信号，产生的信号波形(参照图1)完全不同于生物电信号(参照图2)，其波形为在一个跳跃周期里有不同数目的波束，幅度按周期呈现线性的变化，其周期的计量无法使用门限整形或简单的傅立叶变换，当前最常采用的实时心率识别。但实时心率识别使用的是自相关函数处理，其计算量大，很难在廉价的ARM上运行，从而提高了周期的获取成本。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种获取生理信号周期的方法，提升了生理信号周期获取的效率，降低了获取成本。

本发明提出一种获取生理信号周期的方法，包括步骤：

接收生理信号值与暂存数值比较大小，保留其中之一；将维持时间达到设定时间的生理信号值判定为一个极值；重新开始循环，判定下一个极值；

通过计算一个极值至下一个极值之间的时间值，获取生理信号周期。

优选地，所述方法之后还包括：

判断在一段时间内通过极大值与极小值分别获取的周期是否相近；

当相近时，则将两者周期的平均值设定为生理信号周期。

优选地，所述接收生理信号值与暂存数值比较大小，保留其中之一；将维持时间达到设定时间的生理信号值判定为一个极值；重新开始循环，判定下一个极值的步骤具体包括：

接收一个生理信号值，启动计数器a并加一个单位数值，并将所述生理信号值与暂存数值进行比较，当所述生理信号值大于/小于暂存数值时，将所述生理信号值取代暂存数值，并将计数器a中数值累加至累加器b中，清零计数器a；当所述生理信号值小于/大于暂存数值时，继续接收下一个心跳信号电压值；当计数器a中计数达到设定时间所对应的数值，即可判定所述生理信号值为一个极值；则输出累加器b中累加的数值，然后清零计数器a、暂存器以及累加器b，并继续判定下一个极值；所述一个极值以及下一个极值分别为极大值或极小值。

优选地，所述通过计算一个极值至下一个极值之间的时间值，获取生理信号周期的步骤具体包括：

将累加器b中累加的数值所需要的时间与设定时间相加，获取所述生理信号周期。

优选地，所述设定时间大于生理信号周期识别范围上限的半个周期。

本发明还提出一种获取生理信号周期的系统，包括：

极值判定单元，用于接收生理信号值与暂存数值比较大小，保留其中之一；将维持时间达到设定时间的生理信号值判定为一个极值；重新开始循环，判定下一个极值；

周期计算单元，用于通过计算一个极值至下一个极值之间的时间值，获取生理信号周期。

优选地，所述系统还包括：

相近周期判断单元，用于判断在一段时间内通过极大值与极小值分别获取的周期是否相近；

周期设定单元，用于当相近时，则将两者周期的平均值设定为生理信号周期。

优选地，所述极值判定单元具体用于：

接收一个生理信号值，启动计数器a并加一个单位数值，并将所述生理信号值与暂存数值进行比较，当所述生理信号值大于/小于暂存数值时，将所述生理信号值取代暂存数值，并将计数器a中数值累加至累加器b中，清零计数器a；当所述生理信号值小于/大于暂存数值时，继续接收下一个心跳信号电压值；当计数器a中计数达到设定时间所对应的数值，即可判定所述生理信号值为一个极值；则输出累加器b中累加的数值，然后清零计数器a、暂存器以及累加器b，并继续判定下一个极值；所述一个极值以及下一个极值分别为极大值或极小值。

优选地，所述周期计算单元具体包括：

将累加器b中累加的数值所需要的时间与设定时间相加，获取所述生理信号周期。

优选地，所述设定时间大于生理信号周期识别范围上限的半个周期。

本发明可通过极值识别算法获取生理信号的周期，具有简单、快速、高效以及高可靠性等优势；并且对生理信号的放大、滤波以及模数转换的要求相应比较低，数据处理也相对容易，可大大降低硬件(要求)开销。

附图说明

图1是现有技术中压电传感器获取的信号波形示意图；