[发明专利]心跳检测模组及其检测、去噪方法

说明书

本发明涉及心跳检测模组及其检测、去噪方法。心跳检测模组，包含光体积测量装置、运动感测装置和处理单元。所述光体积测量装置用以在检测期间检测皮肤表面以输出光体积变化信号。所述运动感测装置用以相对所述检测期间输出加速度信号。所述处理单元用以分别转换所述光体积变化信号和所述加速度信号为第一频域信息和第二频域信息、根据所述第二频域信息的最大频谱峰值决定去噪参数以对所述第一频域信息去噪以及根据去噪后第一频域信息的最大频谱峰值计算心跳。

技术领域

本发明关于一种心跳检测模组，特别是关于一种具有去噪功能的心跳检测模组及其检测、去噪方法。

背景技术

已知血氧饱和仪(pulse oximeter)利用非侵入式的方式来检测使用者的血氧浓度和脉搏数，其可产生红光光束(波长约660纳米)和红外光光束(波长约910纳米)穿透待测部位，并利用带氧血红素(oxyhemoglobin)和去氧血红素(deoxyheamoglobin)对特定光谱具有不同吸收率的特性以检测穿透光的光强度变化，例如参照美国专利第7,072,701号，标题为血氧浓度的监测方式(Method for spectrophotometric blood oxygenationmonitoring)。检测出两种波长的穿透光的光强度变化后，例如光体积变化(Photoplethysmography)信号或称作PPG信号(PPG signal)，再以下列公式计算血氧浓度，血氧浓度＝100％×[HbO2]/([HbO2]+[Hb])；其中，[HbO2]表示带氧血红素浓度；[Hb]表示去氧血红素浓度。

一般血氧饱和仪所检测到的两种波长的穿透光的光强度会随着心跳而呈现强弱变化，这是由于血管会随着心跳而不断地扩张和收缩而使得光束所通过的血液量改变，进而改变光能量被吸收的比例。藉此，根据不断变化的光强度信息可计算使用者的心跳。

然而，当血氧饱和仪与所检测的待测部位发生相对移动时，则会检测到混乱波形而难以检测出正确的光体积变化信号，因而在非静止状态的检测条件下(例如应用在可携式电子装置或穿戴式电子装置时)，可能无法得到正确的心跳。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种具有去噪功能的心跳检测模组及其检测、去噪方法。

本发明提供一种心跳检测模组。所述心跳检测模组包含光体积测量装置、运动感测装置和处理单元。所述光体积测量装置用以在检测期间检测皮肤表面以输出光体积变化信号。所述运动感测装置用以相对所述检测期间输出加速度信号。所述处理单元用以分别转换所述光体积变化信号和所述加速度信号为第一频域信息和第二频域信息、根据所述第二频域信息的最大频谱峰值决定去噪参数以对所述第一频域信息去噪以及根据去噪后第一频域信息的最大频谱峰值计算心跳。

本发明还提供一种适用于心跳检测模组的心跳检测方法，所述心跳检测模组包含光体积测量装置、运动感测装置和处理单元。所述心跳检测方法包含下列步骤：以所述光体积测量装置在检测期间检测皮肤表面以输出光体积变化信号；以所述运动感测装置相对所述检测期间输出加速度信号；以所述处理单元接收所述光体积变化信号和所述加速度信号；分别转换所述光体积变化信号和所述加速度信号为第一频域信息和第二频域信息；根据所述第二频域信息的最大频谱峰值决定去噪参数以对所述第一频域信息去噪；以及根据去噪后第一频域信息的最大频谱峰值计算心跳。

本发明还提供一种心跳检测模组的去噪方法。所述去噪方法包含下列步骤：在检测期间接收光体积变化信号和加速度信号；转换所述光体积变化信号为频域光体积变化信号并产生具有第一组频率索引值和相关的第一组频谱值的第一频域信息；转换所述加速度信号为频域加速度信号并产生具有第二组频率索引值和相关的第二组频谱值的第二频域信息；识别所述第一频域信息中前三大频谱峰值所对应的三个频率索引值和所述第二频域信息中最大频谱峰值所对应的参考索引值；以及根据所述三个频率索引值和所述参考索引值对所述第一组频谱值进行去噪。