[发明专利]一种呼吸与心跳分量提取方法、电子设备和存储介质

说明书

本发明公开了一种呼吸与心跳分量提取方法、电子设备和存储介质，其中该方法包括：对获取到的原始生理信号进行分解，生成至少两个第一本征模态分量；计算各第一本征模态分量与原始生理信号的第一相关系数；选取满足呼吸条件的第一相关系数对应的第一本征模态分量为第一呼吸分量；选取不满足呼吸条件的第一相关系数对应的第一本征模态分量为重构分量；将所有的重构分量重构为重构生理信号；对重构生理信号进行分解，生成至少两个第二本征模态分量；计算各第二本征模态分量与重构生理信号的第二相关系数；若第二相关系数满足心跳条件，则第二相关系数对应的第二本征模态分量为第一心跳分量。可以更彻底完整的提取呼吸分量和心跳分量。

技术领域

本发明涉及睡眠监测技术，尤其涉及一种呼吸与心跳分量提取方法、电子设备和存储介质。

背景技术

人的一生有三分之一的时间在睡眠中度过，提高睡眠质量有助于保障各项生理机能的正常运转，而睡眠质量低下，则严重影响人的健康，使身体免疫力下降、疾病乘虚而入，进而影响个体的学习、记忆、情感等。因此，睡眠质量对人体生理和心理健康的发展非常重要。伴随着社会和科技的进步，现代人生活压力越来越大。不规律的饮食习惯和运动次数的减少，使得人们睡眠质量下降，患睡眠障碍或者精神方面疾病的概率越来越大。因此，监测睡眠质量是非常有必要的。

呼吸和心跳是反映人体健康睡眠的重要参数。正常稳定的呼吸和心跳，为人们提供了足够的氧气和血液，让人在睡眠时更加舒适，给人一个高质量的睡眠。通过实时监测呼吸和心跳信号，人们能够了解自己的睡眠状况。因此监测一个人睡眠期间的呼吸和心跳变化，从而分析其睡眠质量，对于科学指导人们睡眠和预防睡眠问题引起的疾病具有重要意义。

如图1所示，生理信号一般是通过压力传感器检测人体正常呼吸和心跳运动引起的胸腔微弱波动得到的。由于压力传感器采集到的信号里也包括其他干扰噪声，因此人体生理信号具有微弱、低频、抗干扰能力弱等特点，所以如何从含有噪声的微弱生理信号中采集呼吸和心跳是睡眠监测领域的一个难点。

现有技术多采用快速傅里叶变换或者小波变换等进行非接触式生命信号处理，但存在无法准确描述非平稳信号的局部特性以及基函数选择难度大、自适应性差等弊端；也有通过经验模态分解(empirical mode decomposition，EMD)和希尔伯特-黄变换(Hilbert-huang transform，HHT)识别分解出的信号是呼吸信号还是心跳信号，也存在识别基准无法针对不同的个体进行自适应识别，无法彻底完整的提取原始生理信号中的呼吸分量和心跳分量的缺陷。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种呼吸与心跳分量提取方法，可以根据胸腔微动信号自身的特征自动调整提取标准，以更彻底完整的提取原始生理信号中的呼吸分量和心跳分量。

本发明的目的之二在于提供一种电子设备，可以根据胸腔微动信号自身的特征自动调整提取标准，以更彻底完整的提取原始生理信号中的呼吸分量和心跳分量。

本发明的目的之三在于提供一种存储介质，存储有计算机程序，可以根据胸腔微动信号自身的特征自动调整提取标准，以更彻底完整的提取原始生理信号中的呼吸分量和心跳分量。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

一种呼吸与心跳分量提取方法，包括以下步骤：

对获取到的原始生理信号进行分解，生成至少两个第一本征模态分量；

计算各第一本征模态分量与所述原始生理信号的第一相关系数；

选取满足呼吸条件的第一相关系数对应的第一本征模态分量为第一呼吸分量；

选取不满足所述呼吸条件的第一相关系数对应的第一本征模态分量为重构分量；

将所有的重构分量重构为重构生理信号；