[发明专利]用于心率估计的系统和方法

说明书

公开了用于心率估计的技术。在一个实施例中，接收同步的光体积描记术(PPG)和3轴加速度信号。此外，PPG和加速度信号被划分成窗。此外，确定在加速度信号的窗中是否存在运动。另外，当存在运动时对信号执行傅里叶变换以得到窗中的信号的功率谱。还确定在围绕第一最高PPG峰值的范围中是否存在加速度信号的峰值。此外，当在围绕该最高PPG峰值的范围中存在加速度信号的峰值时，确定加速度信号的峰值是否影响用户的心率。随后，当加速度信号的峰值影响用户的心率时，使用第二最高PPG峰值来估计该窗中的用户的心率。

相关申请的交叉引用及优先权

本申请要求2017年5月25日提交的印度专利申请的优先权，其通过引用整体并入于此。

技术领域

本文实施例一般地涉及心率估计，并且更具体地涉及用于使用同步的光体积描记术(PPG)和3轴加速度信号的心率估计的系统和方法。

背景技术

当今，使用可穿戴装置的心率估计方法高度重要，尤其是在环境非常危险并需要连续健康监控的起重机工人或钢铁厂的情况中。通常，由于运动对PPG信号的影响，通过可穿戴装置得到的来自光体积描记术(PPG)信号的心率的估计易于出错。另外，测量的准确度受到起重机振动和工人的手移动(引入了噪声并使PPG信号失真)的影响。现有的心率估计技术会需要更多资源，并且在低成本实时可穿戴装置上不太可行。另外，现有技术涉及高水平的计算，因此会需要大存储器空间和复杂硬件。

发明内容

以下呈现本公开的一些实施例的简化的概述，以提供对实施例的基本理解。本概述不是实施例的广泛概况。其不旨在标识实施例的关键/至关重要的要素或者勾勒实施例的范围。其唯一目的是以简化形式呈现一些实施例以作为后文所呈现的更详细描述的铺垫。

考虑到前文，本文实施例提供了用于心率估计的方法和系统。在一个方面中，一种处理器实施的方法包括步骤：(a)从与用户相关联的传感器接收同步的光体积描记术(PPG)信号和3轴加速度信号；(b)将接收到的PPG信号和3轴加速度信号划分成多个窗；(c)基于所述多个窗中的一个窗中的3轴加速度信号的均值和标准偏差值来确定在所述3轴加速度信号的所述多个窗中的一个窗中是否存在运动；(d)当在所述3轴加速度信号的所述多个窗中的一个窗中存在运动时，对所述3轴加速度信号和PPG信号执行傅里叶变换以得到所述多个窗中的一个窗中的所述3轴加速度信号和PPG信号的功率谱，其中所述功率谱包括所述多个窗中的一个窗中的所述3轴加速度信号和PPG信号的快速傅里叶变换(FFT)峰值；(e)确定在围绕PPG信号的第一最高峰值的范围中是否存在所述3轴加速度信号的峰值；(f)当在围绕PPG信号的所述第一最高峰值的范围中存在所述3轴加速度信号的峰值时，通过执行随机森林学习确定所述3轴加速度信号的峰值是否影响所述用户的心率；以及(g)当所述3轴加速度信号的峰值影响所述用户的心率时，使用PPG信号的第二最高峰值来估计所述多个窗中的一个窗中的所述用户的心率。