[发明专利]呼吸频率检测方法、装置、存储介质及计算机设备

说明书

本发明公开一种呼吸频率检测方法，其包括：获取人体胸部至少一个标定位置在预设采集周期内的距离变化信号；对距离变化信号进行归一化处理，以得到归一化数据；对归一化数据进行滤波得到第一呼吸信号；对第一呼吸信号进行小波变换得到第二呼吸信号，并根据第二呼吸信号确定呼吸频率。本发明通过记录人体胸部特定区域的起伏变化，将距离变化信号转换为呼吸信号，再结合归一化、滤波和小波变换技术对原始信号进行处理得到呼吸频率，具有信号采集实时性高、计算结果准确可靠和检测操作简便的优点。

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种呼吸频率检测方法、装置、存储介质及计算机设备。

背景技术

在现有技术中，呼吸状况的监测手段一般是采用接触式传感器进行检测，需要对传感器进行安装、连接，使用不方便。在接触式传感器检测方案中，包括有线和无线连接方式，比如现有公开的一种无线呼吸监测装置，包括控制电路、压电薄膜传感器和天线，控制电路分别与压电薄膜传感器和天线电连接，采用压电薄膜传感器来感应呼吸运动，并将其转变为相应的电荷信号，由控制电路对该电荷信号进行处理，得到相应的监测结果，再由天线将该监测结果发送出去。该方案尽管采用了无线传输，其传感器还是需要紧密贴附在患者身体上，仍存在使用不便的缺点。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种呼吸频率检测方法，旨在解决现有技术中因采用接触式传感器采集呼吸信号而导致使用不便的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种呼吸频率检测方法，包括：

获取人体胸部至少一个标定位置在预设采集周期内的距离变化信号；

对所述距离变化信号进行归一化处理，以得到归一化数据；

对所述归一化数据进行滤波得到第一呼吸信号；

对所述第一呼吸信号进行小波变换得到第二呼吸信号，并根据所述第二呼吸信号确定呼吸频率。

优选地，所述获取人体胸部至少一个标定位置在预设采集周期内的距离变化信号包括：

使用激光传感器采集人体胸部四个标定位置在预设采集周期内的距离变化信号，其中所述四个标定位置包括胸骨区域的胸腔和胸部侧面。

优选地，所述激光传感器的采样频率大于或等于6.67Hz。

优选地，所述对所述归一化数据进行滤波得到第一呼吸信号包括：

采用高斯函数对所述归一化数据进行滤波；其中，其中μ为0，σ为预设的常数，x为高斯滤波的输入信号，f为高斯滤波后输出信号。

优选地，所述对所述第一呼吸信号进行小波变换得到第二呼吸信号包括：

根据香农-奈奎斯特采样原理及所述距离变化信号的采样频率进行频段分层，计算每层的频率范围；

根据所述频段分层中每层的频率范围及预设的通带频率确定小波分解和重构所需的层数；

根据与所述小波分解所需的层数及预先选择的母小波进行信号分解，得到按频段划分的多层波形；

根据与所述小波重构所需的层数对应的系数及分解得到的所述多层波形进行信号重构，得到第二呼吸信号。

优选地，所述通带频率的上限截止频率为0.37Hz，所述通带频率的下限截止频率为0。

优选地，所述根据所述第二呼吸信号确定呼吸频率包括：

从所述第二呼吸信号中提取小波波峰或小波波谷；

根据相邻的小波波峰的时间间隔或小波波谷的时间间隔计算呼吸频率。

本发明还提供一种呼吸频率检测装置，其特征在于，包括：