[发明专利]一种PPG信号快速自适应获取装置及获取方法

权利要求书

1.一种PPG信号快速自适应获取装置，其特征在于，包括：

两个脉搏波测量模块，分别设置于被测人员身体上的不同被测部位，用于对被测部位的PPG信号进行采样、预处理，并将所得到的两对PPG信号进行上传；

脉搏波检测处理器，输入端分别与两个所述脉搏波测量模块的输出端电性连接，用于接收来自两个所述脉搏波测量模块的PPG信号，对两对PPG信号进行特征参数提取，并择优选择其中质量更佳的PPG信号进行输出；

存储模块，输入端与所述脉搏波检测处理器的输出端电性连接，用于接收和保存所述脉搏波检测处理器的输出；

通信模块，输入端与所述脉搏波检测处理器的输出端电性连接，用于接收和转发所述脉搏波检测处理器的输出；

脉搏波显示模块，输入端与所述通信模块的输出端电性连接，用于接收和显示所述脉搏波检测处理器的输出。

2.根据权利要求1所述的一种PPG信号快速自适应获取装置，其特征在于，两个所述脉搏波测量模块的构造相同，均包括：

双波段发射器子模块，包括660nm的红光发射装置及905nm的红外光发射装置，用于采集和转发被测人员身体上、被测部位的PPG信号；

信号接收子模块，输入端与所述双波段发射器子模块的输出端电性连接，用于接收和转发被测部位的PPG信号；

脉搏波预处理子模块，输入端与所述信号接收子模块的输出端电性连接，输出端作为所述脉搏波测量模块的输出端、与所述脉搏波检测处理器的输入端电性连接，用于对被测人员身体上、被测部位的PPG信号进行放大滤波及AD转换，并将所得到的PPG信号上传至所述脉搏波检测处理器中。

3.一种PPG信号快速自适应获取方法，利用如权利要求1或2所述的一种PPG信号快速自适应获取装置，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对PPG信号快速自适应获取装置进行配置，将其中的两个脉搏波测量模块分别设置于被测人员身体上的不同被测部位，并使所述脉搏波测量模块与被测部位的皮肤相接触，完成对被测部位的PPG信号的采集；

S2、采用固定长度的时窗同时对所采集的两对PPG信号进行初步处理；

S3、同时对两个被测部位的、相同波长所对应的PPG信号进行特征点检测；

S4、同时对两个被测部位的、相同波长所对应的PPG信号进行特征参数提取；

S5、利用特征参数判断相同波长的两段PPG信号中更优质的一段，进而获得两段同波长所对应的更优质的PPG信号。

4.根据权利要求3所述的一种PPG信号快速自适应获取方法，其特征在于，S2包括如下步骤：

采用固定长度的时窗、所述时窗不小于8个完整周期，同时从两个被测部位的、相同波长所对应的PPG信号提取6个采样频率长度的窗体。

5.根据权利要求4所述的一种PPG信号快速自适应获取方法，其特征在于，S3包括如下步骤：

采用滑动窗口、所述滑动窗口的长度为3/4个采样频率，利用阈值法与滑动窗口法进行特征点检测；

选取滑动窗口的中心点为基准点，执行判断过程，所述判断过程为，

若满足基准点左右两侧幅值均小于基准点幅值，则判定基准点对应为主波波峰；若满足基准点左右两侧幅值均大于基准点幅值，则判定基准点对应为主波波谷；若均不满足以上情况则向右滑动窗口，重复判断过程；

最终得到8个完整周期内的脉搏波主波的波峰和波谷。

6.根据权利要求5所述的一种PPG信号快速自适应获取方法，其特征在于，S4包括如下步骤：

计算8个完整周期内的脉搏波主波的波峰与波谷间差值的标准差，将计算结果作为特征参数。

7.根据权利要求6所述的一种PPG信号快速自适应获取方法，其特征在于，S5包括如下步骤：

利用特征参数判断相同波长的两段PPG信号中更优质的一段，判断标准为特征参数更小的一段PPG信号相较于特征参数更大的一段PPG信号更优质，最终分别获得两段同波长所对应的更优质的一段PPG信号。