有效RRI数值采集方法、智能穿戴电子设备、计算机可读存储介质与流程

本发明涉及心率检测，尤其涉及一种有效rri数值采集方法、智能穿戴电子设备、计算机可读存储介质。
背景技术：
：现有的耳机或手环等智能穿戴类电子产品多数具有心率传感器，其除了能实现基本的心率数值计算外，还可进行rri数值(即心率r波之间的间隔时长)采集，通过对rri数值做时域及频域分析，获取心率变异性(hrv)的特性参数进行生理健康评估。现有智能穿戴类电子产品存在的问题是，采集rri数值的过程中，由于电子产品穿戴于用户人体，存在传感器检测晃动问题，导致rri信号不稳定甚至产生异常，影响后续的生理健康评估结果。技术实现要素：本发明旨在从采集的心率信号中提取出有效的rri数值以供后续进行hrv的生理健康评估。为此，提供一种有效rri数值采集方法，包括：步骤a.采集心率信号，从中获取当前心率波峰；步骤b.针对当前心率波峰，若其上一波峰正常，且其与上一波峰之间的间隔时长位于设定的间隔阈值范围内，则将所述间隔时长作为有效rri数值。进一步地，步骤b中，进一步包括：步骤b1.若当前心率波峰的上一波峰异常，则标记当前心率波峰为绝对波峰，否则获取当前心率波峰与上一波峰之间的间隔时长，若所述间隔时长位于预设的间隔阈值范围内，则标记当前心率波峰为相对波峰，否则标记当前心率波峰为绝对波峰；步骤b2.仅获取相对波峰与其上一波峰之间的间隔时长作为有效rri数值。进一步地，步骤b中判断心率波峰正常的方法是：若心率波峰的波峰高度d1大于设定的高度阈值，且其波峰宽度t2小于设定的宽度阈值，则认定心率波峰正常，否则认定心率波峰异常。进一步地，所述波峰高度d1具体是心率波峰的幅值信息；且/或所述波峰宽度t2具体是从波峰下降三分之二高度时左右两侧高度值对应的时刻之差。进一步地，步骤b1中，进一步包括：为绝对波峰和相对波峰分别设置不同的波峰类型标志，针对每个绝对波峰或相对波峰，将其发生时间和对应的波峰类型标志写入rri存储区域。进一步地，步骤b1中，进一步包括：从启动心率采集之刻开始计时，若所计时间超过设定时间，则擦除rri存储区域中的数据，重新计时并再次更新rri存储区域中的数据。进一步地，步骤b1中，进一步包括：将绝对波峰或相对波峰的发生时间拆分为所述设定时间的整数倍及余量进行记录。进一步地，不计算绝对波峰与其上一波峰之间的间隔时长。还提供一种智能穿戴电子设备，其中，该电子设备包括：依次电连接的心率传感器、处理器和无线通信模块；以及，被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行根据上述的方法。还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被控制器执行时，实现上述的方法。有益效果：本发明针对采集的心率信号进行算法分析，从心率信号中获取心率波峰，根据心率波峰的上一波峰的状态及两者间隔时长来剔除异常数据，保留有效的rri数值，以供后续进行hrv的生理健康评估，保障生理健康评估结果准确。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了本发明的有效rri数值采集方法的流程图；图2示出了心率波峰的波形；图3示出了本发明智能穿戴类电子产品的结构示意图；图4示出了本发明的电子设备的结构示意图；图5示出了本发明的计算机可读存储介质的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。经统计，无效心率波峰的产生原因有：(1)未佩戴，该种情况所获取的数据毫无规律，信号无周期性变化，幅值低；(2)已佩戴但采集点接触不良，该种情况所获取的数据幅值低，下一时刻可能随着走路晃动、重获调整佩戴角度等原因又重新佩戴好，使波峰恢复正常；(3)由未使用到开始使用，该种情况所获取的数据是前一时间段均为0，然后开始有规律性的周期波形产生；(4)心率异常，该种情况所获取的数据是前面一段时间的波峰数据很好，突然某一刻或者持续一段时间，波峰偏离值较大，然后又逐步恢复正常范围，整个过程中，心率波形强度都很大，波峰也较窄，只是间隔时长相对有较大偏离。基于上述统计规律，本实施例提出如图1所示的有效rri数值采集方法，包括以下步骤：步骤s101.过滤异常心率波峰具体地，见图2，在采集心率信号的进程中，每获取到一个心率波峰时，判断当前心率波峰的波峰高度d1是否大于设定的高度阈值及波峰宽度t2是否小于设定的宽度阈值，在两者均为是的情况下，认定当前心率波峰正常并执行步骤s102，否则认定当前心率波峰异常并将其剔除。上述中，波峰高度d1以当前心率波峰的幅值信息进行表征；波峰宽度t2以从波峰下降2/3高度时左右两侧高度值对应的时刻之差进行表征。步骤s102.标记绝对波峰和相对波峰具体地，判断当前心率波峰的上一波峰是否异常，若是则标记当前心率波峰为绝对波峰，用于表征新记录时刻的开始；若否则进一步判断当前心率波峰与上一波峰之间的间隔时长t1是否在设定的间隔阈值范围内，当间隔时长t1位于间隔阈值范围内时，标记当前心率波峰为相对波峰，用于表征波峰相对于前一时刻波峰属于同一连续时间波段范围内，当间隔时长t1不在间隔阈值范围内时，标记当前心率波峰为绝对波峰。步骤s103.对绝对波峰/相对波峰进行数据存储具体地，将绝对波峰的波峰类型标志设为1，将相对波峰的波峰类型标志设为0。以1s时间窗作为设定时间，将绝对波峰或相对波峰的发生时间和对应的波峰类型标志写入rri存储区域进行数据存储，其中发生时间拆分为设定时间的整数倍(即整秒累计)及余量(即1s内累计计时)进行记录以节省内存空间，存储格式如下述表1：整秒累计(秒)1s内累计计时(毫秒)波峰类型标志时间秒数t1flag(0/1)时间秒数t2flag(0/1)时间秒数t3flag(0/1)......表1这里需注意的是，从启动心率测量的那一刻起，开始进行定时器计数，以1ms为单位进行累计，如果超过1s，则擦除rri存储区域中的数据，重新进行计数，并再次不断更新rri存储区域中的数据。上表中的时间秒数表征采集当前心率波峰时距启动计数之刻经历了多少整秒，比如经历了20s，则存储20；t1、t2…等为1s内的累计计时，单位为毫秒，范围为0-1000ms。由于人体正常心率数据范围为60-100/min，故对于1s的时间窗而言，可以存储多个rri数值。步骤s104.从数据存储中提取有效rri数值本步骤以下述表2中的数据为例进行说明：整秒累计(秒)1s内累计计时(毫秒)波峰类型标志有效rri值(毫秒)01501/09800830(980-150)17950815(1795-980)200/33581/39700612(3970-3358)46130643(4613-3970)52140601(5214-4613)58720658(5872-5214)表2按时间顺序分析步骤s103所生成统计表中的数据，例如表2，从表中仅获取相对波峰与其上一波峰之间的间隔时长作为有效rri数值，具体方法为：若遇到波峰类型为1，表示当前心率波峰为绝对波峰，其上一波峰存在异常，则不计算当前心率波峰与上一波峰之间的rri值，以免引入误差；若遇到波峰类型为0，表示当前心率波峰为相对波峰，其上一波峰无异常，则用当前心率波峰对应的1s内累计计时加上其整秒数，减去上一波峰对应的1s内累计计时加上其整秒数，从而获取当前心率波峰与其上一波峰之间的间隔时长作为有效rri数值；若遇到1s内累计计时为0，表示没有进行任何数据的存储，该部分数值缺失，则不计算rri值，且将其下一波峰的波峰类型改写为1，进行重新计数。这里需注意的是，rri数值的读取需及时，否则会因为每秒数值更新，覆盖上一秒的有效数值，也即最少需保证每秒读取1次。获取到表2中最右列的有效rri数值后，可用其进行hrv的生理健康评估。由于使用hrv进行生理健康评估为现有技术且不在本文的讨论范畴内，故此处不作展开。本实施例的有效rri数值采集方法，可以实现以下功能：1、时间准确度以1ms为基本单位；2、根据心率传感器获取到的信号进行算法分析，提出绝对波峰及相对波峰两种类型，根据类型有效剔除异常数据，保留有效rri数值以供后续进行hrv的生理健康评估；3、rri数值的存储以1秒为时间窗进行多次读写，有效利用内存区域，当然，也可以时间窗的时长从而扩大储存范围；4、rri数值的读取以1秒为窗口长度单位，窗内可以存储多个rri数值。本实施例的有效rri数值采集方法应用于耳机或手环等智能穿戴电子设备，其中智能穿戴电子设备如图3所示，包括依次电连接的心率传感器11、处理器12和无线通信模块13，处理器12通过心率传感器11采集心率波形后进行筛选处理，从中提取有效rri数值，然后通过wifi/bt通信方式上传给移动终端进行时频域分析，以获取心率变异性(hrv)特性参数进行生理健康评估。需要说明的是：本实施例中，高度阈值、宽度阈值、间隔阈值范围三者的选定可按照统计规律，抓取1000人样本进行数据统计从而获得，也可以以用户第一次心率测试时采集的有效数据作为样本，从而获得适于个人统计规律。本实施例所用的方法，可转化为可存储于计算机存储介质中的程序步骤及装置，通过被控制器调用执行的方式进行实施。在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。本领域技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的检测电子设备的佩戴状态的装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。例如，图4示出了根据本发明一个实施例的电子设备的结构示意图。该电子设备传统上包括处理器41和被安排成存储计算机可执行指令(程序代码)的存储器42。存储器42可以是诸如闪存、eeprom(电可擦除可编程只读存储器)、eprom、硬盘或者rom之类的电子存储器。存储器42具有存储用于执行实施例中的任何方法步骤的程序代码44的存储空间43。例如，用于程序代码的存储空间43可以包括分别用于实现上面的方法中的各种步骤的各个程序代码44。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，紧致盘(cd)、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为例如图5所述的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质可以具有与图4的电子设备中的存储器42类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元存储有用于执行根据本发明的方法步骤的程序代码51，即可以由诸如41之类的处理器读取的程序代码，当这些程序代码由电子设备运行时，导致该电子设备执行上面所描述的方法中的各个步骤。应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。当前第1页1 2 3