血氧测量方法、装置和终端设备与流程

1.本发明涉及血氧测量技术领域，特别涉及一种血氧测量方法、装置和终端设备。


背景技术：

2.血氧饱和度(spo2)是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(hbo2)的容量占全部可结合的血红蛋白(hemoglobin，hb)容量的百分比，是人体的一项重要的生理参数，传统的血氧饱和度的测量方式需要先对待测人体进行采血，然后对采集到的血进行电化学分析计算得到血氧饱和度，该方法较为繁琐，且需要对待测人体进行采血，用户的舒适性较差。为了解决这一问题，相关技术中提出了无创测量血氧饱和度的方法，然而相关技术中无创测量血氧饱和度的方法，容易受到噪声干扰、准确度较低。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种血氧测量方法，获取的m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性，并根据m多个目标波峰和n多个目标波谷的纵坐标计算ppg交流信号对应的交流分量，进而计算血氧饱和度，能够有效避免噪声干扰对血氧饱和度的影响，提高了血氧饱和度的准确度。
4.本发明的第二个目的在于提出一种血氧测量装置。
5.本发明的第三个目的在于提出一种终端设备。
6.本发明的第四个目的在于提出一种电子设备。
7.本发明的第五个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
8.为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种血氧测量方法，包括：获取光电容积描记ppg直流信号，并根据所述ppg直流信号获取所述ppg直流信号对应的直流分量，所述直流分量为所述ppg直流信号的纵坐标平均值；获取ppg交流信号，并根据所述ppg交流信号获取所述ppg交流信号对应的m个目标波峰和n个目标波谷，其中，所述m个目标波峰达到共线性，所述n个目标波谷达到共线性；根据所述m个目标波峰和所述n个目标波谷的纵坐标计算所述ppg交流信号对应的交流分量；根据所述直流分量和所述交流分量计算ppg信号的灌注指数，所述ppg信号包括所述ppg直流信号和所述ppg交流信号；根据所述灌注指数计算血氧饱和度。
9.根据本发明实施例的血氧测量方法，获取的m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性，并根据m多个目标波峰和n多个目标波谷的纵坐标计算ppg交流信号对应的交流分量，进而计算血氧饱和度，能够有效避免噪声干扰对血氧饱和度的影响，提高了血氧饱和度的准确度。
10.另外，根据本发明上述实施例提出的血氧测量方法还可以具有如下附加的技术特征：
11.在本发明的一个实施例中，所述根据所述m个目标波峰和所述n个目标波谷的纵坐
标计算所述ppg交流信号对应的交流分量，包括：根据所述m个目标波峰的纵坐标计算目标波峰纵坐标平均值；根据所述n个目标波谷的纵坐标计算目标波谷纵坐标平均值；计算所述目标波峰纵坐标平均值和所述目标波谷纵坐标平均值的差值的绝对值，得到所述ppg交流信号对应的所述交流分量。
12.在本发明的一个实施例中，根据所述ppg交流信号获取所述ppg交流信号对应的所述m个目标波峰或所述n个目标波谷，包括：根据所述ppg交流信号获取所述ppg交流信号对应的p个候选波峰或q个候选波谷；对所述候选波峰或候选波谷的横坐标和纵坐标分别进行归一化处理，得到所述候选波峰或候选波谷的归一化横坐标和归一化纵坐标；根据所述归一化横坐标和所述归一化纵坐标获取所述p个候选波峰或所述q个候选波谷在极坐标霍夫空间内的直线交点集；根据所述直线交点集中各交点的局部密度，确定所述直线交点集中的目标交点；根据所述目标交点在所述p个候选波峰或所述q个候选波谷中确定所述m个目标波峰或所述n个目标波谷。
13.在本发明的一个实施例中，所述根据所述ppg交流信号获取所述ppg交流信号对应的p个候选波峰或q个候选波谷，包括：采用一阶差分过零点检测的方式获取所述ppg交流信号对应的多个波峰或波谷；将所述多个波峰或波谷中幅值大于设定幅值阈值的波峰或波谷确定为所述候选波峰或候选波谷。
14.在本发明的一个实施例中，所述对所述候选波峰或候选波谷的横坐标和纵坐标分别进行归一化处理，得到所述候选波峰或候选波谷的归一化横坐标和归一化纵坐标，包括：计算所述候选波峰或候选波谷的横坐标与对应的横坐标平均值的第一比值；计算所述候选波峰或候选波谷的横坐标的纵坐标与对应的纵坐标平均值的第二比值；将所述第一比值减一得到所述归一化横坐标；将所述第二比值减一得到所述归一化纵坐标。
15.在本发明的一个实施例中，所述根据所述归一化横坐标和所述归一化纵坐标获取所述p个候选波峰或所述q个候选波谷在极坐标霍夫空间内的直线交点集，包括：根据所述归一化横坐标和所述归一化纵坐标，分别计算所述p个候选波峰两两组合或者所述q个候选波谷两两组合在所述极坐标霍夫空间内的直线的交点，得到所述直线交点集。
16.在本发明的一个实施例中，所述根据所述直线交点集中各交点的局部密度，确定所述直线交点集中的目标交点，包括：采用高斯核函数定义所述直线交点集中各交点的局部密度；将所述局部密度大于周围设定距离范围内邻居交点的局部密度的交点确定为候选交点；根据所述候选交点之间的距离将距离其他候选交点大于设定距离阈值的候选交点确定为所述目标交点。
17.在本发明的一个实施例中，所述根据所述目标交点在所述p个候选波峰或所述q个候选波谷中确定所述m个目标波峰或所述n个目标波谷，包括：根据所述目标交点的极坐标计算纵坐标参考值；计算所述候选波峰或候选波谷的纵坐标与所述纵坐标参考值的差值的绝对值；将所述绝对值等于或者小于设定差值阈值的所述候选波峰或候选波谷确定为所述目标波峰或目标波谷。
18.为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种血氧测量装置，包括：第一获取模块，用于获取光电容积描记ppg直流信号，并根据所述ppg直流信号获取所述ppg直流信号对应的直流分量，所述直流分量为所述ppg直流信号的纵坐标平均值；第二获取模块，用于获取ppg交流信号，并根据所述ppg交流信号获取所述ppg交流信号对应的m个目标波峰和
n个目标波谷，其中，所述m个目标波峰达到共线性，所述n个目标波谷达到共线性；第一计算模块，用于根据所述m个目标波峰和所述n个目标波谷的纵坐标计算所述ppg交流信号对应的交流分量；第二计算模块，用于根据所述直流分量和所述交流分量计算ppg信号的灌注指数，所述ppg信号包括所述ppg直流信号和所述ppg交流信号；第三计算模块，用于根据所述灌注指数计算血氧饱和度。
19.本发明实施例的血氧测量装置，获取的m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性，并根据m多个目标波峰和n多个目标波谷的纵坐标计算ppg交流信号对应的交流分量，进而计算血氧饱和度，能够有效避免噪声干扰对血氧饱和度的影响，提高了血氧饱和度的准确度。
20.另外，根据本发明上述实施例提出的血氧测量装置还可以具有如下附加的技术特征：
21.在本发明的一个实施例中，所述第一计算模块，具体用于：根据所述m个目标波峰的纵坐标计算目标波峰纵坐标平均值；根据所述n个目标波谷的纵坐标计算目标波谷纵坐标平均值；计算所述目标波峰纵坐标平均值和所述目标波谷纵坐标平均值的差值的绝对值，得到所述ppg交流信号对应的所述交流分量。
22.在本发明的一个实施例中，所述第二获取模块，具体用于：根据所述ppg交流信号获取所述ppg交流信号对应的p个候选波峰或q个候选波谷；对所述候选波峰或候选波谷的横坐标和纵坐标分别进行归一化处理，得到所述候选波峰或候选波谷的归一化横坐标和归一化纵坐标；根据所述归一化横坐标和所述归一化纵坐标获取所述p个候选波峰或所述q个候选波谷在极坐标霍夫空间内的直线交点集；根据所述直线交点集中各交点的局部密度，确定所述直线交点集中的目标交点；根据所述目标交点在所述p个候选波峰或所述q个候选波谷中确定所述m个目标波峰或所述n个目标波谷。
23.在本发明的一个实施例中，所述第二获取模块，具体用于：采用一阶差分过零点检测的方式获取所述ppg交流信号对应的多个波峰或波谷；将所述多个波峰或波谷中幅值大于设定幅值阈值的波峰或波谷确定为所述候选波峰或候选波谷。
24.在本发明的一个实施例中，所述第二获取模块，具体用于：计算所述候选波峰或候选波谷的横坐标与对应的横坐标平均值的第一比值；计算所述候选波峰或候选波谷的横坐标的纵坐标与对应的纵坐标平均值的第二比值；将所述第一比值减一得到所述归一化横坐标；将所述第二比值减一得到所述归一化纵坐标。
25.在本发明的一个实施例中，所述第二获取模块，具体用于：根据所述归一化横坐标和所述归一化纵坐标，分别计算所述p个候选波峰两两组合或者所述q个候选波谷两两组合在所述极坐标霍夫空间内的直线的交点，得到所述直线交点集。
26.在本发明的一个实施例中，所述第二获取模块，具体用于：采用高斯核函数定义所述直线交点集中各交点的局部密度；将所述局部密度大于周围设定距离范围内邻居交点的局部密度的交点确定为候选交点；根据所述候选交点之间的距离将距离其他候选交点大于设定距离阈值的候选交点确定为所述目标交点。
27.在本发明的一个实施例中，所述第二获取模块，具体用于：根据所述目标交点的极坐标计算纵坐标参考值；计算所述候选波峰或候选波谷的纵坐标与所述纵坐标参考值的差值的绝对值；将所述绝对值等于或者小于设定差值阈值的所述候选波峰或候选波谷确定为
所述目标波峰或目标波谷。
28.为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种终端设备，包括本发明第二方面实施例所述的血氧测量装置。
29.本发明实施例的终端设备，获取的m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性，并根据m多个目标波峰和n多个目标波谷的纵坐标计算ppg交流信号对应的交流分量，进而计算血氧饱和度，能够有效避免噪声干扰对血氧饱和度的影响，提高了血氧饱和度的准确度。
30.另外，根据本发明上述实施例提出的终端设备还可以具有如下附加的技术特征：
31.在本发明的一个实施例中，所述终端设备为可穿戴终端设备。
32.为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器；其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现本发明第一方面实施例所述的血氧测量方法。
33.本发明实施例的电子设备，通过处理器执行存储在存储器上的计算机程序，获取的m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性，并根据m多个目标波峰和n多个目标波谷的纵坐标计算ppg交流信号对应的交流分量，进而计算血氧饱和度，能够有效避免噪声干扰对血氧饱和度的影响，提高了血氧饱和度的准确度。
34.为达到上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面实施例所述的血氧测量方法。
35.本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储计算机程序并被处理器执行，获取的m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性，并根据m多个目标波峰和n多个目标波谷的纵坐标计算ppg交流信号对应的交流分量，进而计算血氧饱和度，能够有效避免噪声干扰对血氧饱和度的影响，提高了血氧饱和度的准确度。
36.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
37.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
38.图1为根据本发明一个实施例的血氧测量方法的流程图；
39.图2为根据本发明一个实施例的血氧测量方法中ppg直流信号的示意图；
40.图3为根据本发明一个实施例的血氧测量方法中ppg交流信号的示意图；
41.图4为根据本发明一个实施例的血氧测量方法中根据ppg交流信号获取ppg交流信号对应的m个目标波峰或q个目标波谷的流程图；
42.图5为根据本发明一个实施例的血氧测量方法中ppg交流信号及其对应的候选波峰的示意图；
43.图6为图5所示的ppg交流信号对应的多个候选波峰在极坐标霍夫空间内的直线交点集的示意图；
44.图7为根据本发明一个实施例的血氧测量装置的方框示意图；
45.图8为根据本发明一个实施例的终端设备的方框示意图；以及
46.图9为根据本发明一个实施例的电子设备的方框示意图。
具体实施方式
47.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
48.下面结合附图来描述本发明实施例的血氧测量方法、装置、终端设备、电子设备和计算机可读存储介质。
49.图1为根据本发明一个实施例的血氧测量方法的流程图。
50.如图1所示，本发明实施例的血氧测量方法，包括：
51.s101，获取光电容积描记ppg直流信号，并根据ppg直流信号获取ppg直流信号对应的直流分量，直流分量为ppg直流信号的纵坐标平均值。
52.本公开的实施例中，可采用光电容积描记(photo plethysmo graph，ppg)进行血氧饱和度的测量。
53.血氧饱和度(spo2)是血液中被氧结合的氧合血红蛋白(hbo2)的容量占全部可结合的血红蛋白(hemoglobin，hb)容量的百分比，是人体的一项重要的生理参数。血液中的氧合血红蛋白(hbo2)和血红蛋白(hb)对不同波长的光谱吸收特性不同，根据氧合血红蛋白(hbo2)和血红蛋白(hb)的光谱吸收率不同的原理，可利用光电容积描记来测量血液对光线的吸收量，进而得到血氧饱和度。可选的，可利用光电容积描记来测量血液对660nm(纳米)、904nm波长的光线的吸收量，进而得到血氧饱和度。
54.在具体实施中，可先对待测人体进行ppg检测，获取ppg信号，然后可对ppg信号进行信号滤波，以得到ppg直流信号，之后可根据ppg直流信号获取ppg直流信号对应的直流分量。
55.可选的，可通过低通滤波器(low-pass filter)对ppg信号进行信号滤波，以得到ppg直流信号。例如，获取的ppg信号(raw ppg)、采用截止频率为0.67hz(赫兹)的低通滤波器获取的ppg直流信号(dc ppg)如图2所示。
56.本发明的实施例中，ppg直流信号对应的直流分量为ppg直流信号的纵坐标平均值。可选的，根据ppg直流信号获取ppg直流信号对应的直流分量，可包括周期性获取多个ppg直流信号的纵坐标，将多个ppg直流信号的纵坐标的平均值作为ppg直流信号对应的直流分量。
57.s102，获取ppg交流信号，并根据ppg交流信号获取ppg交流信号对应的m个目标波峰和n个目标波谷，其中，m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性。
58.在具体实施中，可对ppg信号进行信号滤波，以得到ppg交流信号。
59.可选的，可通过带通滤波器(band-pass filter)对ppg信号进行信号滤波，以得到ppg交流信号。例如，采用带通频段为(0.67～5)hz的带通滤波器获取的ppg交流信号(ac ppg)、ppg交流信号的上包络线(top envelope)和下包络线(bottom envelope)如图3所示。
60.进一步地，获取ppg交流信号之后，可根据ppg交流信号获取ppg交流信号对应的m个目标波峰和n个目标波谷。其中，m、n均为大于1的整数。
61.本发明的实施例中，m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性。其中，共线性指的是ppg交流信号对应的m个目标波峰大致在一条直线上，即m个目标波峰能拟合出一条直线，以及ppg交流信号对应的n个目标波谷大致在一条直线上，即n个目标波谷能拟合出一条直线。
62.可以理解的是，ppg交流信号可具有多个波峰和多个波谷，假设不存在噪声干扰，较短时间内(比如5秒)的ppg交流信号应比较稳定，此时ppg交流信号的大部分波峰能拟合出一条直线，大部分波谷也能拟合出一条直线。假设存在噪声干扰，较短时间内的ppg交流信号的稳定性较差，此时ppg交流信号的大部分波峰不能拟合出一条直线，大部分波谷也不能拟合出一条直线。
63.可以理解的是，该方法中获取的m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性，可以从ppg交流信号的所有波峰和所有波谷中分别去除受噪声干扰的波峰和波谷，保证获取的m个目标波峰和n个目标波谷不受噪声干扰，可以反映出真实的ppg交流信号。
64.s103，根据m个目标波峰和n个目标波谷的纵坐标计算ppg交流信号对应的交流分量。
65.可选的，根据m个目标波峰和n个目标波谷的纵坐标计算ppg交流信号对应的交流分量，可包括根据m个目标波峰的纵坐标计算目标波峰纵坐标平均值，以及根据n个目标波谷的纵坐标计算目标波谷纵坐标平均值，之后计算目标波峰纵坐标平均值和目标波谷纵坐标平均值的差值的绝对值，得到ppg交流信号对应的交流分量。
66.例如，假设m个目标波峰的纵坐标分别为{p1、p2、p3……
pm}，n个目标波谷的纵坐标分别为{v1、v2、v3……vn
}，则ppg交流信号对应的交流分量ppg
ac
的公式如下：
[0067][0068]
s104，根据直流分量和交流分量计算ppg信号的灌注指数，ppg信号包括ppg直流信号和ppg交流信号。
[0069]
可选的，根据直流分量和交流分量计算ppg信号的灌注指数(perfusion index)的公式如下：
[0070]
pi＝ppg
ac
/ppg
dc
[0071]
其中，pi为ppg信号的灌注指数，ppg
ac
为ppg交流信号对应的交流分量，ppg
dc
为ppg直流信号对应的直流分量。
[0072]
s105，根据灌注指数计算血氧饱和度。
[0073]
在具体实施中，可获取660nm波长光线时的灌注指数pi1，以及904nm波长光线时的灌注指数pi2，则根据上述获取的两个灌注指数pi1、pi2计算血氧饱和度spo2的公式如下：
[0074]
spo2
∝
pi1/pi2[0075]
综上，根据本发明实施例的血氧测量方法，获取的m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性，并根据m个目标波峰和n个目标波谷的纵坐标计算ppg交流信号对应的交流分量，进而计算血氧饱和度，能够有效避免噪声干扰对血氧饱和度的影响，提高了血氧饱和度的准确度。
[0076]
在上述任一实施例的基础上，光电容积描记为反射式。
[0077]
目前，光电容积描记具有透射式和反射式两种，透射式光电容积描记需要对人体的特定部位进行测量，例如，对人体的手指、足趾、耳垂、鼻部等进行测量，会限制用户的日常活动，用户的舒适性仍不高。
[0078]
反射式光电容积描记可适用于人体的大部分部位，对用户的日常活动限制较小，然而由于反射式光电容积描记获取的生理信号相较于透射式光电容积描记更微弱，会更容易受到噪声干扰，因此血氧饱和度测量的准确度不高。
[0079]
本公开实施例的血氧测量方法可适用于反射式光电容积描记，能够有效去除噪声干扰对反射式光电容积描记的测量准确度的影响，提高了反射式光电容积描记对血氧饱和度的测量准确度，同时还具有用户舒适性高的优点。
[0080]
在上述任一实施例的基础上，步骤s102中获取ppg交流信号对应的m个目标波峰和n个目标波谷之后，若m小于预设波峰数量阈值和/或n小于预设波谷数量阈值，则重新获取ppg信号，并返回执行获取ppg直流信号及其后续步骤。
[0081]
可以理解的是，若m小于预设波峰阈值和/或n小于预设波谷阈值，表明ppg交流信号中的大部分波峰不能拟合出一条直线和/或大部分波谷不能拟合出一条直线，则获取的ppg交流信号的稳定性较差，受噪声干扰影响较大，获取的ppg交流信号的准确度也较低，若继续利用此时获取的m个目标波峰和n个目标波谷的纵坐标计算ppg交流分量，得到的ppg交流分量的准确度也较低，进而血氧饱和度的准确度也较低。
[0082]
其中，预设波峰数量阈值、预设波谷数量阈值均可根据实际情况进行标定，例如，假设获取的ppg信号的时长为10秒，对应的预设波峰阈值、预设波谷阈值均可标定为5个。
[0083]
由此，该方法可在获取的目标波峰的数量小于预设波峰数量阈值和/或获取的目标波谷的数量小于预设波谷阈值时，重新获取ppg信号，并返回执行获取ppg直流信号及其后续步骤，能够有效避免噪声干扰对血氧饱和度的影响，提高了血氧饱和度的准确度。
[0084]
在上述任一实施例的基础上，如图4所示，步骤s102中根据ppg交流信号获取ppg交流信号对应的m个目标波峰或q个目标波谷，可包括：
[0085]
s201，根据ppg交流信号获取ppg交流信号对应的p个候选波峰或q个候选波谷。
[0086]
可选的，可采用一阶差分过零点检测的方式获取ppg交流信号对应的多个波峰或波谷，然后将多个波峰或波谷中幅值大于设定幅值阈值的波峰或波谷确定为候选波峰或候选波谷。
[0087]
在具体实施中，采用一阶差分过零点检测的方式获取ppg交流信号对应的多个波峰，可包括获取相邻两个ppg交流信号的一阶差分，若一阶差分在某个交流信号以及该交流信号之前均为正值，且一阶差分在该交流信号之后为负值，则可将该交流信号作为ppg交流信号对应的波峰。
[0088]
在具体实施中，采用一阶差分过零点检测的方式获取ppg交流信号对应的多个波谷，可包括获取相邻两个ppg交流信号的一阶差分，若一阶差分在某个交流信号以及该交流信号之前均为负值，且一阶差分在该交流信号之后为正值，则可将该交流信号作为ppg交流信号对应的波谷。
[0089]
可以理解的是，噪声干扰会给ppg交流信号带来波动，会形成高度较小的波峰或者波谷。
[0090]
进一步地，可将上述多个波峰或波谷中幅值大于设定幅值阈值的波峰或波谷确定
为候选波峰或候选波谷，该方法能够从多个波峰或波谷中筛选出幅值较大的波峰或波谷，将其作为候选波峰或候选波谷，可有效去除噪声干扰对ppg交流信号的影响。
[0091]
其中，设定幅值阈值可根据实际情况进行标定，例如，可标定为1/5的ppg交流信号的平均振幅。
[0092]
s202，对候选波峰或候选波谷的横坐标和纵坐标分别进行归一化处理，得到候选波峰或候选波谷的归一化横坐标和归一化纵坐标。
[0093]
可以理解的是，对候选波峰或候选波谷的横坐标和纵坐标进行归一化处理，有助于简化计算，降低计算难度。
[0094]
可选的，可分别计算候选波峰或候选波谷的横坐标和纵坐标与对应的横坐标平均值和纵坐标平均值的比值，然后将比值减一得到归一化横坐标和归一化纵坐标。
[0095]
s203，根据归一化横坐标和归一化纵坐标获取p个候选波峰或q个候选波谷在极坐标霍夫空间内的直线交点集。
[0096]
在具体实施中，假设某个候选波峰a的归一化横坐标和归一化纵坐标分别为xa、ya，即该候选波峰a的归一化坐标为(xa，ya)，则该候选波峰a在极坐标霍夫空间(ρ，θ)对应的直线方程如下：
[0097]
ρ＝xacosθ+yasinθ
[0098]
同理，假设某个候选波峰b的归一化横坐标和归一化纵坐标分别为xb、yb，即该候选波峰b的归一化坐标为(xb，yb)，则该候选波峰b在极坐标霍夫空间(ρ，θ)对应的直线方程如下：
[0099]
ρ＝xbcosθ+ybsinθ
[0100]
则可根据上述候选波峰a、b分别在极坐标霍夫空间对应的直线方程，得到候选波峰a、b在极坐标霍夫空间的直线交点c(ρc，θc)，直线交点c的极坐标ρc、θc的公式如下：
[0101][0102]
可以理解的是，可根据p个候选波峰或q个候选波谷的归一化横坐标和归一化纵坐标，计算p个候选波峰或q个候选波谷两两组合在极坐标霍夫空间内的直线的交点，得到直线交点集。例如，p个候选波峰两两组合在极坐标霍夫空间内的直线交点的个数为p(p-1)/2个。
[0103]
举例而言，图5为时长为10秒的ppg交流信号，对图5中的ppg交流信号采用一阶差分过零点检测的方式获取到11个候选波峰，这11个候选波峰在极坐标霍夫空间内的直线交点集如图6所示。
[0104]
s204，根据直线交点集中各交点的局部密度，确定直线交点集中的目标交点。
[0105]
可以理解的是，极坐标霍夫空间中的直线交点都对应一个局部密度，若某个直线交点周围区域内分布有较多的直线交点，则该直线交点的局部密度较大，表明该直线交点在直角坐标系所对应的直线能够包含较多的目标波峰或目标波谷，可将其作为目标交点。该方法可通过确定候选波峰或候选波谷的直线交点集中的目标交点，获取达到共线性的m个目标波峰或n个目标波谷。
[0106]
可选的，根据直线交点集中各交点的局部密度，确定直线交点集中的目标交点，可包括采用高斯核函数定义直线交点集中各交点的局部密度，将局部密度大于周围设定距离范围内邻居交点的局部密度的交点确定为候选交点，根据候选交点之间的距离将距离其他候选交点大于设定距离阈值的候选交点确定为目标交点。其中，设定距离范围、设定距离阈值均可根据实际情况进行标定。由此，该方法可从直线交点集中筛选出局部密度大于周围设定距离范围内邻居交点的局部密度，且距离其他候选交点距离较大的目标交点。
[0107]
s205，根据目标交点在p个候选波峰或q个候选波谷中确定m个目标波峰或n个目标波谷。
[0108]
需要说明的是，假设目标交点d在极坐标霍夫空间的坐标为(ρi，θi)，则目标交点d在直角坐标系所对应的直线方程如下：
[0109][0110]
可以理解的是，目标波峰或目标波谷均在目标交点在直角坐标系所对应的直线上，则可根据候选波峰或候选波谷的归一化横坐标和归一化纵坐标，以及目标交点在直角坐标系所对应的直线方程，从候选波峰或候选波谷中确定大致符合上述直线方程的m个目标波峰或q个目标波谷。
[0111]
在具体实施中，可根据目标交点的极坐标计算纵坐标参考值，计算候选波峰或候选波谷的纵坐标与纵坐标参考值的差值的绝对值，然后将绝对值等于或者小于设定差值阈值的候选波峰或候选波谷确定为目标波峰或目标波谷。
[0112]
其中，根据目标交点的极坐标计算纵坐标参考值，可包括获取候选波峰或候选波谷的横坐标，然后将候选波峰或候选波谷的横坐标带入目标交点在直角坐标系所对应的直线方程，以得到候选波峰或候选波谷对应的纵坐标参考值。其中，设定差值阈值可根据实际情况进行标定。
[0113]
由此，该方法可从p个候选波峰或q个候选波谷中筛选出大致符合目标交点在直角坐标系所对应的直线方程的目标波峰或目标波谷，得到的m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性。
[0114]
图7为根据本发明一个实施例的血氧测量装置的方框示意图。
[0115]
如图7所示，本发明实施例的血氧测量装置100，包括：第一获取模块11、第二获取模块12、第一计算模块13、第二计算模块14、第三计算模块15。
[0116]
第一获取模块11，用于获取光电容积描记ppg直流信号，并根据所述ppg直流信号获取所述ppg直流信号对应的直流分量，所述直流分量为所述ppg直流信号的纵坐标平均值；
[0117]
第二获取模块12，用于获取ppg交流信号，并根据所述ppg交流信号获取所述ppg交
流信号对应的m个目标波峰和n个目标波谷，其中，所述m个目标波峰达到共线性，所述n个目标波谷达到共线性；
[0118]
第一计算模块13，用于根据所述m个目标波峰和所述n个目标波谷的纵坐标计算所述ppg交流信号对应的交流分量；
[0119]
第二计算模块14，用于根据所述直流分量和所述交流分量计算ppg信号的灌注指数，所述ppg信号包括所述ppg直流信号和所述ppg交流信号；
[0120]
第三计算模块15，用于根据所述灌注指数计算血氧饱和度。
[0121]
在本发明的一个实施例中，所述第一计算模块13，具体用于：根据所述m个目标波峰的纵坐标计算目标波峰纵坐标平均值；根据所述n个目标波谷的纵坐标计算目标波谷纵坐标平均值；计算所述目标波峰纵坐标平均值和所述目标波谷纵坐标平均值的差值的绝对值，得到所述ppg交流信号对应的所述交流分量。
[0122]
在本发明的一个实施例中，所述第二获取模块12，具体用于：根据所述ppg交流信号获取所述ppg交流信号对应的p个候选波峰或q个候选波谷；对所述候选波峰或候选波谷的横坐标和纵坐标分别进行归一化处理，得到所述候选波峰或候选波谷的归一化横坐标和归一化纵坐标；根据所述归一化横坐标和所述归一化纵坐标获取所述p个候选波峰或所述q个候选波谷在极坐标霍夫空间内的直线交点集；根据所述直线交点集中各交点的局部密度，确定所述直线交点集中的目标交点；根据所述目标交点在所述p个候选波峰或所述q个候选波谷中确定所述m个目标波峰或所述n个目标波谷。
[0123]
在本发明的一个实施例中，所述第二获取模块12，具体用于：采用一阶差分过零点检测的方式获取所述ppg交流信号对应的多个波峰或波谷；将所述多个波峰或波谷中幅值大于设定幅值阈值的波峰或波谷确定为所述候选波峰或候选波谷。
[0124]
在本发明的一个实施例中，所述第二获取模块12，具体用于：计算所述候选波峰或候选波谷的横坐标与对应的横坐标平均值的第一比值；计算所述候选波峰或候选波谷的横坐标的纵坐标与对应的纵坐标平均值的第二比值；将所述第一比值减一得到所述归一化横坐标；将所述第二比值减一得到所述归一化纵坐标。
[0125]
在本发明的一个实施例中，所述第二获取模块12，具体用于：根据所述归一化横坐标和所述归一化纵坐标，分别计算所述p个候选波峰两两组合或者所述q个候选波谷两两组合在所述极坐标霍夫空间内的直线的交点，得到所述直线交点集。
[0126]
在本发明的一个实施例中，所述第二获取模块12，具体用于：采用高斯核函数定义所述直线交点集中各交点的局部密度；将所述局部密度大于周围设定距离范围内邻居交点的局部密度的交点确定为候选交点；根据所述候选交点之间的距离将距离其他候选交点大于设定距离阈值的候选交点确定为所述目标交点。
[0127]
在本发明的一个实施例中，所述第二获取模块12，具体用于：根据所述目标交点的极坐标计算纵坐标参考值；计算所述候选波峰或候选波谷的纵坐标与所述纵坐标参考值的差值的绝对值；将所述绝对值等于或者小于设定差值阈值的所述候选波峰或候选波谷确定为所述目标波峰或目标波谷。
[0128]
需要说明的是，本发明实施例的血氧测量装置中未披露的细节，请参照本发明上述实施例中的血氧测量方法所披露的细节，这里不再赘述。
[0129]
综上，本发明实施例的血氧测量装置，获取的m个目标波峰达到共线性，n个目标波
谷达到共线性，并根据m多个目标波峰和n多个目标波谷的纵坐标计算ppg交流信号对应的交流分量，进而计算血氧饱和度，能够有效避免噪声干扰对血氧饱和度的影响，提高了血氧饱和度的准确度。
[0130]
为了实现上述实施例，本发明还提出一种终端设备200，如图8所示，其包括上述血氧测量装置100。
[0131]
在本发明的一个实施例中，所述终端设备为可穿戴终端设备。
[0132]
本发明实施例的终端设备，获取的m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性，并根据m多个目标波峰和n多个目标波谷的纵坐标计算ppg交流信号对应的交流分量，进而计算血氧饱和度，能够有效避免噪声干扰对血氧饱和度的影响，提高了血氧饱和度的准确度。
[0133]
为了实现上述实施例，本发明还提出一种电子设备300，如图9所示，该电子设备300包括存储器31、处理器32。其中，处理器32通过读取存储器31中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于实现上述血氧测量方法。
[0134]
本发明实施例的电子设备，通过处理器执行存储在存储器上的计算机程序，获取的m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性，并根据m多个目标波峰和n多个目标波谷的纵坐标计算ppg交流信号对应的交流分量，进而计算血氧饱和度，能够有效避免噪声干扰对血氧饱和度的影响，提高了血氧饱和度的准确度。
[0135]
为了实现上述实施例，本发明还提出一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述血氧测量方法。
[0136]
本发明实施例的计算机可读存储介质，通过存储计算机程序并被处理器执行，获取的m个目标波峰达到共线性，n个目标波谷达到共线性，并根据m多个目标波峰和n多个目标波谷的纵坐标计算ppg交流信号对应的交流分量，进而计算血氧饱和度，能够有效避免噪声干扰对血氧饱和度的影响，提高了血氧饱和度的准确度。
[0137]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0138]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0139]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0140]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0141]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0142]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。