一种脉搏信号的测量方法及装置的制造方法

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一种脉搏信号的测量方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生理信号测量技术领域,尤其涉及一种脉搏信号的测量方法及装置。
【背景技术】
[0002]研宄表明,脉搏信号中蕴含着大量的生理特征信息。通过对采集到的人体脉搏信号进行分析可以得到人体的多种生理参数,根据该多种生理参数可以进一步对人体生理状况做出医学诊断以及危险预警。因此,脉搏信号在医学诊断中具有重要意义。
[0003]光反射法是目前最常见的用于测量人体脉搏信号的方法。具体地,在对被测量对象进行脉搏信号测量时,首先采用直流光作为测量光照射被测量对象的桡动脉并接收该直流光的反射光,然后通过对该反射光进行处理以得到被测量对象的脉搏信号。
[0004]由于人体脉搏信号比较微弱,其幅度大约是微伏到毫伏的数量级范围,因此,在脉搏信号测量的过程中极容易受到外界因素的干扰。其中,外界因素的干扰主要来自于两个方面:一方面是来自于环境光源,例如测量环境中白炽灯的照射会引入很大的50Hz工频干扰,另一方面是来自肌体抖动,例如被测量对象佩戴有测量装置的胳膊发生抖动会引入很大的抖动信号。上述干扰的存在严重地影响了人体脉搏信号测量结果的准确性。此外,由于人体脉搏信号比较微弱,因此采集到脉搏信号之后往往需要对该脉搏信号进行放大,现有技术中在对脉搏信号进行放大时采用的是固定倍数,而实际上不同的被测量对象群体其脉搏信号的强弱存在很大的差别,因此,现有技术在对人体脉搏信号进行放大时无法得到最优的增益效果。

【发明内容】

[0005]为了克服现有技术中的上述缺陷,本发明提供了一种脉搏信号的测量方法,该测量方法包括:
[0006]设置第一光源和第二光源均工作在第一光源频率下,其中,所述第一光源和第二光源发射相同类型的测量光,所述第一光源频率不同于环境光源的第二光源频率;
[0007]所述第一光源向被测量对象的动脉所对应的第一体表皮肤发送第一测量光,以及所述第二光源向所述被测量对象的非动脉所对应的第二体表皮肤发送第二测量光;
[0008]接收所述第一体表皮肤处的第一反射光并将该第一反射光转换为第一电信号,以及接收所述第二体表皮肤处的第二反射光并将该第二反射光转换为第二电信号;
[0009]以所述第一光源频率为中心频率对所述第一电信号进行带通滤波得到第三电信号以及对所述第二电信号进行带通滤波得到第四电信号;
[0010]对所述第三电信号和所述第四电信号进行差分处理得到第五电信号;
[0011]根据所述第五电信号得到所述被测量对象的脉搏信号。
[0012]根据本发明的一个方面,该测量方法中,设置第一光源和第二光源均工作在第一光源频率下包括:对第一光源和第二光源分别进行脉冲宽度调制,该脉冲宽度调制的调制频率等于第一光源频率。
[0013]根据本发明的另一个方面,该测量方法中,所述第一光源频率至少是第二光源频率的2倍。
[0014]根据本发明的又一个方面,该测量方法中,所述第一体表皮肤是所述被测量对象的桡动脉所对应的腕部体表皮肤;所述第二体表皮肤是所述被测量对象的非桡动脉所对应的腕部体表皮肤。
[0015]根据本发明的又一个方面,该测量方法中,根据所述第五电信号得到所述被测量对象的脉搏信号包括:根据所述第五电信号的信号强度自适应确定放大倍数,并根据该放大倍数对所述第五电信号进行放大;对放大后的第五电信号进行模数转换以得到所述被测量对象的脉搏信号。
[0016]本发明还提供了一种脉搏信号的测量装置,该测量装置包括:
[0017]设置模块,用于设置第一光源和第二光源均工作在第一光源频率下,所述第一光源频率不同于环境光源的第二光源频率;
[0018]所述第一光源,用于向被测量对象的动脉所对应的第一体表皮肤发送第一测量光;
[0019]所述第二光源,用于向所述被测量对象的非动脉所对应的第二体表皮肤发送第二测量光,其中,所述第二测量光和所述第一测量光是相同类型的测量光;
[0020]第一光接收转换模块,用于接收所述第一体表皮肤处的第一反射光并将该第一反射光转换为第一电信号;
[0021]第二光接收转换模块,用于接收所述第二体表皮肤处的第二反射光并将该第二反射光转换为第二电信号;
[0022]第一滤波模块,用于以所述第一光源频率为中心频率对所述第一电信号进行带通滤波得到第二电?目号;
[0023]第二滤波模块,用于以所述第一光源频率为中心频率对所述第二电信号进行带通滤波得到第四电信号;
[0024]差分模块,用于对所述第三电信号和所述第四电信号进行差分处理得到第五电信号;
[0025]处理模块,用于根据所述第五电信号得到所述被测量对象的脉搏信号。
[0026]根据本发明的一个方面,该测量装置中,所述设置模块对所述第一光源和第二光源分别进行脉冲宽度调制,该脉冲宽度调制的调制频率等于第一光源频率。
[0027]根据本发明的另一个方面,该测量装置中,所述第一光源频率至少是第二光源频率的2倍。
[0028]根据本发明的又一个方面,该测量装置中,所述第一体表皮肤是所述被测量对象的桡动脉所对应的腕部体表皮肤;所述第二体表皮肤是所述被测量对象的非桡动脉所对应的腕部体表皮肤。
[0029]根据本发明的又一个方面,该测量装置中,所述处理模块包括放大单元和转换单元;所述放大单元,用于根据所述第五电信号的信号强度自适应确定放大倍数,并根据该放大倍数对所述第五电信号进行放大;所述转换单元,用于对放大后的第五电信号进行模数转换以得到所述被测量对象的脉搏信号。
[0030]根据本发明的又一个方面,该测量装置集成在便携式设备上,该便携式设备具有腕式佩戴结构。
[0031]本发明提供的脉搏信号的测量方法及装置一方面通过设置光源(包括第一光源和第二光源)的光源频率使其区别于环境光源的光源频率,从而使得在利用该光源进行光反射法测量脉搏信号的过程中通过滤波的方式即可从反射光中滤除环境光源带来的干扰,另一方面首先通过利用两束测量光分别照射与动脉相对应的体表皮肤以及与非动脉相对应的体表皮肤并相应接收反射光,然后通过对两束反射光进行差分处理的方式实现消除肌体抖动引入的共模干扰。如此一来,在利用光反射法测量脉搏信号时可以有效地消除外界因素对脉搏信号的干扰,从而保证脉搏信号的测量准确性。此外,在对反射光进行处理得到被测量对象的脉搏信号之后,根据该脉搏信号的信号强度自适应地确定放大倍数并对该脉搏信号进行放大,相较于现有技术中对任何被测量对象均采用固定放大倍数放大脉搏信号的方式来说,本发明可以实现将不同强弱的脉搏信号自适应调整至理想范围内以得到最优的增益效果。
【附图说明】
[0032]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0033]图1是根据本发明的脉搏信号的测量方法的一个【具体实施方式】的流程图;
[0034]图2是根据本发明的脉搏信号的测量装置中测量光发射部分的一个【具体实施方式】的结构示意图;
[0035]图3是根据本发明的脉搏信号的测量装置中反射光接收处理部分的一个【具体实施方式】的结构示意图。
[0036]附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
【具体实施方式】
[0037]为了更好地理解和阐释本发明,下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
[0038]在对本发明进行详细描述之前,需要说明的是,本发明所提供的脉搏信号的测量方法及装置主要的适用对象是人类,因此所述被测量对象在本文中主要指的是需要进行脉搏信号测量的人类。本领域技术人员应当理解,本发明所提供的方法及装置还可以应用于针对与人类具有相同或相似生理特性的哺乳动物的脉搏信号的
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