一种脉搏信号的测量方法及装置的制造方法_3

文档序号:8419545阅读:来源:国知局
的脉搏信号。具体地,由于真实的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,为了后续可以利用脉搏信号得到精确的人体生理参数以及做出准确的医学诊断以及危险预警,通常需要对差分处理后得到的携带有脉搏信息的第五电信号的信号强度进行放大。但是,由于不同的被测量对象具有不同的皮质以及脉搏强度,因此导致第五电信号的信号强度也相应存在差异。为了针对所有被测量对象都可以得到最优的增益效果,可以预先设定信号强度的范围阈值,当处理得到第五电信号之后,首先对该第五电信号的信号强度进行检测,然后根据该检测结果自适应地确定放大倍数,使得根据该放大倍数放大后的第五电信号的信号强度位于预设的范围阈值内,接着按照该放大倍数对第五电信号进行放大,最后对放大后的第五电信号进行采样以生成数字信号,该数字信号即为最终的被测量对象的脉搏信号。如此一来,可以保证任何被测量对象的脉搏信号的信号强度始终保持在一个合适的范围内。
[0056]需要说明的是,在测量过程中,如果测量装置并未佩戴在被测量对象的身上,而是摆放在可以接收白炽灯灯光的物体上,在这种情况下,第一光电传感器和第二光电传感器接收到的仅是白炽灯灯光,该白炽灯灯光经过第一带通滤波器和第二带通滤波器之后将被滤除,从而使得测量装置不会将白炽灯灯光误认为是测量光的反射光,进而保证测量装置不会根据白炽灯灯光得到无效的脉搏信号,如此一来,针对于集成了该测量装置以获得人体脉搏信号并进一步根据该脉搏信号得到人体生理参数的健康监测设备来说,在该健康监测设备仅接收白炽灯灯光的情况下,由于白炽灯灯光的干扰被滤除,因此测量装置将不会得到被测量对象的脉搏信号,进而该健康监测设备也不会相应输出人体生理参数,有效地解决了现有技术中虽然健康监测设备并未佩戴在被测量对象的身体部位上但是却显示人体生理参数的问题。
[0057]此外,还需要说明的是,在测量过程中,如果测量装置佩戴在被测量对象的身上但是第一 LED灯并未对准动脉、又或者是测量装置未佩戴在被测量对象的身上而是对准了有可能产生其他抖动信号的物体上,在这种情况下,第三电信号和第四电信号基本相同的,都是仅仅包括了抖动信号,如此一来,对第三电信号和第四电信号进行差分处理以后得到的第五电信号与真实脉搏信号之间存在很大的差异,因此很容易辨别出第五电信号是否所需要的脉搏信号。针对于集成了该测量装置以获得人体脉搏信号并进一步根据该脉搏信号得到人体生理参数的健康监测设备来说,当测量装置佩戴在被测量对象的身上但是第一 LED灯并未对准动脉、又或者是测量装置未佩戴在被测量对象的身上而是对准了有可能产生其他抖动信号的物体上时,测量装置判断第五电信号并非是所需要的脉搏信号以后将舍弃该第五电信号,因此测量装置将不会得到被测量对象的脉搏信号,进而该健康监测设备也不会相应输出人体生理参数,有效地解决了现有技术中健康监测设备未正确佩戴以及未佩戴在被测量对象的身体部位上但却显示人体生理参数的问题。
[0058]需要说明的是,尽管在附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作,或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。相反,流程图中描绘的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
[0059]相应地,本发明还提供了一种脉搏信号的测量装置。请结合地参考图2和图3,其中,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,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。如图2和图3所示,该测量装置包括:
[0060]设置模块201,用于设置第一光源202和第二光源203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;
[0061]所述第一光源202,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;
[0062]所述第二光源203,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;
[0063]第一光接收转换模块204,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;
[0064]第二光接收转换模块205,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;
[0065]第一滤波模块206,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三电信号;
[0066]第二滤波模块207,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;
[0067]差分模块208,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;
[0068]处理模块209,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。
[0069]下面,对上述各模块的工作过程进行详细说明。
[0070]具体地,根据光的发射和接收可以将本发明所提供的测量装置分为两个部分,一个是测量光发射部分,一个是反射光接收处理部分。请参考图2中所示的光发射部分,该测量光发射部分包括设置模块201、第一光源202和第二光源203。其中,所述第一光源202和第二光源203用于分别向被测量对象的体表皮肤发射相同类型的测量光。在本实施例中,所述第一光源202和第二光源203均为LED灯,该两个LED灯均发射红光作为测量光或者均发射红外光作为测量光。设置模块201对第一光源202和第二光源203进行调制使其二者均工作在第一光源频率下。其中,第一光源频率不同于测量环境中所存在的环境光源的光源频率(下文称为第二光源频率)。在本实施例中,环境光源主要是指例如白炽灯等工作在工频50Hz下的光源,即第二光源频率等于50Hz。由于第一光源202和第二光源203的第一光源频率不同于环境光源的第二光源频率,因此第一光源202和第二光源203发射的测量光和环境光源发射的环境光其二者的频率不同,从而便于在后续测量脉搏信号时根据频率对测量光和环境光进行区分。为了后续可以根据频率将测量光和环境光准确地进行区分,优选地,第一光源频率至少是第二光源频率的2倍。以第一光源202和第二光源203均是LED灯以及环境光源是白炽灯为例说明,设置模块201通过对每一 LED灯分别进行脉冲宽度调制(PWM),其中调制频率等于IKHz (即第一光源频率等于IKHz),使得每一 LED灯发射出主频等于IKHz的交流光,而白炽灯工作在工频50Hz下(即第二光源频率等于50Hz)。
[0071]下面,将以第一光源202和第二光源203是LED灯以及环境光源是白炽灯为例进行说明。其中,该两个LED灯分别用第一 LED灯202和第二 LED灯203表示,该两个LED灯工作在IKHz的第一光源频率下;白炽灯工作在工频50Hz的第二光源频率下。
[0072]第一 LED灯202和第二 LED灯203同时发射测量光,下文中,将第一 LED灯202发射的测量光称为第一测量光,将第二 LED灯203发射的测量光称为第二测量光。其中,第一LED灯202向被测量对象的动脉所对应的体表皮肤(下文称为第一体表皮肤)发送IKHz的第一测量光,同时第二 LED灯203向被测量对象的非动脉所对应的体表皮肤(下文称为第二体表皮肤)发送IKHz的第二测量光。在一个优选实施例中,第一体表皮肤是被测量对象的桡动脉所对应的腕部体表皮肤,第二体表皮肤是被测量对象的非桡动脉所对应的腕部体表皮肤,也就是说,测量装置佩戴在被测量对象的腕部,其中第一 LED灯202对准被测量对象桡动脉,第二 LED灯203对准桡动脉以外的部位。
[0073]需要说明的是,在第一 LED灯202和第二 LED灯203向被测量对象的体表皮肤发送测量光的同时,白炽灯发出的灯光相应也会照射
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