检测屯、率的方法。
[0050] ECG:屯、电图。由屯、脏电活动产生的体表电位差。
[0051] 屯、拍：屯、脏搏动一次称为一个屯、拍。
[0052] 小波分解：一种将信号分解为不同尺度下的时间信号的方法，不同尺度对应于不 同的频率区间，分解得到的信号又称为小波系数。
[0053] 多孔算法：小波分解的一种实现方式，在此实现方式下不同尺度的分解信号具有 相同的时间长度。
[0054] 软阔值滤波：通过对小波系数进行处理来实现滤波目的的方法。 阳化5] 相关函数：描述两个信号在任意两个不同时刻的取值之间的相关程度。
[0056]自相关函数：信号与自身的相关函数。
[0057] 参考图1，图1示出了本发明实施例提供的一种基于屯、率信号的屯、率测量方法的 流程图，该方法具体可W包括如下步骤：
[0058] 步骤S100、获取待测量用户的屯、率信号，并从屯、率信号的屯、拍特征中筛选得到屯、 拍模板；
[0059] 本发明所提供的屯、率测量方法的执行主体为基于屯、率信号的屯、率测量系统，本 发明主要针对的是家用睡眠屯、率监控设备的轻量级实时屯、率测量方法，可W理解的是，在 实际应用中，本发明基于屯、率信号的屯、率测量系统可W承载于上述家用睡眠屯、率监控设备 中。
[0060] 考虑到用户舒适度问题，在实际应用中，使用压电传感器中的压电薄膜采集压电 信号，具体地，先获取压电传感器采集的压电信号，在对压电信号进行滤波之后，执行W下 预处理过程：对压电信号进行小波分解，得到不同尺度的分解信号；利用不同尺度的分解 信号中预设尺度的分解信号，得到待测量用户的屯、率信号。
[0061] 其中，根据信号源的采样率和压力传感器放置部位不同，可W采用不同的滤波方 法。
[0062] 进一步地，可W参考W下内容对压电信号进行预处理：对压电信号进行小波分解， 小波原型为CDF型双正交小波，分解算法为多孔小波算法，分解尺度为6。对尺度4和尺度 5的细节信号进行软阔值滤波，阔值为0. 2 0 4和0. 1 0 5,将尺度4和尺度5的细节信号相加 得到屯、率信号x(t)。
[0063] 需要说明的是，W上具体实施过程中的具体数字仅仅是为了便于本领域技术人员 更好地理解本发明所提供的技术方案而举的例子，但不局限于此，本领域技术人员可根据 实际需要进行设置和选定。下同。
[0064] 在从用户的屯、率信号的屯、拍特征中筛选出该用户的屯、拍模板之后，将该屯、拍模板 与该用户的用户标识建立对应关系并保存起来。基于此，当获取到待测量用户的屯、率信号 x(t)时，获取运个待测量用户的用户标识；参考预存用户标识与屯、拍模板的对应关系，判 断是否存在与待测量用户的用户标识相对应的屯、拍模板；如果是，则直接调用与之对应的 屯、拍模板，W避免重复对同一用户的屯、拍模板进行筛选，进而提高测量效率；如果否，则利 用屯、率信号的屯、拍特征筛选得到屯、拍模板。 阳0化]对于从屯、率信号的屯、拍特征中筛选得到屯、拍模板，也称屯、拍模板的初始化过程， 具体地，首先，对屯、率信号的极值点进行聚类分析，从聚类分析得到的类群中筛选出屯、率信 号的代表类群；然后，将代表类群中的屯、拍特征作为屯、拍模板。其中，聚类分析使用的算法 可W是任意聚类算法。进一步地，在实际应用中，可W通过W下内容实现上述过程：
[0066] (1)截取一段3min长的屯、率信号x(t)进行极值点检测，得到x(t)的极值点。检 测方法为x(t)的导数的过零点。
[0067](2)对每个极值点Pi，提取周围信号的下采样为该极值点的特征向量di:
[0068]
W例其中n为取样点数，M为下采样倍数。比如，对于180化采样的信号，n取30,M取 4。
[0070] (3)对极值点进行聚类分析得到类群。。其中，聚类算法为全连接分层聚类，差异 度函数如下：
[0071]
[0072]其中，r= 3,d= 0. 33。在层次化聚类中的每一步中，对每个类群记录Si和d1，当 聚类结束，可W根据W下条件在众多类群中筛选出一个代表类群值最大，且4 <^。 其中，代表类群指的是在满足上述条件的情况下，该类群能够在一定程度上表征预设时间 段内的屯、率信号X(t)。其中，范曼
向量X=[Xi,而，X3,…，xj。
[0073] 另外，对于上述设及到的参数，进行如下说明：
[0074] 1)参数r:
[0075] 对于一段离散信号X，有信号能量Ey=I|x|| 2,则
对每个极值点，抽 取出的特征量同时也是一段信号，因此r2表示q1和P1间能量比值的容许范围，当超过运个 范围时，两极值点有较大可能不属于同一个类群
[0076] 2)参数d: 阳077] pi-pj表示两个极值点的时间间隔，当时间间隔小于一定值，认为运两个极值点可 能来自同一个屯、拍，它们较大可能不属于同一个类群。 阳07引结合参数r和d，当两个极值点能量比值在r规定的范围W外且时间距离在dW内，则把两个极值点的距离强制设定为n，运个值是差异度函数的最大值，因此运两个极值 点不会被分类到同一类群。
[0079]扣参数Si:类群的大小，即类群中极值点个数。
[0080] 4)参数di:类群中所有点的差异度之和，设一个类群i中的极值 阳0川点的编号集合为l，di=0. 5XmZnd(qm，q。），其中，m，nGI且n声m。 阳0間 （4)模板合成：
[0083] 计算代表类群中所有屯、拍特征的平均信号，作为屯、拍模板。其中，合成模板的方法 可W是加权平均，或其他方式，本发明在此不做严格限定。
[0084] 步骤S101、计算预设时间段内的屯、率信号的自相关函数的极值点集，并利用自相 关函数的极值点集，计算得到屯、率候选值集；
[0085] 具体地，要计算待测量用户当前时刻的屯、率，预设时间段为当前时刻至当前时刻 之前3s，运里，将当前时刻至前3s的屯、率信号x(t)记为屯、率信号X' (t)，则在得到屯、率 信号X' (t)的自相关函数R(t)之后，对自相关函数R(t)进行极值点检测，得到极值点 集{th，其中i= 1，2，…，N，N为自相关函数R(t)的极值点个数，极值点单位为S(秒）； 接着，针对每个极值点ti，计算与其对应的待测量用户在预设时间段内的平均屯、率虹1，并 将所有平均屯、率化rj作为预设时间段内待测量用户的屯、率候选值集，运里将屯、率候选值 集表示为化riK其中，计算平均屯、率虹1的计算公式如下：
[0086]
[0087] 相较现有技术中基于屯、拍波形建模和模板匹配的方法（首先WECG(屯、电图）信 号为标准信号标注一部分压电信号中屯、拍的标准位置，称为训练集，然后将训练集中屯、拍 的平均波形作为屯、拍波形模板；在得到屯、拍波形模板后，通过模板匹配来确定测试集中的 屯、拍位置。但是，由于在睡眠屯、率监控中，根据床单材质、厚度的影响，屯、拍波形的变化非常 大，因此，固定不变的屯、拍波形模板会导致屯、率测量结果的准确度大幅下降）。本发明中的 屯、拍模板不是由标准信号导出，而是在初始化过程中自动提取，因此可W有效应对由实际 测量中的屯、拍波形异变，减小误差。
[0088] 相较现有技术中对屯、率进行逐（屯、）拍检测方法，计算每个屯、拍与其余屯、拍的时 间差来获得瞬时屯、率，容易受到噪声的干扰，鲁棒性差。本发明的方法为直接计算一段（预 设时间段内）屯、率信号的平均屯、率，可W消除由于某些不规则屯、拍无法检出导致的屯、率值 偏差，从而保证屯、率测量结果的准确度，同时鲁棒性更强。
[0089] 步骤S102、利用屯、拍模板和每个屯、率候选值生成合成信号，并确定预设时间段内 的屯、率信号与每个合成信号的互相关函数；
[0090] 首先，计算合成信号。对于屯、率候选值集化rj中的每个屯、率候选值虹1，将步骤 S100中得到的屯、拍模板或者直接调用的预存的屯、拍模板W时间间隔ti进行叠加，得到合成 /壬口 1曰亏Xcmp,i:
[00川设屯、拍模板为Xtcmpbte,i=[X…Xi2,…，XJ，信号采样率f,=f/M，其中f为初始采 样率，本例为180Hz，M为下采样倍数；按照时间间隔ti，叠加
次，其中ceil 表示向上取整。则合成信号计算方法如下：
[0092]
[009引其次，确定屯、率信号X' (t)与合成信号的互相关函数Rxemp,i。
[0094]步骤S103、利用每个屯、率候选值的合成信号和互相关函数，计算每个屯、率候选值 的可靠度，并确定可靠度最大的屯、率候选值为屯、率测量结果。
[00巧]具体地，首先，利用屯、率信号X' (t)与合成信号的互相关函数Rytmpi计算每 个屯、率候选值虹1的可靠度C1，计算公式如下：
[0096]
[0097] 最后，将可靠度最大的屯、率候选