本申请要求于2016年2月15日提交到韩国知识产权局的第10-2016-0016901号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的全部公开为了所有的目的合并于此，以资参考。以下描述涉及一种用于处理生物信号的方法和设备。
背景技术：
：：关于信息技术(it)在医学技术上的应用的研究正在进行。例如，关于与在用户的日常生活(例如，在家或工作)期间用户的健康状况的实时监测相关的移动医疗保健的研究正在进行。移动医疗保健可没有时间和空间的限制的情况下测量用户的生物信号，并能够通过测量的生物信号的分析来评估用户的健康状况。例如，在移动医疗保健中，可通过实时测量和分析遭受心脏相关疾病的用户的心电图(ecg)信号来估计心率失常发生时间或心率失常类型，并且可将关于估计结果的信息提供给用户或相关医学专家和实体。技术实现要素：以简化的形式提供了本
发明内容来介绍在下面具体实施方式中进一步描述的所选择的构思。本
发明内容不是意在识别权利要求主题的关键特征或基本特征，也不是意在作为辅助来确定权利要求主题的范围。在一总体方面，提供了一种生物信号处理方法包括：从生物信号的波形提取参考点；基于提取的参考点确定生物信号的脉冲方向；基于与脉冲方向对应的特征点确定方法，来确定生物信号的特征点。一种生物信号处理方法包括：从生物信号的波形提取参考点；基于提取的参考点确定生物信号的脉冲方向；基于与脉冲方向对应的特征点确定方法，来确定生物信号的特征点。提取参考点的步骤可包括：从生物信号的波形提取与最大值点或最小值点中的至少一个对应的候选参考点；基于候选参考点的信号值，从候选参考点中确定参考点。确定参考点的步骤可包括：将邻近的第一候选参考点中具有最高信号值的第一候选参考点确定为第一参考点；将邻近的第二候选参考点中具有最低信号值的第二候选参考点确定为第二参考点。提取候选参考点的步骤可包括：基于在生物信号的波形的时间间隔内的最高信号值或最低信号值，来确定候选参考点。确定脉冲方向的步骤可包括：确定与第一参考点和第二参考点中的每一个对应的脉冲锐度水平；基于脉冲锐度水平确定脉冲方向。确定脉冲锐度水平的步骤可包括：基于在生物信号的波形中从第一参考点到与第一参考点相邻的第一候选参考点中的每一个的距离，来确定与第一参考点对应的脉冲锐度水平；基于在生物信号的波形中从第二参考点到与第二参考点相邻的第二候选参考点中的每一个的距离，来确定与第二参考点对应的脉冲锐度水平。确定与第一参考点对应的脉冲锐度水平的步骤可包括：基于在生物信号的波形中将第一参考点连接到与第一参考点相邻的第一候选参考点的第一直线与将第一参考点连接到与第一参考点相邻的另一个第一候选参考点的第二直线之间形成的角度，来确定与第一参考点对应的脉冲锐度水平。确定脉冲方向的步骤可包括：基于第一参考点的各个脉冲锐度水平和第二参考点的各个脉冲锐度水平的脉冲方向强度，来确定脉冲方向。确定脉冲方向的步骤可包括：基于当前参考点是第一参考点还是第二参考点以及基于与当前参考点对应的脉冲锐度水平，来确定当前脉冲方向强度；基于随后的参考点是第一参考点还是第二参考点、与随后的参考点对应的脉冲锐度水平以及当前脉冲方向强度，来确定随后的脉冲方向强度。确定脉冲方向的步骤可包括：响应于脉冲方向强度大于阈值，将生物信号的波形确定为第一脉冲方向；响应于脉冲方向强度小于或等于阈值，将生物信号的波形确定为第二脉冲方向。确定生物信号的特征点的步骤可包括：响应于生物信号的脉冲方向被确定为第一脉冲方向，基于第一特征点确定方法来确定生物信号的特征点；响应于生物信号的脉冲方向被确定为第二脉冲方向，基于第二特征点确定方法来确定生物信号的特征点。确定脉冲方向的步骤可包括：基于将第一参考点的脉冲锐度水平之和与第二参考点的脉冲锐度水平之和进行比较的结果，来确定脉冲方向。所述方法可包括：从生物信号去除直流(dc)分量，其中，提取参考点的步骤可包括从dc分量被去除的生物信号的波形提取参考点。所述方法可包括：通过对dc分量被去除的生物信号进行滤波，从生物信号去除高频噪声，其中，提取参考点的步骤可包括从高频噪声被去除的生物信号的波形提取参考点。确定生物信号的特征点的步骤可包括：根据脉冲方向基于第一参考点或第二参考点，来确定生物信号的特征点。确定生物信号的特征点的步骤可包括：将低通滤波器应用到生物信号的波形；根据脉冲方向基于针对应用了低通滤波器的生物信号的波形的时间，确定斜率之和；基于斜率之和与阈值，来确定生物信号的特征点。阈值可根据在生物信号中的变化而自适应地变化。候选参考点可包括与最大值点对应的第一候选参考点和与最小值点对应的第二候选参考点。在另一总体方面，提供了一种生物信号处理设备，包括：至少一个处理器，被构造为从生物信号的波形提取参考点，基于提取的参考点建立生物信号的脉冲方向，以及基于与脉冲方向对应的特征点确定方法来确定生物信号的特征点。在另一总体方面，提供了一种生物信号处理设备，包括：至少一个处理器，被构造为从生物信号的波形中提取参考点，建立与所述参考点中的每一个参考点对应的脉冲锐度水平，以及基于脉冲锐度水平确定生物信号的特征点，其中，脉冲锐度水平表示基于参考点的在生物信号的波形中快速变化的水平。在另一总体方面，提供了一种生物信号处理方法，包括：从生物信号的波形提取参考点，基于与提取的参考点对应的脉冲锐度水平来建立生物信号的脉冲方向，以及基于脉冲方向确定生物信号的特征点。提取的参考点的与参考点对应的脉冲锐度水平可基于在生物信号的波形中将参考点连接到与参考点相邻的候选参考点的第一直线与将参考点连接到与参考点相邻的另一个候选参考点的第二直线之间形成的角度。所述候选参考点可包括第一候选参考点和第二候选参考点，确定脉冲方向的步骤可包括：从邻近的第一候选参考点中，确定具有最高信号值的第一参考点；从邻近的第二候选参考点中，确定具有最低信号值的第二参考点；基于第一参考点的脉冲锐度水平之和与第二参考点的脉冲锐度水平之和的比较，建立脉冲方向。从下面具体实施方式、附图和权利要求中，其它特征和方面将会变得明显。附图说明图1是示出测量生物信号的可穿戴装置的示例的示图。图2a和图2b是示出通过传感器测量的血管容积图(ppg)信号的示例的示图。图3和图4是示出生物信号处理方法的示例的示图。图5是示出在各种状态中测量的ppg信号的波形的示例的示图。图6是示出预处理ppg信号的示例的示图。图7是示出从ppg信号的波形中提取候选参考点的处理的示例的示图。图8是示出从提取的候选参考点中确定第一参考点和第二参考点以及确定脉冲锐度水平的处理的示例的示图。图9是示出确定脉冲锐度水平的处理的示例的示图。图10是示出针对第一参考点和第二参考点中的每一个参考点确定的脉冲锐度水平的示例的示图。图11是示出针对执行了预处理的ppg信号确定的脉冲方向强度的示例的示图。图12和图13是示出基于脉冲方向确定ppg信号的特征点的处理的示例的示图。图14是示出生物信号处理设备的示例的示图。贯穿附图和具体实施方式，除非另有描述或提供，相同的附图参考标号将被理解为表示相同的元件、特征和结构。附图可不按比例绘制，并且附图中的元件的相对尺寸、比例和描绘可为了清楚、示出和方便而被夸大。具体实施方式提供了以下具体实施方式来帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在对本公开完全理解之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种变化、修改和等同物对于本领域的普通技术人员将会变得清楚。在此描述的操作的顺序仅为示例，并不局限于在此提出的那些，但是除了必须按特定顺序发生的操作之外，操作顺序可如本领域的普通技术人员清楚的那样而被改变。此外，为了更加清楚和简洁，本领域的普通技术人所公知的功能和结构的描述可被省略。在此描述的特征可以以不同的形式而被实施，并且不被解释为仅限于在此描述的示例。相反，提供在此描述的示例，使得本公开将是彻底和完整的，并将本公开的全部范围传达给本领域的普通技术人员。在此使用的术语仅为了描述具体的示例，并不是用于限制本公开。如在此使用的，除非上下文有明确相反的指示，单数形式的术语也旨在包括复数形式。诸如第一、第二、a、b、(a)、(b)等的术语可在此被用于描述组件。这些术语中的每一个术语不是用于限定对应组件的本质、顺序或次序，而仅用于将对应组件和其他组件区分开。例如，第一组件可被称为第二组件，并且同样地，第二组件也可被称为第一组件。应注意，如果在说明书中描述了一个组件被“连接”、“结合”或“加入”到另一个组件，虽然第一组件可被直接连接、结合或加入到第二组件，第三组件可被“连接”、“结合”和“加入”到第一和第二组件之间。另外，应注意，如果在说明书中描述了一个组件被“直接连接”或“直接加入”到另一个组件，则第三组件不可出现在它们之间。以下将被描述的示例可被应用于从生物信号中提取信号特征(例如，特征点)并使用提取的信号特征确定生物信息。为了描述的方便，本公开提供了从血管容积图(ppg)信号中提取信号特征的示例，但以下将被描述的示例不局限于此。从其他类型的生物信号(诸如，例如，心电图(ecg)信号、血氧饱和度(spo2)、心冲击图(bcg)信号、脑电图(eeg)信号、或肌电图(emg)信号)中提取信号特征也被认为是在本公开的范围内。图1是示出测量生物信号的可穿戴装置100的示例的示图。参照图1，在示例中，环类型或手表类型的可穿戴装置100被戴在用户的手腕上来测量和分析来自用户的身体的生物信号。在示例中，可穿戴装置100连续地并无创性地监视用户的生物信号。生物信号包括用户的身体的生物信息或生物统计，并以诸如例如ppg信号、ecg信号、emg信号的形式被测量。基于测量的生物信号，与用户的健康相关联的各种生物信息可被确定。在示例中，可穿戴装置100通过传感器从用户的手腕测量ppg信号，从测量的ppg信号中提取与传播波或反射波相关联的各种信号特征，并估计心血管信息。基于提取的信号特征，估计的心血管信息包括诸如例如血压和血管硬化的信息。在示例中，传感器位于可穿戴装置100的带上以测量在桡动脉的血流的变化，如ppg信号。ppg信号可包括关于由心跳引起的血流的变化的信息。可穿戴装置100通过分析在ppg信号的变化来计算用户的心率，并基于计算的心率来估计心血管信息。可穿戴装置100基于根据ppg信号被确定的例如心率和血压，向用户提供运动训练信息。生物信号(诸如，例如ppg信号)的测量可能受用户的呼吸和有意运动的影响，因此为了从生物信号中获得有用的信息需要从生物信号中提取精确的特征点。此外，在移动环境中，使用较少的资源并较快地提取生物信号是有用的。以下将被描述的示例可提供一种方法来满足在前面描述的所有需求。图2a和图2b是示出通过传感器测量的ppg信号的示例的示图。ppg信号的测量受噪声(诸如，例如运动伪影)的影响。因此，除了与目标生物信号相关联的信号分量之外，通过传感器测量的ppg信号可包括由用户的呼吸活动和身体运动引起的噪声分量。当在用户的手腕穿戴了图1所示的可穿戴装置100的用户移动手腕(例如，转动手腕)时，可发生ppg信号的反相。当在桡动脉的皮肤表面和被构造为感测ppg信号的传感器之间存在压力的变化时，可发生这种ppg信号的反相。在另一示例中，当传感器的感测位置在皮肤表面上发生改变时，可发生ppg信号的反相。图2a是示出当用户将用户的手腕放置在中立(neutral)的位置(例如，在拇指被放置高于小指的情况下)时测量的ppg信号波形的示图。参照图2a，ppg信号的脉冲朝上。图2b是示出当用户从中立的位置转动手腕时测量的ppg信号波形的示图。与在图2a中所示的ppg信号波形不同，ppg信号的脉冲朝下。如上所述，ppg信号波形可基于手腕的姿势而被翻转，因此，确定ppg信号的脉冲朝向哪个方向对于从ppg信号中提取精确的信号特征是重要的。在从生物信号中检测信号特征的步骤中，可考虑脉冲方向来提取更精确的信号特征。图3和图4是示出生物信号处理方法的示例的示图。生物信号处理方法可通过生物信号处理设备(例如，将参照图14描述的生物信号处理设备1400)来执行。图3和图4中的操作可按所示出的顺序和方式执行，但是在没有脱离所述的说明性示例的精神和范围的情况下，一些操作的顺序可被改变或操作中的一些操作被省略。在图3和图4中示出的操作中很多操作可被并行或同时执行。除了下面图3和图4的描述之外，上面图1到图2的描述也适用于图3和图4，并被合并于此，以资参考。因此，上面的描述可不在此重复。参照图3，在310中，生物信号处理设备选择性地预处理生物信号。在示例中，生物信号处理设备从生物信号中去除直流(dc)分量，并通过对直流分量被去除的生物信号执行滤波，来从生物信号中去除高频噪声。在操作320中，生物信号处理设备从生物信号的波形中提取参考点。参考点表示在生物信号的波形中的被认为包括生物信息的点。在示例中，生物信号处理设备首先从生物信号的波形中提取候选参考点，并从提取的候选参考点中确定满足预先确定的或期望的标准的参考点。生物信号处理设备从生物信号的波形中提取与峰值或最大值点对应的第一候选参考点，并从生物信号的波形中提取与谷值或最小值点对应的第二候选参考点。峰值表示信号值增大之后开始减小的点，谷值表示信号值减小之后开始增大的点。例如，生物信号处理设备可基于在生物信号的波形的一个时间间隔内确定的最高(或最大)信号值来确定第一候选参考点，并基于在生物信号的波形的一个时间间隔内确定的最低(或最小)信号值来确定第二候选参考点。生物信号处理设备可将在邻近的第一候选参考点中的具有最高信号值的第一候选参考点确定为第一参考点，并将在邻近的第二候选参考点中的具有最低信号值的第二候选参考点确定为第二参考点。在330中，生物信号处理设备基于提取的包括第一参考点和第二参考点的参考点来确定生物信号的脉冲方向。例如，生物信号处理设备可确定生物信号的脉冲朝向第一脉冲方向(例如，向上)和第二脉冲方向(例如，向下)中的哪个方向。为了确定脉冲方向，生物信号处理设备可使用与参考点中的每一个参考点对应的脉冲锐度水平。脉冲锐度水平表示生物信号的脉冲从参考点改变的快速程度或参考点的锋利程度。生物信号处理设备可确定与第一参考点和第二参考点中的每一个参考点对应的脉冲锐度水平，并基于确定的脉冲锐度水平来确定脉冲方向。在示例中，生物信号处理设备将第一参考点中的各自的脉冲锐度水平之和与第二参考点中的各自的脉冲锐度水平之和进行比较。在示例中，当第一参考点的脉冲锐度水平之和大于第二参考点的脉冲锐度水平之和时，生物信号处理设备将生物信号的脉冲方向确定为第一脉冲方向。在另一示例中，当第一参考点的脉冲锐度水平之和小于或等于第二参考点的脉冲锐度水平之和时，生物信号处理设备将生物信号的脉冲方向确定为第二脉冲方向。在另一示例中，如参照图4所描述的，生物信号处理设备可基于第一参考点的脉冲锐度水平和第二参考点的脉冲锐度水平来计算脉冲方向强度。参照图4，在410中，生物信号处理设备确定与第一参考点和第二参考点中的每一个对应的脉冲锐度水平。生物信号处理设备基于第一参考点和与第一参考点相邻的第一候选参考点中的每一个之间的距离来确定与第一参考点对应的脉冲锐度水平。在示例中，脉冲锐度水平通过在将第一参考点连接到与第一参考点相邻的第一候选参考点的第一直线和将第一参考点连接到与第一参考点相邻的另一个第一候选参考点的第二直线之间形成的角度而被确定。同理，生物信号处理设备基于在生物信号的波形中的第二参考点和与第二参考点相邻的第二候选参考点中的每一个候选参考点之间的距离来确定与第二参考点对应的脉冲锐度水平。在另一示例中，生物信号处理设备基于第一参考点和与第一参考点相邻的第二候选参考点中的每一个之间的距离来确定脉冲锐度水平。在示例中，脉冲锐度水平是通过在将第一参考点连接到与第一参考点相邻的第二候选参考点的第一直线和将第一参考点连接到与第一参考点相邻的另一个第二候选参考点的第二直线之间形成的角度而被确定。同理，生物信号处理设备基于在生物信号的波形中的第二参考点和与第二参考点相邻的第一候选参考点中的每一个之间的距离来确定与第二参考点对应的脉冲锐度水平。在420中，生物信号处理设备基于第一参考点的脉冲锐度水平和第二参考点的脉冲锐度水平来确定脉冲方向强度。在示例中，生物信号处理设备基于当前参考点是第一参考点还是第二参考点以及与当前参考点对应的脉冲锐度水平来确定当前脉冲方向强度。在另一示例中，生物信号处理设备基于随后的参考点是第一参考点还是第二参考点、与随后的参考点对应的脉冲锐度水平以及当前的脉冲方向强度来确定随后的脉冲方向强度。通过这样的过程，每次第一参考点和第二参考点在生物信号的波形中出现时，生物信号处理设备可连续更新脉冲方向强度。例如，脉冲方向强度可基于稍后将被描述的等式4而被计算。在430中，生物信号处理设备基于确定的脉冲方向强度来确定生物信号的脉冲方向。在示例中，生物信号处理设备响应于脉冲方向强度大于阈值将生物信号的波形确定为第一脉冲方向。在另一示例中，生物信号处理设备响应于脉冲方向强度小于或等于阈值将生物信号的波形确定为不同于第一脉冲方向的第二脉冲方向。在示例中，脉冲方向强度的阈值可以是0。返回参照图3，在340中，当生物信号的脉冲方向被确定时，生物信号处理设备基于与脉冲方向对应的特征点确定方法来确定生物信号的特征点。例如，当生物信号的脉冲方向被确定为第一脉冲方向时，生物信号处理设备基于与第一脉冲方向对应的第一特征点确定方法来确定生物信号的特征点。在另一示例中，当生物信号的脉冲方向被确定为第二脉冲方向时，生物信号处理设备基于与第二脉冲方向对应的第二特征点确定方法来确定生物信号的特征点。第一特征点确定方法和第二特征点确定方法可在确定特征点的整体过程上是相似的，但在被应用的参数值上是不同的。在另一示例中，第一特征点确定方法和第二特征点确定方法在确定特征点的整体过程上可以是不同的。在示例中，生物信号处理设备将低通滤波器应用在生物信号的波形，并基于针对生物信号的波形的时间来确定斜率之和。在示例中，斜率之和是基于稍后将被描述的等式5而被计算。生物信号处理设备将斜率之和与阈值进行比较，并识别斜率之和大于阈值的时间点。在示例中，阈值可根据生物信号中的变化而自适应地变化。例如，阈值的幅值可以与生物信号的幅值成比例地变化。虽然在生物信号中发生相当大的变化，但阈值可随生物信号自适应地变化，因此可从生物信号的波形中更精确地检测特征点。生物信号处理设备可在识别的时间点周围的间隔内搜索生物信号的最高信号值或最低信号值，并将检索的信号值确定为生物信号的特征点。在另一示例中，当生物信号的脉冲方向被确定时，生物信号处理设备基于脉冲方向在先前确定的参考点中确定特征点。例如，当脉冲方向被确定为向上方向时，生物信号处理设备将在先前确定的第一参考点中具有大于阈值的脉冲锐度水平的第一参考点确定为特征点。在另一实施例中，当脉冲方向被确定为向下方向时，生物信号处理设备将在先前确定的第二参考点中具有大于阈值的脉冲锐度水平的第二参考点确定为特征点。通过上面描述的操作，生物信号的特征点可以以低计算复杂度被快速地确定，且虽然低频噪声未被完全去除，但生物信号的特征点可被更精确地确定。另外，生物信号的特征点可被鲁棒地确定以防生物信号的波动和反向。图5到图13示出从通过传感器测量的ppg信号中确定特征点的过程的示例。图5是示出在各种状态下测量的ppg信号的波形的示例的示图。各种ppg信号的波形可基于用户的状态而出现。在图5中示出的示例包括ppg信号的波形“a”、ppg信号的波形“b”、ppg信号的波形“c”以及ppg信号的波形“d”。ppg信号的波形“a”是当用户将手腕放置在中立位置时测量的。ppg信号的波形“b”是当用户从中立位置转动手腕时测量的。ppg信号的波形“c”是当用户在比平时更深地呼吸的同时将手腕从手腕的转动的位置再次转回到中立位置时测量的。ppg信号的波形“d”是当用户在比平时更深地呼吸的同时从中立位置转动手腕时测量的。ppg信号的波形c和波形d比ppg信号的波形a和波形b相对更粗糙。图6是示出预处理ppg信号的示例的示图。当ppg信号被测量时，生物信号处理设备可从测量的ppg信号中去除dc分量。在示例中，生物信号处理设备通过从原始ppg信号中去除通过传感器不断采样的ppg信号值的平均值，来从ppg信号中去除dc分量。参照图6，波形610表示在时间间隔a、b、c和d通过传感器测量的原始ppg信号波形，波形620表示从原始ppg信号波形中去除dc分量而产生的波形。在去除了dc分量之后，生物信号处理设备可通过将低通滤波器应用到去除了dc分量的ppg信号来去除高频噪声。例如，生物信号处理设备可将具有10赫兹(hz)截止频率的汉明窗应用到去除了dc分量的ppg信号。通过汉明窗，10hz或更高频率分量可从ppg信号中被去除。图7是示出从ppg信号波形中提取候选参考点的处理的示例的示图。生物信号处理设备可从测量的ppg信号波形710中提取局部峰值和谷值作为候选参考点。参照图7，峰值与第一候选参考点720对应，谷值与第二候选参考点730对应。在示例中，生物信号处理设备可基于下面的等式1从ppg信号波形710中提取第一候选参考点720和第二候选参考点730。等式1：在等式1中，“x(t)”表示在时间t采样并记录的ppg信号，“i”表示不包括0的整数。如果x(t)为第一候选参考点720或第二候选参考点730，则“p(t)”可具有x(t)的值。否则，p(t)可具有0值。在等式1中，在基于时间t的时间间隔中采样的11个ppg信号值中，最高信号值的位置可被确定为第一候选参考点720，最低信号值的位置可被确定为第二候选参考点730。然而，i的值的范围可在不局限于等式1中定义的范围的情况下进行变化。在此，通过这种过程提取的候选参考点中的一些候选参考点可不与ppg信号的脉冲分量对应。因此，可执行确定与ppg信号的目标脉冲分量对应的参考点的处理，将参照图8提供所述处理的详细描述。图8是示出在提取的候选参考点中确定第一参考点和第二参考点及确定脉冲锐度水平的处理的示例的示图。生物信号处理设备可通过将从ppg信号波形810提取的候选参考点中的每一个候选参考点与邻近的候选参考点进行比较，来排除不期望的候选参考点以及确定被用于确定脉冲方向的参考点。参照图8，生物信号处理设备可将在邻近的第一候选参考点825、830和835中的具有最高信号值的第一候选参考点830确定为第一参考点。与实际ppg信号的脉冲分量对应的第一候选参考点的信号值可大于其他邻近的第一候选参考点的各个信号值。另外，生物信号处理设备可将在邻近的第二候选参考点840、845和850中的具有最低信号值的第二候选参考点845确定为第二参考点。与实际ppg信号的脉冲分量对应的第二候选参考点的信号值可小于其他邻近的第二候选参考点的各个信号值。图8示出通过前面描述的处理确定的第一参考点830、855、860、865和870以及第二参考点845、875、880、885和889。当参考点被确定时，可确定每个参考点的脉冲锐度水平。参照图8，形成将第一参考点830连接到与第一参考点830相邻的第一候选参考点825和第一候选参考点835的两条直线，计算第一参考点830的脉冲锐度水平基于两条直线之间形成的角度。同理，形成将第二参考点845连接到与第二参考点845相邻的第二候选参考点840和第二候选参考点850的两条直线，计算第二参考点845的脉冲锐度水平基于两条直线之间形成的角度。将参照图9提供计算脉冲锐度水平的详细描述。图9是示出确定脉冲锐度水平的处理的示例的示图。在示例中，可基于余弦定理来计算每个参考点的脉冲锐度水平。参照图9，通过将从ppg信号波形910中确定的第一参考点920连接到与第一参考点920相邻的第一候选参考点930的直线“b”、将第一参考点920连接到与第一参考点920相邻的另一个第一候选参考点940的直线“c”和将第一候选参考点930连接到另一个第一候选参考点940的直线“a”而形成三角形。可使用所述三角形来定量计算第一参考点920的脉冲锐度水平。在示例中，可基于直线b和直线c之间形成的角度θ来确定第一参考点920的脉冲锐度水平，可通过如下面等式2所示的第二余弦定理来定义角度θ。等式2：在等式2中，可使用与在ppg信号波形910中的点920、930和940中的每一个点对应的时间和信号值来计算形成三角形的直线a、b、c的各自的长度。可通过将角度θ乘以100以具有从-100到+100的范围并对角度θ的值取整而来降低功耗量。当角度θ的整数化的值接近-100时，角度θ可表示钝角。在另一示例中，当角度θ的整数化的值接近+100时，角度θ可表示锐角。可基于角度θ的整数化的值来确定第一参考点920的脉冲锐度水平。当角度θ的整数化的值增大时，脉冲锐度水平可增大。脉冲锐度水平的增大可表明脉冲变得更锐利。在另一示例中，当角度θ的整数化的值减小时，脉冲锐度水平可减小。脉冲锐度水平的减小可表明脉冲变得更平滑。在另一示例中，直线b和直线c之间形成的角度θ可通过下面等式3而被定义。等式3：为了获得直线a、b和c的长度，需要平方根计算。然而，角度θ可在不进行直线a、b和c的长度的平方根计算的情况下，基于等式3而被近似估计。因此，计算量可被减少。另外，第一参考点920的脉冲锐度水平可基于获得的角度θ的值而被确定。通过上述的过程确定的每个参考点的脉冲锐度水平在图10中显示出。在图10的示例中，为了描述的方便，每个参考点的脉冲锐度水平可通过将脉冲锐度水平乘以100而具有在-100到+100的范围内的值。当参考点的脉冲锐度水平接近+100时，包括参考点的脉冲分量可变得更锐利。图10是示出向上脉冲方向的ppg信号波形1010的示例的示图。参照图10，当脉冲方向为向上方向时，第一参考点1020、1025、1030、1035和1040的各自的脉冲锐度水平可具有大于第二参考点1045、1050、1055、1060和1065的各自的脉冲锐度水平的值。在另一示例中，当脉冲方向为向下方向时，第二参考点1045、1050、1055、1060和1065的各自的脉冲锐度水平可具有大于第一参考点1020、1025、1030、1035和1040的各自的脉冲锐度水平的值。在示例中，生物信号处理设备可通过将第一参考点1020、1025、1030、1035和1040的脉冲锐度水平的第一脉冲锐度和与第二参考点1045、1050、1055、1060和1065的脉冲锐度水平的第二脉冲锐度和进行比较，来确定ppg信号波形1010的脉冲方向。当第一脉冲锐度和大于第二脉冲锐度和时，生物信号处理设备可将ppg信号波形1010的脉冲方向确定为向上方向。在另一示例中，当第二脉冲锐度和大于第一脉冲锐度和时，生物信号处理设备可将ppg信号波形1010的脉冲方向确定为向下方向。在另一示例中，生物信号处理设备可基于第一参考点1020、1025、1030、1035和1040的脉冲锐度水平和第二参考点1045、1050、1055、1060和1065的脉冲锐度水平来确定脉冲方向强度，并确定ppg信号波形1010的脉冲方向。脉冲方向强度可表示ppg信号波形1010的脉冲在向上方向和向下方向中的哪个方向被更强的形成。例如，生物信号处理设备可基于下面的等式4计算脉冲方向强度。等式4：在等式4中，“dnew”和“dold”分别表示当前的脉冲方向强度和先前的脉冲方向强度。dnew可在每次参考点被检测时基于权值β而被更新。当β较大时，dnew可较少受dold的影响。在等式4中，分母(β+1)可被用于dnew的值的归一化。“s”在当前的参考点为第一参考点时具有+1的值，而在当前的参考点为第二参考点时具有-1的值。当dnew的值大于0时，生物信号处理设备可将ppg信号波形1010的脉冲方向确定为向上方向。在另一示例中，当dnew的值小于0时，生物信号处理设备可将ppg信号波形1010的脉冲方向确定为向下方向。图11是示出针对执行了预处理的ppg信号确定的脉冲方向强度的示例的示图。参照图11，ppg信号波形1110的脉冲在间隔“a”中向上，脉冲方向强度1120可被表示为大于0的值。ppg信号波形1110的脉冲在间隔“b”中被翻转向下，并因此在间隔b中的脉冲方向强度1120逐渐减少为小于0。在间隔“c”和“d”中，ppg信号波形1110由于深呼吸而发生明显波动。然而，生物信号处理设备可不考虑ppg信号波形1110的这种快速的波动而精确地获得在间隔c和d中的脉冲方向强度1120。因此，ppg信号波形1110的脉冲方向可被精确地确定。图12和图13是示出基于脉冲方向确定ppg信号的特征点的处理的示例的示图。在ppg信号的脉冲方向被确定时，可基于确定的脉冲方向确定ppg信号(例如，如利用图6所描述的执行了预处理的生物信号)的特征点。在示例中，生物信号处理设备可将低通滤波器应用到ppg信号波形，并基于脉冲方向确定ppg信号波形的斜率之和。在示例中，生物信号处理设备可基于时间来确定斜率之和，例如，通过下面的等式5所表示的斜率和函数ssf。等式5：在等式5中，“w”表示被应用到ppg信号波形的窗口的长度。“yk”表示应用了低通滤波器的ppg信号。"δyk"表示yk–yk-1的值。使用斜率之和，可在没有使用附加的高通滤波器的情况下从ppg信号波形中精确地确定特征点。生物信号处理设备可基于斜率之和ssf和阈值来确定ppg信号的特征点。在示例中，阈值可基于ppg信号的变化而自适应地变化。例如，阈值可与ppg信号的当前信号值成比例地变化。例如，阈值可基于下面的等式6而被自适应地确定。等式6：在等式6中，“atk”表示在时间k的阈值，“sr”表示在ppg信号波形的斜率变化率。“vprev”表示先前的脉冲信号值，“stdppg”表示ppg信号的标准偏差。“fs”表示采样频率。基于等式6，阈值可减小直到ppg信号变得大于阈值。因此，虽然ppg信号的信号值由于呼吸活动或身体运动而显著地波动，但特征点可被精确地检测出。如在图12中所描述的，当ppg信号波形1210的脉冲方向被确定为向上方向时，可基于等式5计算斜率和1220。可根据ppg信号波形1210的变化而自适应地确定基于等式6的阈值1230，可基于阈值1230从ppg信号波形1210确定特征点1240。例如，可从斜率和1220识别大于阈值1230的位置，并，可将在基于ppg信号波形1210中的被识别的位置的一个时间间隔内的具有最高信号值的信号位置确定为特征点。如图13所示，当ppg信号波形1310的脉冲方向被确定为向下方向时，在等式5中δuk的值可被-δuk的值替换，并可获得正斜率值1320。与图12中的示例相同，可根据ppg信号波形1310的变化而自适应地确定基于等式6的阈值1330，可基于阈值1330从ppg信号波形1310中确定特征点1340。例如，可从斜率和1320中识别大于阈值1330的位置，并在中，可将在基于ppg信号波形1310的被识别的位置的一个时间间隔内的具有最低信号值的信号位置确定为特征点。通过在前面所描述的这种的过程，可从ppg信号波形中更准确和快速地检测特征点，而不管ppg信号波形的脉冲方向如何。图14是示出生物信号处理设备1400的示例的示图。参照图14，生物信号处理设备1400从传感器1450接收通过传感器1450感知的生物信号，并从接收的生物信号检测特征点。关于检测的特征点的信息被传输到生物信号估计设备1440，且生物信息估计设备1440基于关于特征点的信息而估计生物信息(诸如，例如，血压和心率)。生物信息(诸如，例如，血压和心率)显示在显示器1430上。在示例中，生物信号处理设备1400可实施在图1所示的可穿戴设备100中来操作，且包括至少一个处理器1410和存储器1420。处理器1410执行参照图1到图13描述的至少一个操作。例如，处理器1410可从生物信号的波形中提取参考点，基于提取的参考点确定生物信号的脉冲方向，以及基于与确定的脉冲方向对应的特征点确定方法来确定生物信号的特征点。处理器1410可确定与参考点中的每个参考点对应的脉冲锐度水平，并基于脉冲锐度水平确定生物信号的特征点。处理器1410可通过逻辑门阵列而被实施，且对本领域的普通技术人员明显的，处理器1410可通过其他形式的硬件而被实施。存储器1420存储用于执行参照图1到图13描述的至少一个操作的指令，或存储在生物信号处理设备1400的操作期间得到的数据和结果。在一些示例中，存储器1420可包括永久的计算机可读介质(例如，高速随机存取存储器)和/或非易失性计算机可读介质(例如，至少一个盘存储装置、闪速存储装置和其他非易失性固态存储装置)。在示例中，处理器1410生成显示在显示器1430上的生物信息(诸如，例如，血压和心率)。显示器1430可以是包括用于提供渲染用户界面和/或接收用户输入的能力的一个或多个硬件组件的物理结构。显示器1430可包含显示区域、姿势捕捉区域、触摸感应显示器和/或可配置区域的任意组合。显示器1430可被实施在生物信号处理设备1400中或可以是安装到生物信号处理设备1400并从所述生物信号处理设备拆卸的外部外围设备。显示器1430可以是单屏或多屏显示器。单个物理屏幕可包括多个显示器，所述多个显示器虽然是相同的物理屏幕的一部分但作为允许不同的内容在单独的显示器上显示的单独的逻辑显示器而被管理。显示器1430也可被实现为包括一个眼镜片或两个眼镜片的眼镜显示器(egd)。仅作为非穷举性示出，生物信号处理设备1400可被实施在各种数字装置中或与各种数字装置交互操作，所述各种数字装置是诸如例如移动电话、蜂窝电话、智能电话、可穿戴智能装置(诸如，例如，戒指、手表、一副眼镜、眼镜类型装置、手链、脚踝支架、腰带、项链、耳环、发箍、头盔、嵌入衣服的装置)、个人计算机(pc)、膝上型计算机、笔记本计算机、小型笔记本计算机、上网本或超便携pc(umpc)、平板个人电脑(tablet)、平板手机、移动互联网装置(mid)、个人数字助理(pda)、企业数字助理(eda)、数码相机、数码摄像机、便携式游戏机、mp3播放器、便携式/个人多媒体播放器(pmp)、手持电子书、超级移动个人计算机(umpc)、手提计算机、全球定位系统(gps)导航仪、个人导航装置或便携式导航装置(pnd)、手持游戏机、电子书以及诸如高清晰度电视(hdtv)、光盘播放器、dvd播放器、蓝光播放器、机顶盒、机器人清洁工、家电、内容播放器、通信系统、图像处理系统、图形处理系统的装置、其他消费电子/信息技术(ce/it)装置或与在此公开的相一致的能够无线通信或网络通信的任何其他装置。数字装置可在智能电器、智能交通工具或在智能家居系统中被实现。数字装置也可被实现为被穿戴在用户的身体上的可穿戴装置。在一个示例中，可穿戴装置(诸如，例如，手表、手链或包括一个眼镜片或两个眼镜片的眼镜显示器(egd))可以是自己固定在用户的身体上。在另一个非穷举行示出中，可穿戴装置可以是通过贴附装置安装在用户的身体上，诸如，例如，使用臂环将智能电话或平板计算机贴附在用户的手臂上，将可穿戴装置结合在用户的衣服上或使用挂绳将可穿戴装置悬挂在用户的脖子上。执行参照图3和图4在此描述的操作的在图1和图14中示出的设备、单元、模块、装置和其他组件是通过硬件组件实现的。硬件组件的示例包括控制器、传感器、生成器、驱动器以及本领域的普通技术人员熟知的其它电子组件。在一个示例中，硬件组件可通过一个或多个处理器或计算机被实现。处理器或计算机是通过一个或多个处理元件(诸如，逻辑门阵列、控制器和算术逻辑单元、数字信号处理器、微型计算机、可编程逻辑控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑阵列、微处理器或本领域的普通技术人员熟知的能够以定义的方式响应和执行指令来实现所需的结果的任何其它装置或装置的组合)实现的。在一个示例中，处理器或计算机包括或连接到一个或多个存储由处理器或计算机执行的指令或软件的存储器。通过处理器或计算机实现的硬件组件执行指令或软件(诸如，操作系统(os)和一个或多个在os上运行的软件应用)来执行参照图3和图4在此所述的操作。硬件组件也响应于指令或软件的执行来访问、操作、处理、创建以及存储数据。为了简单起见，单数术语“处理器”或“计算机”可用于在此所述的示例的描述中，但是在其它的示例中，多个处理器或计算机被使用，或包括多个处理元件或多种类型的处理元件或两者的处理器或计算机被使用。在一个示例中，硬件组件包括多个处理器，在另一个示例中，硬件组件包括处理器和控制器。硬件组件具有任意一个或多个不同处理配置，其示例包括单个处理器、独立处理器、并行处理器、单指令单数据(sisd)多处理机、单指令多数据(simd)多处理机、多指令但数据(misd)多处理机以及多指令多数据(mimd)多处理机。执行在此描述的操作的在图3到图4所示的方法由处理器或计算机执行，其方法的执行是通过如上所述执行指令或软件来执行在此描述的操作。用于控制处理器或计算机实施硬件组件并执行如上所述的方法的指令或软件被编写为计算机程序、代码段、指令或它们的任意组合，用于单独地或共同地指示或配置处理器或计算机作为机器或专用计算机来执行由硬件组件执行的操作和如上所述的方法。在一个示例中，指令或软件包括由处理器或计算机直接执行的机器语言，诸如由编译器生成的机器代码。在另一个示例中，指令或软件包括由处理器或计算机使用编译器执行的高级代码。本领域的普通技术的程序员可以容易地基于附图所示的框图和流程图以及说明书中相关的描述来写指令或软件，其公开了用于执行由硬件组件执行的操作和如上所述的方法的算法。用于控制处理器或计算机实施硬件组件和执行如上所述的方法的指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构被记录、存储或固定进或在一个或多个永久的计算机可读存储介质。永久的计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、闪速存储器、cd-rom、cd-r、cd+r、cd-rw、cd+rw、dvd-rom、dvd-r、dvd+r、dvd-rw、dvd+rw、dvd-ram、bd-rom、bd-r、bd-rlth、bd-re、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态硬盘以及本领域的普通技术人员熟知的能够以永久性的方式存储指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构并为处理器或计算机提供指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构以使处理器或计算机能够执行指令的任何装置。在一个示例中，指令或软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构分布于网络结合的计算机系统以使指令和软件以及任何相关联的数据、数据文件和数据结构由处理器或计算机以分布的形式进行存储、获取和执行。虽然本公开包括具体的示例，但是对于本领域的普通技术人员很明显的是，在不脱离权利要求的精神和范围以及它们的等同物的情况下，可以对这些示例中进行形式和细节的各种改变。在此描述的示例被认为仅在描述性的意义上，并不为了限制。在每一个示例中的特征或方面的描述被认为适用于在其它示例中的相同的特征或方面。如果所述的技术以不同的顺序执行，和/或如果在所述的系统、体系结构、装置或电路中的组件以不同的方式组合，和/或用其他组件或它们的等同物替换或补充可实现适当的结果。因此，本公开的范围不是由详细的描述而是由权利要求和它们的等同物所限定，并且在权利要求和它们的等同物的范围内的所有改变都被视为包括在本公开内。当前第1页12当前第1页12