變化。通過(guò)探測(cè)皮膚表面光學(xué)特性的變化即可獲取血液容積脈搏信號(hào)，通過(guò)計(jì)算相鄰峰值的間隔測(cè)得心跳間隔數(shù)據(jù)。
[0029]步驟S302:獲得心跳間隔數(shù)據(jù)的功率譜；
[0030]獲得的心跳間隔數(shù)據(jù)為離散或連續(xù)的數(shù)據(jù)，橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為振幅，通過(guò)傅里葉變化可以獲得心跳間隔數(shù)據(jù)的功率譜，具體的實(shí)施方式可以為:
[0031]對(duì)心跳間隔數(shù)據(jù)做快速傅里葉變換，當(dāng)然也可以采用傅里葉變換，例如對(duì)離散信號(hào)做離散傅里葉變換，采用快速傅里葉變換能夠減少計(jì)算復(fù)雜度，提高計(jì)算效率，再將經(jīng)過(guò)快速傅里葉變換的心跳間隔數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為功率譜，例如，采用MATLAB的FFT函數(shù)對(duì)心跳間隔數(shù)據(jù)做快速傅里葉變換，然后再通過(guò)10*logl0(abs(F).~2)/N)計(jì)算得到功率譜密度，其中，F(xiàn)表示經(jīng)FFT(快速傅里葉)變換后的心跳間隔數(shù)據(jù)，然后在通過(guò)plot函數(shù)將功率譜在窗口顯示，當(dāng)然也可以采用其他的仿真分析軟件，例如systemview軟件等分析工具。
[0032]步驟S303:獲得第一頻率范圍內(nèi)的總功率；
[0033]其中，第一頻率范圍為業(yè)內(nèi)約定的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，不同的人在不同的狀態(tài)下的心跳間隔數(shù)據(jù)不同，但是在功率譜內(nèi)，心跳間隔主要集中分布在第一頻率范圍內(nèi)，所述第一頻率范圍可以是0.003Hz至0.4Hz。
[0034]步驟S304:獲得第二頻率范圍內(nèi)的最大峰值功率；
[0035]其中，所述第二頻率范圍位于所述第一頻率范圍之內(nèi)，在第一頻率范圍內(nèi)獲得一個(gè)最大峰值功率，選定第一頻率范圍內(nèi)的一個(gè)頻率范圍即第二頻率范圍，計(jì)算第二頻率范圍內(nèi)的最大峰值功率，其中，第二頻率范圍為峰值較高的頻率區(qū)間，第一頻率范圍和第二頻率范圍都可以是一個(gè)觀察值，當(dāng)然也可以是業(yè)內(nèi)的一個(gè)標(biāo)的。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例中，所述第二頻率范圍可以是0.04Hz至0.26Hz。
[0037]步驟S305:通過(guò)所述最大峰值功率與所述總功率的比值獲得心臟相干指數(shù)。
[0038]所述最大峰值功率與所述總功率的比值能夠表示功率的波動(dòng)程度，也就是表示了心跳間隔的穩(wěn)定程度。
[0039]因此，將心跳間隔數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉變換，獲得功率譜密度，再由所述最大峰值功率與所述總功率的比值獲得心臟相干指數(shù)，與heartmath公司的過(guò)于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算方式相比，本發(fā)明實(shí)施例的心臟相干性的計(jì)算方法更簡(jiǎn)單有效。
[0040]如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了另一種心臟相干指數(shù)的測(cè)量方法的流程圖，所述方法包括:
[0041 ]步驟S401:獲取心跳間隔數(shù)據(jù)；
[0042 ]步驟S402:通過(guò)快速傅里葉變換獲取心跳間隔數(shù)據(jù)的功率譜；
[0043]對(duì)心跳間隔數(shù)據(jù)做快速傅里葉變換，再將經(jīng)過(guò)快速傅里葉變換的心跳間隔數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為功率譜。
[0044]步驟S403:獲取0.003Hz至0.4Hz的總功率；
[0045]步驟S404:查找獲得0.04Hz至0.26Hz內(nèi)的最大峰值功率對(duì)應(yīng)的頻率點(diǎn)；
[0046]可以通過(guò)觀察功率譜圖像獲得0.04Hz至0.26Hz內(nèi)的最大峰值功率對(duì)應(yīng)的頻率點(diǎn)，當(dāng)然也可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序比對(duì)0.04Hz至0.26Hz內(nèi)的每個(gè)頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的功率，找到功率值最大的頻率點(diǎn)，當(dāng)然最大峰值功率也可以不是一個(gè)頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的峰值，而是一定寬度的頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)功率的和值，如下所介紹。
[0047]步驟S405:以所查找的頻率點(diǎn)為中心設(shè)定寬度為0.03Hz的峰值窗口 ；
[0048]步驟S406:計(jì)算峰值窗口內(nèi)的所有頻率點(diǎn)對(duì)應(yīng)的功率之和；
[0049]步驟S406:通過(guò)所述最大峰值功率與所述總功率的比值獲得心臟相干指數(shù)。
[0050]優(yōu)選地，本發(fā)明實(shí)施例中，采用光電容積描記法對(duì)脈搏圖像處理后獲得心跳間隔，具體的實(shí)施方式如圖5所示，所述心跳間隔數(shù)據(jù)獲得方法包括:
[0051]步驟S501，獲得多個(gè)連續(xù)的圖像，所述圖像包括反映人體脈搏跳動(dòng)的區(qū)域的圖像。
[0052]具體可以通過(guò)手機(jī)的攝像頭來(lái)獲得多個(gè)連續(xù)的圖像，所述多個(gè)連續(xù)的圖像具體可以為視頻。反映人體脈搏跳動(dòng)的區(qū)域具體可以為人的手指。
[0053]也就是說(shuō)，具體可以通過(guò)手機(jī)的攝像頭來(lái)獲得人的手指部位的視頻信息。
[0054]具體地，反映人體脈搏跳動(dòng)的區(qū)域可以為手指，也可以為其他的區(qū)域如脖頸處，反映人體脈搏跳動(dòng)的具體的區(qū)域不應(yīng)該理解為是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0055]步驟S502，從所述多個(gè)連續(xù)的圖像中的每一個(gè)圖像的像素獲得RGB紅色通道數(shù)值，對(duì)所述多個(gè)連續(xù)的圖像中的每一個(gè)圖像的紅色通道數(shù)值分別進(jìn)行數(shù)值累加，根據(jù)所述每一個(gè)圖像的紅色通道數(shù)值的累加值得到所述初選脈搏信號(hào)。
[°°56] 該步驟是對(duì)光電容積描記法(Photoplethysmography ,PPG)測(cè)量原理的應(yīng)用。PPG方法需要特定波長(zhǎng)的光源，常用紅光或近紅光，所以進(jìn)行紅色通道數(shù)值的累加。
[0057]對(duì)所述多個(gè)連續(xù)的圖像中的每一個(gè)圖像的像素的紅色通道數(shù)值分別進(jìn)行數(shù)值累加，由于每一個(gè)圖像的像素的紅色通道數(shù)值的累加值不同，故可以獲得多個(gè)互不相同的紅色通道數(shù)據(jù)的累加值。
[0058]上述的多個(gè)互不相同的紅色通道數(shù)據(jù)的累加值具體可以反映皮膚表面光學(xué)特性的變化，即通過(guò)探測(cè)皮膚表面光學(xué)特性的變化可以獲取血液容積脈搏信號(hào)。
[0059]步驟S503，通過(guò)非遞歸型濾波器對(duì)所述初選脈搏信號(hào)進(jìn)行低通濾波以去除高頻噪聲，獲得所述去除高頻噪聲后的脈搏信號(hào)。
[0060]步驟S504，通過(guò)離散小波濾波器對(duì)所述去除高頻噪聲后的脈搏信號(hào)進(jìn)行濾波以去除基線漂移，獲得所述濾波后的脈搏信號(hào)。
[0061]具體地，在使用離散小波濾波器對(duì)所述去除高頻噪聲后的脈搏信號(hào)進(jìn)行濾波時(shí)，可以使用離散小波濾波器對(duì)上述的脈搏信號(hào)進(jìn)行六層分解。
[0062]步驟S503至S504對(duì)應(yīng)本發(fā)明第一實(shí)施例的步驟S102中的對(duì)所述初選脈搏信號(hào)進(jìn)行濾波，獲得濾波后的脈搏信號(hào)。
[0063]步驟S505，獲得所述濾波后的脈搏信號(hào)的波峰以及波谷，以所述波峰做垂線。
[0064]具體地，可以對(duì)經(jīng)過(guò)濾波后的脈搏信號(hào)利用二階導(dǎo)數(shù)找出濾波后的脈搏信號(hào)的每個(gè)波峰以及每個(gè)波谷的位置。選取上述每個(gè)波峰中的一個(gè)波峰，并以該波峰做垂線。
[0065]步驟S506，獲得與所述波峰相鄰的兩個(gè)波谷的連線。
[0066]選取與做垂線的波峰相鄰的兩個(gè)波谷，并連接所述兩個(gè)波谷獲得所述兩個(gè)波谷的連線。
[0067]步驟S507，得到所述垂線與所述連線的交點(diǎn)。
[0068]將上述兩個(gè)步驟中獲得的垂線與連線相交，從而獲得交點(diǎn)。
[0069]步驟S508，獲得所述波峰至所述交點(diǎn)的距離，并獲得歸一化波峰。
[0070]獲得該波峰與所述交點(diǎn)的距離，將該距離作為該波峰的高度，從而可以獲得歸一化波峰。
[0071]步驟S509，去除所述波峰的時(shí)間差值超過(guò)150毫秒的時(shí)間異常波峰。
[0072]在獲得的歸一化波峰中，將波峰的時(shí)間差值超過(guò)150毫秒的時(shí)間異常波峰去除。
[0073]可以理解，150毫秒為預(yù)先設(shè)定的時(shí)間閾值，也可以設(shè)置其他的閾值如125毫米，時(shí)間閾值的具體數(shù)值不應(yīng)該理解為是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0074]步驟S510，去除所述歸一化波峰的波峰高度超過(guò)所述波峰高度的均值的1.5倍的高度異常波峰。
[0075]在去除時(shí)間異常波峰后的波峰中，將波峰高度超過(guò)所述波峰高度的均值的1.5倍的高度異常波峰去除。
[0076]可以理解，所述波峰高度的均值的1.5倍為預(yù)先設(shè)定的高度閾值，也可以設(shè)定其他的高度閾值如所述波峰高度的均值的1.4倍。所述高度閾值的具體數(shù)值不應(yīng)該理解為是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0077]步驟S511，根據(jù)所述篩選后的波峰，獲得所述篩選后的波峰中相鄰的兩個(gè)波峰的時(shí)間間隔，所述相鄰的兩個(gè)波峰的時(shí)間間隔為心跳間隔。
[0078]去除時(shí)間異常波峰以及高度異常波峰后，得到篩選后的波峰，獲得篩選后的波峰中的相鄰的兩個(gè)波峰的時(shí)間間隔，所述相鄰的兩個(gè)波峰的時(shí)間間隔即為心跳間隔。
[0079]本發(fā)明實(shí)施例提供的心跳間隔獲得方法通過(guò)獲得反映人體脈搏跳動(dòng)的區(qū)域的多個(gè)連續(xù)的圖像，再獲得多個(gè)連續(xù)的圖像中的每一個(gè)圖像的像素的紅色通道數(shù)值。對(duì)上述的每一個(gè)圖像的像素的紅色通道數(shù)值分別進(jìn)行數(shù)值累加以獲得初選脈搏信號(hào)。對(duì)初選脈搏信號(hào)進(jìn)行濾波后獲得波峰波谷以及歸一化峰值，并去除時(shí)間異常波峰以及高度異常波峰，然后獲得經(jīng)過(guò)篩選后的相鄰兩個(gè)波峰的時(shí)間間隔，即為心跳間隔。本發(fā)明實(shí)施例提供的方法能改善現(xiàn)有技術(shù)中專門(mén)的醫(yī)療器械獲得心跳間隔的成本較高的不足。
[0080]因此，基于上述心跳間隔獲得方法而測(cè)得的心臟相干指數(shù)，能夠應(yīng)用于通過(guò)智能終端測(cè)量心跳間隔