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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及血压计校准,更具体地说,本专利技术涉及一种血压计校准方法和系统。
技术介绍
1、申请公开号为cn115137325a的专利公开了一种血压计校准设备及校准方法,涉及气压校准
,包括控制单元,以及与控制单元连接的气体感应单元;其中,气体感应单元用于通过外界气路与待校准血压计连接;控制单元用于在监测到气体感应单元与待校准血压计连接的触发信号之后,按照预设的校准模式对待校准血压计进行校准,通过外界气路与待校准血压计连接来对待校准血压计进行校准,无需气泵和电磁阀的参与,使设备体型较小,方便携带,提高了校准效率。此外,通过控制单元对待校准血压计进行校准,校准快速、准确且便捷。
2、但是现有的校准方法忽视了环境和测量者生理状态等多种影响因素,缺乏有效的干扰消除和真实状态还原机制,导致校准结果的可信度和一致性受到影响;在实际的血压监测场景中,多种因素都会对血压测量产生干扰和影响;但现有校准方法往往只关注在标准实验室环境下的校准,未能充分考虑这些复杂的实际情况,从而难以真实反映患者的实际血压水平,校准结果的可信度和一致性较差,其次未能深入挖掘原始血压测量数据的内在规律和特征信息,模型建模基础不够充分牢靠;血压波形数据蕴含着丰富的生理学信息和非线性动态特征,但现有校准方法往往直接对原始测量数据进行简单的线性校准,未能充分利用这些有价值的信息,导致模型学习能力有限,捕捉复杂血压规律的能力较差,影响血压的诸多因素与实际血压值之间存在着错综复杂的非线性映射关系,但现有技术捕捉非线性能力有限,难以精准建模这种复杂的映射关系,
3、鉴于此,本专利技术提出一种血压计校准方法和系统以解决上述问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的上述缺陷,为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种血压计校准方法,包括:s1、获取待校准血压计的n组测量数据,同时记录环境参数和测量者生理状态参数;
2、s2、将待校准血压计的测量数据进行预处理,得到测量数据特征向量;
3、s3、将环境参数和测量者生理状态参数进行改进证据理论融合,得到综合特征数据;
4、s4、构建非线性映射模型,将测量数据特征向量和综合特征数据输入非线性映射模型,得到标准血压计测量数据。
5、进一步地,所述测量数据为待校准血压计在不同环境和测量者生理状态下获取的一系列血压测量数据,并基于一系列血压测量数据构建成血压波形信号,即为测量数据;
6、环境参数包括温度、湿度、噪音水平、光照强度和空气质量指数;测量者生理状态参数包括心率、呼吸频率、体温、运动状态、情绪状态、年龄、性别、身高和体重;
7、所述进行预处理的方式包括:
8、将血压波形信号分解为m个频带;将每个频带进行去噪,得到去噪后频带;利用逆小波包变换重构去噪后频带,得到重构信号;
9、基于自适应模态分解将重构信号分解为m个本征模态函数;计算每个本征模态函数的希尔伯特-黄变换,并提取瞬时频率和幅值特征;
10、利用主成分分析对瞬时频率和幅值特征进行降维,得到测量数据特征向量。
11、进一步地,所述分解为m个频带的方式包括:
12、将待校准血压计的测量数据去除基线漂移和高频噪声,得到标准测量信号;
13、预先设定n个小波基,对于标准测量信号,计算其在不同小波基下的信息熵,其中,为标准测量信号在第个小波系数上的分布概率,选择使信息熵最小的小波基作为最优小波基;
14、定义综合成本函数自适应地选择小波包分解的层数,并基于选择的层数,利用最优小波基将标准测量信号进行小波包变换,得到m1个初始频带;
15、对于m1个初始频带,计算每个初始频带的能量,其中,为初始频带的频谱,为频率的索引;
16、设置自适应频带阈值,将能量小于或等于自适应频带阈值的初始频带删除,即筛选出过渡频带,对于过渡频带,若,则合并过渡频带和,得到最终的m个频带;其中,是预定义的频率间隔阈值,为过渡频带的频率,为过渡频带的频率。
17、进一步地,所述综合成本函数的公式为:
18、;
19、其中,为信息增益的权重系数,为动态误差调整权重,为动态复杂度调整权重,为复杂度评估函数,为信息增益评估函数;为相对重构误差函数,为待确定的分解层数;为第个分解层数的成本;
20、自适应地选择的方式为选择使最小的作为最优的选择的层数;
21、所述动态误差调整权重,动态复杂度调整权重;其中,为初始设置的误差调整权重,为误差变化系数,用于衰减/增长误差调整权重,为初始设置的复杂度调整权重,为复杂度变化系数;复杂度评估函数,其中,是标准测量信号的长度,为分解的长度,为重构滤波器的长度;
22、相对重构误差函数;信息增益评估函数;其中,表示第层分解后重构的信号,表示第层分解后重构的信号;为原始的标准测量信号,为的熵,为的熵。
23、进一步地,所述将每个频带进行去噪的方式包括:
24、对频带进行小波分解,并对于每个小波系数级别确定自适应阈值,并基于自适应阈值应用软阈值函数,得到对应的预逆转信号;即为去噪后频带;
25、,其中,为小波系数级别的自适应系数,为小波系数级别的噪声标准差,为小波系数级别的系数数量;
26、,其中,表示频带经过小波变换后的第个小波系数级别的小波系数;
27、自适应系数的获取方式包括:
28、定义获取自适应系数的目标函数;
29、;
30、其中,为第个频带,为经过调节的去噪后的频带,为信噪比计算函数,为与相邻的频带,为协方差计算函数,为方差计算函数;
31、使用高斯过程回归建立目标函数的概率模型,概率模型的表达式为:
32、;
33、其中,为已观察到的数据点,为均值函数对求值,为核函数对和求值,为更新后的,核函数为高斯径向基核函数;为在的基础上的概率,为高斯过程回归的处理函数;
34、定义目标函数的采集函数<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>ei</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>ϕ</mi><mi>k</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mi>=</mi><mi>ε</mi><mi>[max</mi><msubsup><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>f</mi><mrow本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种血压计校准方法,其特征在于,包括:S1、获取待校准血压计的n组测量数据,同时记录环境参数和测量者生理状态参数;
2.根据权利要求1所述的血压计校准方法,其特征在于,所述测量数据为待校准血压计在不同环境和测量者生理状态下获取的一系列血压测量数据,并基于一系列血压测量数据构建成血压波形信号,即为测量数据;
3.根据权利要求2所述的血压计校准方法,其特征在于,所述分解为m个频带的方式包括:
4.根据权利要求3所述的血压计校准方法,其特征在于,所述综合成本函数的公式为:
5.根据权利要求4所述的血压计校准方法,其特征在于,所述将每个频带进行去噪的方式包括:
6.根据权利要求5所述的血压计校准方法,其特征在于,所述将重构信号分解为M个本征模态函数的方式包括:
7.根据权利要求6所述的血压计校准方法,其特征在于,所述进行改进证据理论融合的方式包括:
8.根据权利要求7所述的血压计校准方法,其特征在于,所述构建非线性映射模型的方式包括:
9.根据权利要求8所述的血压计校准方法,其特征在于,所
10.一种血压计校准系统,其用于实现权利要求1至9任一项所述的血压计校准方法,其特征在于,包括:数据采集模块,用于获取待校准血压计的n组测量数据,同时记录环境参数和测量者生理状态参数;
...【技术特征摘要】
1.一种血压计校准方法,其特征在于,包括:s1、获取待校准血压计的n组测量数据,同时记录环境参数和测量者生理状态参数;
2.根据权利要求1所述的血压计校准方法,其特征在于,所述测量数据为待校准血压计在不同环境和测量者生理状态下获取的一系列血压测量数据,并基于一系列血压测量数据构建成血压波形信号,即为测量数据;
3.根据权利要求2所述的血压计校准方法,其特征在于,所述分解为m个频带的方式包括:
4.根据权利要求3所述的血压计校准方法,其特征在于,所述综合成本函数的公式为:
5.根据权利要求4所述的血压计校准方法,其特征在于,所述将每个频带进行去噪的方式包括:
【专利技术属性】
技术研发人员:张远锋,
申请(专利权)人:深圳市龙田医疗科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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