System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 呼吸监测联合优化方法、计算机设备和可读存储介质技术_技高网

呼吸监测联合优化方法、计算机设备和可读存储介质技术

技术编号:43061249 阅读:7 留言:0更新日期:2024-10-22 14:40
本申请涉及一种呼吸监测联合优化方法、计算机设备和可读存储介质。该方法包括:获取至少两种生理指标在当前呼吸周期分别对应的第一指标值;各第一指标值基于采样控制器控制PPG传感器采样得到的第一PPG信号估计得到;基于各第一指标值预测得到各生理指标在下一呼吸周期的预测值;基于各预测值、预设精度优化系数、预设功耗优化系数和PPG传感器的光源的电流特性系数,确定在联合功耗计算和误差界计算的情况下得到的最小值对应的目标采样参数;目标采样参数用于供采样控制器控制PPG传感器在下一呼吸周期进行采样;基于目标采样参数对采样控制器进行采样参数调整。采用本方法能够在保证估计精度的情况下降低传感器功耗。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及生理指标监测领域,特别是涉及一种呼吸监测联合优化方法、计算机设备和可读存储介质


技术介绍

1、随着生理指标监测技术的发展,出现了睡眠时的呼吸监测技术,其通过监测生理指标得到指标值,而后通过该指标值实现睡眠时的呼吸监测。

2、传统技术中,通过imu(inertial measurement unit,惯性测量单元)传感器以及ppg(photo plethysmo graphy,光电容积脉搏波)传感器进行生理指标的监测。而为了保证指标值的估计精度,一般对传感器对应的采样参数的参数值进行较高设置。

3、然而,传感器在使用时会消耗电池的电能,采样参数的参数值进行较高设置会加剧电能的消耗,导致呼吸监测设备的续航较低。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够在保证估计精度的情况下降低传感器功耗的呼吸监测联合优化方法、计算机设备和可读存储介质。

2、第一方面,本申请提供了一种呼吸监测联合优化方法,包括:

3、获取至少两种生理指标在当前呼吸周期分别对应的第一指标值;各所述第一指标值基于采样控制器控制ppg传感器采样得到的第一ppg信号估计得到;

4、基于各所述第一指标值预测得到各所述生理指标在下一呼吸周期的预测值;

5、基于各所述预测值、预设精度优化系数、预设功耗优化系数和所述ppg传感器的光源的电流特性系数,确定在联合功耗计算和误差界计算的情况下得到的最小值对应的目标采样参数;所述光源包括红光光源和红外光源;所述目标采样参数用于供所述采样控制器控制所述ppg传感器在下一呼吸周期进行采样;

6、基于所述目标采样参数对所述采样控制器进行采样参数调整。

7、在其中一个实施例中,所述基于各所述预测值、预设精度优化系数、预设功耗优化系数和所述ppg传感器的光源的电流特性系数,确定在联合功耗计算和误差界计算的情况下得到的最小值对应的目标采样参数包括:

8、基于各所述预测值进行功耗计算,及基于各所述预测值进行误差界计算;

9、将预设功耗优化系数和所述ppg传感器的光源的电流特性系数作为功耗计算时的第一系数,及将预设精度优化系数作为误差界计算时的第二系数,进行联合计算;

10、确定在联合计算的情况下得到的最小值对应的目标采样参数。

11、在其中一个实施例中,各所述第一指标值包括第一心率值、第一血氧含量和第一呼吸特征值,所述第一呼吸特征值包括呼吸运动在相对静态时的第一时间区间,所述目标采样参数包括多个采样时刻、多个采样频率和多个发射强度,所述确定在联合计算的情况下得到的最小值对应的目标采样参数包括:

12、以误差估计下界为优化目标,基于所述第一时间区间的结束时刻、该结束时刻的采样值以及所述第一血氧含量,确定各所述采样时刻;

13、确定各所述采样时刻对应的采样频率和所述ppg传感器的发射单元的发射强度。

14、在其中一个实施例中,各所述预测值至少包括下一呼吸周期的呼吸运动在相对静态时的第二时间区间,各所述采样时刻至少包括下一呼吸周期的最大信号强度对应的第一时刻以及所述第二时间区间内的至少一个第二时刻。

15、在其中一个实施例中,各所述第一指标值包括第一心率值、第一血氧含量和第一呼吸特征值,所述第一呼吸特征值包括第一呼吸信号特征值和呼吸运动在相对静态时的第一时间区间,所述基于各所述第一指标值预测得到各所述生理指标在下一呼吸周期的预测值包括:

16、基于所述第一心率值、所述第一血氧含量和所述第一呼吸信号特征值预测得到下一呼吸周期的第二呼吸信号特征值;

17、基于所述第一血氧含量和所述第二呼吸信号特征值预测得到下一呼吸周期的第二血氧含量;

18、基于所述第一时间区间和所述第一心率值预测得到下一呼吸周期的呼吸运动在相对静态时的第二时间区间。

19、在其中一个实施例中,所述方法还包括:

20、获取ppg传感器在下一呼吸周期采样得到的第二ppg信号,及预测得到的呼吸运动在相对静态时的第二时间区间;

21、确定所述下一呼吸周期中除所述第二时间区间之外的第三时间区间;

22、基于各所述生理指标对应的先验参数,分别在所述第二时间区间和所述第三时间区间对所述第二ppg信号进行滤波处理;

23、基于滤波后的第二ppg信号估计得到各所述生理指标的第二指标值。

24、在其中一个实施例中,所述基于各所述生理指标对应的先验参数,分别在所述第二时间区间和所述第三时间区间对所述第二ppg信号进行滤波处理包括:

25、若所述至少两种生理指标中存在同时对应所述第二时间区间的两种目标生理指标,则分别确定所述第二ppg信号中第二时间区间对应的每个采样数据与各所述目标生理指标之间的相关度;

26、分别对每个采样数据基于相关度最高的目标生理指标对应的先验参数进行滤波处理。

27、在其中一个实施例中,各所述第二指标值包括第二心率值、第二血氧含量和第二呼吸特征值,所述基于滤波后的第二ppg信号估计得到各所述生理指标的第二指标值包括:

28、从滤波后的第二ppg信号中分别提取得到呼吸对应的呼吸特征ppg信号、血氧对应的血氧特征ppg信号和心率对应的心率特征ppg信号;

29、基于所述呼吸特征ppg信号确定所述第二呼吸特征值;所述第二呼吸特征值包括第二呼吸信号特征值和呼吸运动在相对静态时的第四时间区间;

30、基于所述第四时间区间和所述血氧特征ppg信号确定所述第二血氧含量;

31、基于所述第四时间区间和所述心率特征ppg信号确定所述第二心率值。

32、在其中一个实施例中,所述基于所述目标采样参数对所述采样控制器进行采样参数调整之后包括:

33、在所述下一呼吸周期采样时,基于调整后的采样参数得到各所述生理指标的第三指标值;

34、基于所述第三指标值对预测函数参数进行更新;所述预测函数参数包括血氧、心率和呼吸对应的计算参数。

35、第二方面,本申请还提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:

36、获取至少两种生理指标在当前呼吸周期分别对应的第一指标值;各所述第一指标值基于采样控制器控制ppg传感器采样得到的第一ppg信号估计得到;

37、基于各所述第一指标值预测得到各所述生理指标在下一呼吸周期的预测值;

38、基于各所述预测值、预设精度优化系数、预设功耗优化系数和所述ppg传感器的光源的电流特性系数,确定在联合功耗计算和误差界计算的情况下得到的最小值对应的目标采样参数;所述光源包括红光光源和红外光源;所述目标采样参数用于供所述采样控制器控制所述ppg传感器在下一呼吸周期进行采样;

39、基于所述目标采样参数对所述采样控本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种呼吸监测联合优化方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于各所述预测值、预设精度优化系数、预设功耗优化系数和所述PPG传感器的光源的电流特性系数,确定在联合功耗计算和误差界计算的情况下得到的最小值对应的目标采样参数包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,各所述第一指标值包括第一心率值、第一血氧含量和第一呼吸特征值,所述第一呼吸特征值包括呼吸运动在相对静态时的第一时间区间,所述目标采样参数包括多个采样时刻、多个采样频率和多个发射强度,所述确定在联合计算的情况下得到的最小值对应的目标采样参数包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,各所述预测值至少包括下一呼吸周期的呼吸运动在相对静态时的第二时间区间,各所述采样时刻至少包括下一呼吸周期的最大信号强度对应的第一时刻以及所述第二时间区间内的至少一个第二时刻。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,各所述第一指标值包括第一心率值、第一血氧含量和第一呼吸特征值,所述第一呼吸特征值包括第一呼吸信号特征值和呼吸运动在相对静态时的第一时间区间,所述基于各所述第一指标值预测得到各所述生理指标在下一呼吸周期的预测值包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于各所述生理指标对应的先验参数,分别在所述第二时间区间和所述第三时间区间对所述第二PPG信号进行滤波处理包括:

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标采样参数对所述采样控制器进行采样参数调整之后包括:

9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

...

【技术特征摘要】

1.一种呼吸监测联合优化方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于各所述预测值、预设精度优化系数、预设功耗优化系数和所述ppg传感器的光源的电流特性系数,确定在联合功耗计算和误差界计算的情况下得到的最小值对应的目标采样参数包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,各所述第一指标值包括第一心率值、第一血氧含量和第一呼吸特征值,所述第一呼吸特征值包括呼吸运动在相对静态时的第一时间区间,所述目标采样参数包括多个采样时刻、多个采样频率和多个发射强度,所述确定在联合计算的情况下得到的最小值对应的目标采样参数包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,各所述预测值至少包括下一呼吸周期的呼吸运动在相对静态时的第二时间区间,各所述采样时刻至少包括下一呼吸周期的最大信号强度对应的第一时刻以及所述第二时间区间内的至少一个第二时刻。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,各所述第一指标值...

【专利技术属性】
技术研发人员:王守东胡康李网林
申请(专利权)人:杭州神络医疗科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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