【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗，特别涉及一种从ppg信号计算呼吸率的方法、系统、血氧仪、可读存储介质。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本申请相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、血氧仪是用于测量人体动脉血液中氧气含量的一种检测仪器，血氧仪检测人体的ppg信号(photoplethysmography，光电容积脉搏波)含有人体的呼吸信息，计算呼吸率需要从ppg信号中提取呼吸率波形。
3、中国专利技术专利cn114027822a公开了一种呼吸率计算方法，该方法首先计算ppg间期曲线，通过间期曲线计算呼吸率，并对异常值利用模糊算法处理，矫正ppg间期曲线，并重新计算呼吸率，运算所需算力大；中国专利技术专利cn112494008a公开了一种呼吸率计算方法，该方法首先计算出ppg信号的峰值，通过峰值进行三次样条插值得到包络线，通过包络线计算呼吸率，该方法也存在计算量大、耗费资源大的问题。中国专利技术专利cn115836856a公开了一种呼吸率计算方法，该方法对ppg信号预处理，然后寻找波峰和波谷确定上下包络线，通过基于最大相关熵准则的卡尔曼滤波器调计算呼吸率的准确性，该方法同样耗费资源大。
4、有鉴于此，如何解决现有基于ppg的呼吸率计算技术大多计算复杂，实时性不高，且人体的ppg信号不确定情况较多从而使得计算不准确等问题，便成为本专利技术所要研究解决的课题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种从ppg信号计算呼吸率的方法、系统、血氧仪、可
2、为达到上述目的，本专利技术的第一方面提出了一种从ppg信号计算呼吸率的方法，所述方法包含：
3、s100、采集处理ppg信号，采集人体当前ppg信号，并将采集到的ppg信号进行预处理；
4、s200、对ppg信号进行滤波处理，通过设定的截止频率对ppg信号进行实时低通滤波处理，得到低通滤波后的ppg信号；
5、s300、获取离散呼吸波形，对低通滤波后的ppg信号进行峰谷识别，将峰谷差的变化作为离散呼吸波形；
6、s400、对异常数据的离散点进行修整处理，检测出离散呼吸波形的异常数据及对应异常的离散点，将异常的离散点数据重新替换以获得修整过的离散呼吸波形；
7、s500、识别计算呼吸波形的构造点并构造呼吸波形曲线，识别修整过的离散呼吸波形的周期，并选择设定周期所对应的极值点为构造点，以构造点来构造精度更高的连续呼吸波形曲线；
8、s600、计算当前呼吸率，根据连续呼吸波形曲线计算当前呼吸率。
9、本专利技术的第二方面提出了一种从ppg信号计算呼吸率的系统，用于如本专利技术第一方面所述方法中的从ppg信号计算呼吸率，其创新点在于，所述从ppg信号计算呼吸率的系统包括信号采集模块、处理模块、显示模块；
10、所述信号采集模块用于向人体发出红光和红外光后，再采集红光和红外光的ppg信号；
11、所述处理模块将采集到的ppg信号进行处理，对处理后的ppg信号进行峰谷识别，将峰谷差的变化作为离散呼吸波形，并检测出离散呼吸波形的异常数据及对应异常的离散点，将异常的离散点数据重新替换以获得修整过的离散呼吸波形，然后识别修整过的离散呼吸波形的周期，并选择设定周期所对应的极值点为构造点，以构造点来构造精度更高的连续呼吸波形曲线，最后根据连续呼吸波形曲线计算当前呼吸率，并将当前呼吸率数据传输给显示模块；
12、所述显示模块用于将当前呼吸率数据进行显示。
13、本专利技术的第三方面提出了一种血氧仪，所述血氧仪包括壳体及安装在所述壳体上的如本专利技术第二方面所述的从ppg信号计算呼吸率的系统。
14、本专利技术的第四方面提出了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有控制程序，所述控制程序被处理模块执行时，使得所述处理模块执行如本专利技术第一方面所述的方法的步骤。
15、本专利技术的有关内容解释如下：
16、1.通过本专利技术的上述技术方案的实施，针对现有基于ppg的呼吸率计算技术大多计算复杂，实时性不高，且人体的ppg信号不确定情况较多从而使得计算不准确等问题，而创新设计了从ppg信号计算呼吸率的方法、从ppg信号计算呼吸率的系统、带有从ppg信号计算呼吸率的系统的血氧仪以及存储有用于执行从ppg信号计算呼吸率的方法的控制程序的可读存储介质，从而使有效减少计算量、保证呼吸率计算的稳定性、精度和准确度。
17、在从ppg信号计算呼吸率的方法中，采集处理ppg信号的步骤中，将采集到的ppg信号进行预处理，以降低处理量、计算量，对ppg信号进行滤波处理的步骤中，将ppg信号中的高频噪声去除，使后续所计算的信号数据更加纯净，提高计算过程的抗干扰能力；在获取离散呼吸波形的过程中，则是对低通滤波后的ppg信号进行峰谷识别，在使用纯净数据计算量已经降低的情况下再使用ppg信号的波峰差的变化作为离散呼吸波形，进一步且有效地减少计算量，使得该方法的所需算力大幅减少，对芯片的性能需求大幅度降低，所需计算资源少；在对异常数据的离散点进行修整处理的实施，可以避免在肢体干扰和外部干扰等情况影响ppg信号质量而导致的呼吸了计算错误，由于前序经过处理的相关数据准确且量少，在执行该步骤时也无需过多计算资源；识别计算呼吸波形的构造点并构造呼吸波形曲线的实施，则是针对分辨率很低的离散呼吸波形的情况来还原构造出精度更高的连续呼吸波形曲线，从而来为计算当前呼吸率的实施提供精度、准确度更高的数据支持。通过以上方法一步步将ppg信号经过数据处理、异常数据修整以及构造新的呼吸波形曲线的方式，在一环环减少计算量的同时，将对呼吸率计算提供有效、纯净、无干扰，且更平滑、精度更高的数据来作为计算呼吸率的依据，各步骤的实施紧密配合、相互依托，以此来达成有效减少计算量、保证呼吸率计算的稳定性、精度和准确度的目的。
18、在从ppg信号计算呼吸率的系统中，设计了用于向人体发出红光和红外光后再采集红光和红外光的ppg信号的信号采集模块、将采集到的ppg信号进行处理最终计算出当前呼吸率的处理模块、将当前呼吸率数据进行显示的显示模块，以此形成一套完整的、能够可靠获取并显示人体正确呼吸率的系统，从而使有效减少计算量、保证呼吸率计算的稳定性、精度和准确度。带有从ppg信号计算呼吸率的系统的血氧仪同样是为用户提供了快速且准确的测量设备，让用户能够获取准确的呼吸率数据，提供更可靠的参数。在可读存储介质中，存储有用于执行从ppg信号计算呼吸率的方法的控制程序，并使得该控制程序能够被从ppg信号计算呼吸率的系统的处理模块有效执行。
19、2.在上述技术方案的第一方面中，在s100采集处理ppg信号的步骤中，通过血氧仪采集人体当前的红光和红外光的ppg信号，对ppg信号进行预处理，预处理包括去环境光和中值平均。以初步去除由于环境因素或设备因素导致的ppg信号偏移。
20、3.在上述技术方案的第一方面中，在s200对ppg信号进行滤波处理的步骤中，通过截本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从PPG信号计算呼吸率的方法，其特征在于，所述方法包含：
2.根据权利要求1所述的从PPG信号计算呼吸率的方法，其特征在于：在S100采集处理PPG信号的步骤中，通过血氧仪采集人体当前的红光和红外光的PPG信号，对PPG信号进行预处理，预处理包括去环境光和中值平均。
3.根据权利要求2所述的从PPG信号计算呼吸率的方法，其特征在于：在S200对PPG信号进行滤波处理的步骤中，通过截止频率为5HZ的四阶巴特沃斯滤波低通滤波器分别对采集的红光和红外光的PPG信号进行实时低通滤波处理，将PPG信号中的高频噪声去除，得到红光红外低通滤波后的PPG信号。
4.根据权利要求1所述的从PPG信号计算呼吸率的方法，其特征在于：在S300获取离散呼吸波形的步骤中，对实时滤波后的PPG信号进行峰谷识别，检测的波形的谷值点为ppgmin，检测的波形的峰值点为ppgmax，得到当前PPG信号的峰谷差即幅值为ppgmaxmin＝ppgmax-ppgmin，将实时计算的PPG信号的幅值存储在长度30～60字节的数组A中，数组A的数据组合为离散呼吸波形。
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