CN102429642A - 生理信息获取的方法、***、采集装置及转换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种生理信息获取的方法、***、采集装置及转换装置。该方法可包括步骤：将采集的初始生理信号放大；根据所需要的生理信号的频率，过滤放大后的初始生理信号，获取所需要的至少两个生理信号；将所述至少两个生理信号分别进行傅立叶变换获取所述至少两个生理信号对应的生理信息。本发明可通过对采集的初始生理信号分别过滤，获取单一、清晰的生理信号，再对至少两个该生理信号进行傅立叶变换取得生理信号对应的准确的生理信息。
Description
技术领域
本发明涉及到生理信息获取技术，特别涉及到一种生理信息获取的方法、***、采集装置及转换装置。
背景技术
现有技术中的人体生理信号采集装置，需要通过将信号电极与人体皮肤紧密接触，以采集肌肉产生的压力信号并转换为电信号进行处理，获取人体重要的生理信号，比如心跳、呼吸以及抽搐等生理信号。
上述人体生理信号采集装置，在进行生理信号的采集过程中需要与人体皮肤紧密接触，在使用过程中将会给使用者带来诸多不便；同时，采集时需将信号电极黏贴于人体皮肤表面，可能由于每次黏贴的人体皮肤位置不同等原因形成不同的阻抗，从而导致采集的信号的强度(振幅)不稳定，使得可能无法准确采集到所需要的生理信号，比如心跳的强度信号等。
发明内容
本发明的主要目的为提供一种生理信息获取的方法，可方便获取准确的生理信息。
本发明提出一种生理信息获取的方法，包括步骤：
将采集的初始生理信号放大；
根据所需要的生理信号的频率，过滤放大后的初始生理信号，获取所需要的至少两个生理信号；
将所述至少两个生理信号分别进行傅立叶变换获取所述至少两个生理信号对应的生理信息。
优选地，所述获取所需要的至少两个生理信号的步骤后还包括：
通过对对所述至少两个生理信号的鉴幅以及相位的解析，判定人体动作。
优选地，所述通过对对所述至少两个生理信号的鉴幅以及相位的解析，判定人体动作的步骤后还包括：
根据所述生理信息生成表单，进行记录。
优选地，所述通过对对所述至少两个生理信号的鉴幅以及相位的解析，判定人体动作的步骤后还包括：
根据所述生理信息进行报警。
优选地，所述获取所需要的至少两个生理信号的步骤后还包括：
将所述至少两个生理信号进行数字化；
通过无线透传方式输出。
本发明还提出一种生理信号采集装置，包括：
信号放大单元，将采集的初始生理信号放大；
滤波单元，根据所需要的生理信号的频率，过滤放大后的初始生理信号，获取所需要的至少两个生理信号。
本发明还提出一种生理信息转换装置，包括：
变换单元，将至少两个生理信号分别进行傅立叶变换获取所述至少两个生理信号对应的生理信息。
优选地，所述转换装置还包括：
判定单元，通过对所述至少两个生理信号的鉴幅以及相位的解析，判定人体动作。
本发明还提出一种生理信息获取的***，包括生理信号采集装置以及生理信息转换装置；
所述生理信号采集装置包括：
信号放大单元，将采集的初始生理信号放大；
滤波单元，根据所需要的生理信号的频率，过滤放大后的初始生理信号，获取所需要的至少两个生理信号；
所述生理信息转换装置包括：
变换单元，将所述至少两个生理信号分别进行傅立叶变换获取所述至少两个生理信号对应的生理信息。
优选地，所述转换装置还包括：
判定单元，通过对所述至少两个生理信号的鉴幅以及相位的解析，判定人体动作。
本发明可通过对采集的初始生理信号分别过滤，获取单一、清晰的生理信号，再对至少两个该生理信号进行傅立叶变换取得生理信号对应的准确的生理信息；同时，可对至少两个该生理信号进行鉴幅以及相位的解析，从而获知人体动作；并可对上述生理信息进行建表保存，便于日后的分析以及查阅；另可根据生理信息进行报警，保障使用者的人身安全。
附图说明
图1是本发明生理信息获取的方法一实施例的步骤流程示意图；
图2是本发明生理信息获取的方法另一实施例的步骤流程示意图；
图3是本发明生理信号采集装置一实施例的结构示意图；
图4是本发明生理信息转换装置一实施例的结构示意图；
图5是本发明生理信息获取的***一实施例的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，提出本发明一种生理信息获取的方法的一实施例。该方法可包括：
步骤S10、将采集的初始生理信号放大；
步骤S11、根据所需要的生理信号的频率，过滤放大后的初始生理信号，获取所需要的至少两个生理信号；
步骤S12、将所述至少两个生理信号分别进行傅立叶变换获取所述至少两个生理信号对应的生理信息。
本实施例中，首先，可通过设置至少两个生理信号采集设备进行初始生理信号的采集，获取至少两份初始生理信号。该生理信号采集设备可为非接触式的生理信号采集，通过设置波浪形的柔性体将人体压力转换为拉伸力，并利用拉伸力传感器将根据该拉伸力产生电信号，该电信号即为初始生理信号，该电信号通常为模拟电信号。然后，通过信号放大电路对上述初始生理信号进行放大。再是，对进行滤波以及傅立叶变换等，以取得人体的生理信息。上述生理信号包括呼吸、心跳、抽搐以及运动等信号。
本实施例中，为取得清晰的所需要的生理信号，可设置两个生理信号采集设备，以取得两份初始生理信号并分别进行放大，同时，通过两个滤波电路分别对放大后的两份初始生理信号进行滤波，利用对两个滤波电路分别进行频率设置，可分别获取单一、清晰的生理信号。比如心跳信号的频率区间通常为0.7Hz至3Hz，其振幅在放大20倍时，约400mvpp，通过设置滤波电流的参数可滤掉0.7Hz至3Hz的呼吸信号或干扰信号等，从而获取单一、清晰的心跳信号。
参照图2，上述步骤S11后还可包括：
步骤S111、将所述至少两个生理信号进行数字化；
步骤S112、通过无线透传方式输出。
在获取单一、清晰的生理信号后，通过A/D(Analog/Digital，模拟/数字)转换电路23，对该生理信号进行数字化，将模拟信号转换为数字信号，再通过无线透传方式进行输出。
接收通过上述无线透传方式输出的生理信号，并进行傅立叶变换取得生理信息，该生理信息可包括生理信号对应的数值等。比如可对上述心跳信号进行傅立叶变换，读取频谱最大值作为准确的心率数据。上述至少两个生理信号的傅立叶变化可分别进行。
上述步骤S11后还可包括：
步骤S13、通过对所述至少两个生理信号的鉴幅以及相位的解析，判定人体动作。
对上述至少两个生理信号进行鉴幅以及对信号相位的解析，就可以知晓使用对象是抽搐、起床、坐下或者躺倒等。假设生理信号采集设备A和B分别获取心跳以及呼吸信号后，还可敏感传输该心跳以及呼吸信号。而心率和呼吸率与该心跳以及呼吸信号的相位有关，心跳强度和呼吸强度则跟该心跳以及呼吸信号的幅度有关，超出心跳以及呼吸信号幅度设定范围的信号可以理解为身体的动作，如抽搐、起床、趟下、翻动等，通过对采集的两个生理信号偶发的强信号的进行相位比对，就可以分析出监控对象是起床还是躺下，通过对其中一个生理信号中出现的强的周期信号进行鉴幅就可以判断是抽搐还是呼吸。
上述步骤S12和/或步骤S13后还可包括：
步骤S121、根据所述生理信息生成表单，进行记录。可将获取的上述生理信息(比如心跳、呼吸等数据)和/或人体动作建立表单进行保存，便于以后分析与查阅。
上述步骤S12后还可包括：
步骤S122、根据所述生理信息进行报警。
可设置上述生理信息的阈值，当生理信息超出或低于该阈值时，即可进行报警，该报警可为现场报警或者远距离报警等，可用于提醒使用者本人、使用者亲属或者医务人员等。该阈值可自定义设置。
本发明的生理信息获取的方法，可通过对采集的初始生理信号分别过滤，获取单一、清晰的生理信号，再对至少两个该生理信号进行傅立叶变换取得生理信号对应的准确的生理信息；同时，可对至少两个该生理信号进行鉴幅以及相位的解析，从而获知人体动作；并可对上述生理信息进行建表保存，便于日后的分析以及查阅；另可根据生理信息进行报警，保障使用者的人身安全。
参照图3，提出本发明一种生理信号采集装置20的一实施例。该采集装置20可包括：信号放大单元21以及滤波单元22；该信号放大单元21，将采集的初始生理信号放大；该滤波单元22，根据所需要的生理信号的频率，过滤放大后的初始生理信号，获取所需要的至少两个生理信号。
本实施例中，首先，可通过设置至少两个生理信号采集设备进行初始生理信号的采集，获取至少两份初始生理信号。该生理信号采集设备可为非接触式的生理信号采集，通过设置波浪形的柔性体将人体压力转换为拉伸力，并利用拉伸力传感器将根据该拉伸力产生电信号，该电信号即为初始生理信号，该电信号通常为模拟电信号。然后，通过上述信号放大单元21(信号放大电路)对上述初始生理信号进行放大。再是，对进行滤波以及傅立叶变换等，以取得人体的生理信息。上述生理信号包括呼吸、心跳、抽搐以及运动等信号。
本实施例中，为取得清晰的所需要的生理信号，可设置两个生理信号采集设备，以取得两份初始生理信号并分别进行放大，同时，通过滤波单元22设置的两个滤波电路分别对放大后的两份初始生理信号进行滤波，利用对两个滤波电路分别进行频率设置，可分别获取单一、清晰的生理信号。比如心跳信号的频率区间通常为0.7Hz至3Hz，其振幅在放大20倍时，约400mvpp，通过设置滤波电流的参数可滤掉0.7Hz至3Hz的呼吸信号或干扰信号等，从而获取单一、清晰的心跳信号。
上述采集装置20还可包括：A/D(Analog/Digital，模拟/数字)转换电路23以及无线透传电路24；该A/D转换电路23可将所述至少两个生理信号进行数字化；该无线透传电路24可通过无线透传方式输出。
在获取单一、清晰的生理信号后，通过A/D转换电路23，对该生理信号进行数字化，将模拟信号转换为数字信号，再通过无线透传电路24以无线透传方式进行输出。
参照图4，提出本发明一种生理信息转换装置30的一实施例。该转换装置30可包括：变换单元31，将至少两个生理信号分别进行傅立叶变换获取所述至少两个生理信号对应的生理信息。
上述变换单元31可接收通过上述无线透传方式输出的生理信号，并进行傅立叶变换取得生理信息，该生理信息可包括生理信号对应的数值等。比如可对上述心跳信号进行傅立叶变换，读取频谱最大值作为准确的心率数据。上述至少两个生理信号的傅立叶变化可分别进行。
上述转换装置30还包括：判定单元32，通过对所述至少两个生理信号的鉴幅以及相位的解析，判定人体动作。
上述判定单元32可对上述至少两个生理信号进行鉴幅以及对信号相位的解析，就可以知晓使用对象是抽搐、起床、坐下或者躺倒等。假设生理信号采集设备A和B分别获取心跳以及呼吸信号后，还可敏感传输该心跳以及呼吸信号。而心率和呼吸率与该心跳以及呼吸信号的相位有关，心跳强度和呼吸强度则跟该心跳以及呼吸信号的幅度有关，超出心跳以及呼吸信号幅度设定范围的信号可以理解为身体的动作，如抽搐、起床、趟下、翻动等，通过对采集的两个生理信号偶发的强信号的进行相位比对，就可以分析出监控对象是起床还是躺下，通过对其中一个生理信号中出现的强的周期信号进行鉴幅就可以判断是抽搐还是呼吸。
上述转换装置30还可包括：保存单元33，根据所述生理信息生成表单，进行记录。该保存单元33可将获取的上述生理信息(比如心跳、呼吸等数据)和/或人体动作建立表单进行保存，便于以后分析与查阅。
上述转换装置30还可包括：报警单元34，根据所述生理信息进行报警。该报警单元34可设置上述生理信息的阈值，当生理信息超出或低于该阈值时，即可进行报警，该报警可为现场报警或者远距离报警等，可用于提醒使用者本人、使用者亲属或者医务人员等。该阈值可自定义设置。
参照图5，提出本发明一种生理信息获取的***的一实施例。该***可包括生理信号采集装置20以及生理信息转换装置30；该生理信号采集装置20包括：信号放大单元21以及滤波单元22，该信号放大单元21，将采集的初始生理信号放大；该滤波单元22，根据所需要的生理信号的频率，过滤放大后的初始生理信号，获取所需要的至少两个生理信号；该生理信息转换装置30包括：变换单元31，将所述至少两个生理信号分别进行傅立叶变换获取所述至少两个生理信号对应的生理信息。
本实施例中，上述***中的采集装置20以及转换装置30可分别独立设置，通过无线透传方式进行数据传输。该采集装置20以及转换装置30可为上述实施例中所述的采集装置20以及转换装置30。
本发明的生理信息获取的***，可通过对采集的初始生理信号分别过滤，获取单一、清晰的生理信号，再对至少两个该生理信号进行傅立叶变换取得生理信号对应的准确的生理信息；同时，可对至少两个该生理信号进行鉴幅以及相位的解析，从而获知人体动作；并可对上述生理信息进行建表保存，便于日后的分析以及查阅；另可根据生理信息进行报警，保障使用者的人身安全。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种生理信息获取的方法，其特征在于，包括步骤：
将采集的初始生理信号放大；
根据所需要的生理信号的频率，过滤放大后的初始生理信号，获取所需要的至少两个生理信号；
将所述至少两个生理信号分别进行傅立叶变换获取所述至少两个生理信号对应的生理信息。
2.根据权利要求1所述的生理信息获取的方法，其特征在于，所述获取所需要的至少两个生理信号的步骤后还包括：
通过对对所述至少两个生理信号的鉴幅以及相位的解析，判定人体动作。
3.根据权利要求2所述的生理信息获取的方法，其特征在于，所述通过对对所述至少两个生理信号的鉴幅以及相位的解析，判定人体动作的步骤后还包括：
根据所述生理信息生成表单，进行记录。
4.根据权利要求2或3所述的生理信息获取的方法，其特征在于，所述通过对对所述至少两个生理信号的鉴幅以及相位的解析，判定人体动作的步骤后还包括：
根据所述生理信息进行报警。
5.根据权利要求1或2所述的生理信息获取的方法，其特征在于，所述获取所需要的至少两个生理信号的步骤后还包括：
将所述至少两个生理信号进行数字化；
通过无线透传方式输出。
6.一种生理信号采集装置，其特征在于，包括：
信号放大单元，将采集的初始生理信号放大；
滤波单元，根据所需要的生理信号的频率，过滤放大后的初始生理信号，获取所需要的至少两个生理信号。
7.一种生理信息转换装置，其特征在于，包括：
变换单元，将至少两个生理信号分别进行傅立叶变换获取所述至少两个生理信号对应的生理信息。
8.根据权利要求7所述的生理信息转换装置，其特征在于，所述转换装置还包括：
判定单元，通过对所述至少两个生理信号的鉴幅以及相位的解析，判定人体动作。
9.一种生理信息获取的***，其特征在于，包括生理信号采集装置以及生理信息转换装置；
所述生理信号采集装置包括：
信号放大单元，将采集的初始生理信号放大；
滤波单元，根据所需要的生理信号的频率，过滤放大后的初始生理信号，获取所需要的至少两个生理信号；
所述生理信息转换装置包括：
变换单元，将所述至少两个生理信号分别进行傅立叶变换获取所述至少两个生理信号对应的生理信息。
10.根据权利要求9所述的生理信息获取的方法，其特征在于，所述转换装置还包括：
判定单元，通过对所述至少两个生理信号的鉴幅以及相位的解析，判定人体动作。
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| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20120502 Assignee: Shi Ling Science and Technology Ltd. of Shenzhen Assignor: Shenzhen shiling Technology Development Co., Ltd. Contract record no.: 2015440020384 Denomination of invention: Method and system for acquiring physiological information and converter Granted publication date: 20140305 License type: Exclusive License Record date: 20151228 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| EC01 | Cancellation of recordation of patent licensing contract |
Assignee: Shi Ling Science and Technology Ltd. of Shenzhen Assignor: Shenzhen shiling Technology Development Co., Ltd. Contract record no.: 2015440020384 Date of cancellation: 20160519 |
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| LICC | Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180706 Address after: 510000 room 2107, new Yuexiu District Road, Yuexiu District temple, Guangzhou, Guangdong. Patentee after: Yang Song Address before: 518000 19 402, Deng Liang garden, Nanshan District, Shenzhen, Guangdong. Patentee before: Shenzhen shiling Technology Development Co., Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20191008 Address after: 518000 405A, 01B, E District, industrial park, Nantou street, Nanshan District, Guangdong, China Patentee after: Shenzhen Zhiwin Technology Co., Ltd. Address before: 510000, room 126, 2107 Xin Xin Road, Yuexiu District temple, Guangdong, Guangzhou Patentee before: Yang Song |
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| TR01 | Transfer of patent right |