本發(fā)明涉及心律檢測技術(shù)領(lǐng)域,具體為一種精準(zhǔn)快速可調(diào)式智能化心律檢測系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
在近二十年來,人們生活水平得到了極大的提高,科技也有著重大的進(jìn)步,但是科技的進(jìn)步也帶來很多不好的社會(huì)現(xiàn)象;為了保證每日的營養(yǎng)和能量供應(yīng),人們必需每日攝入大量的蔬菜、肉類和蛋類食品,但是目前市場上的蔬菜、肉類以及蛋類食品有百分之九十九均是通過快速養(yǎng)殖的方式得到的,商家會(huì)使用催熟劑或激素縮短食品的成熟周期以獲得最大的商業(yè)利益;現(xiàn)在人們食用的食品存在著較大的安全隱患,隨之而來的疾病也越來越多,高血壓、高血脂、糖尿病、心梗等等一系列疾病的發(fā)病率也極大地增加,因此,人們也越來越廣泛關(guān)注健康的話題,決定身體健康的兩個(gè)關(guān)鍵性因素包括定時(shí)預(yù)防檢測和良好的飲食生活習(xí)慣,其中定時(shí)預(yù)防檢測是指人們要定期的對身體各個(gè)器官進(jìn)行全面檢查,起到預(yù)防作用,也可根據(jù)檢查結(jié)果隨時(shí)調(diào)整自身的飲食和生活習(xí)慣等。
目前,人們做定時(shí)預(yù)防檢測(即體檢)是去醫(yī)院,通過化驗(yàn)、拍片等方式得到檢測結(jié)果,但是隨著中國人口基數(shù)的飛快增加,各個(gè)醫(yī)院均存在人滿為患的現(xiàn)象,人們排隊(duì)掛號(hào)的時(shí)間平均需要2-3個(gè)小時(shí),之后到各個(gè)相應(yīng)科室去等待各個(gè)項(xiàng)目檢測包括驗(yàn)血、拍片等,等待的時(shí)間根據(jù)排隊(duì)的時(shí)間而定,經(jīng)過初步統(tǒng)計(jì),一個(gè)人從排隊(duì)掛號(hào)到拿到檢測結(jié)果的時(shí)間為2-5天,檢測周期極長,且人們必須到醫(yī)院進(jìn)行檢查,檢測過程過于繁瑣,持續(xù)時(shí)間長,且拿到檢測結(jié)果需要等待的時(shí)間較長,在檢測完到拿到檢測結(jié)果的這個(gè)時(shí)間段,人們的心理是極度緊張和不安的;因此,為了解決上述問題,發(fā)明了一種快速檢測儀器設(shè)備,該檢測儀器設(shè)備包括檢測傳感器和濾波器,檢測傳感器檢測人體的各個(gè)器官,以檢測心律為例,該檢測傳感器通過檢測心率形成周期性的波形信號(hào),再經(jīng)過濾波器過濾,該儀器設(shè)備根據(jù)過濾后得到的心律信號(hào)對比判斷心臟是否有無明顯病變癥狀,該儀器設(shè)備便于人們快速方便檢測身體各個(gè)器官,再通過其檢測結(jié)果人們可篩選去醫(yī)院做重點(diǎn)檢測的項(xiàng)目,進(jìn)行二次確認(rèn),有效縮短了檢測的周期時(shí)間;但是申請人在該種檢測儀器的使用過程中發(fā)現(xiàn)其還存在很多缺點(diǎn),由于該檢測儀器中濾波器的濾波頻率是固定的,因此該濾波器無法有效的對檢測到的周期波形信號(hào)進(jìn)行濾波,最終得到的檢測結(jié)果可靠性極低,該檢測儀器的檢測精度極低,這種可靠性極差的檢測結(jié)果會(huì)傳遞給測量者錯(cuò)誤的信息,嚴(yán)重影響測量者對其身體健康情況的判斷,嚴(yán)重時(shí),會(huì)耽誤測量者的最佳治療時(shí)間,造成極其嚴(yán)重的后果,給測量者和賣家均會(huì)造成巨大的損失。
因此,為了解決上述技術(shù)問題,本申請?zhí)岢隽艘环N精準(zhǔn)快速可調(diào)式智能化心律檢測系統(tǒng)及方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種精準(zhǔn)快速可調(diào)式智能化心律檢測系統(tǒng)及方法,解決了背景技術(shù)中存在的問題。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種精準(zhǔn)快速可調(diào)式智能化心律檢測系統(tǒng),包括
信號(hào)采集單元:用于采集人體的心律脈波信號(hào);
心律檢測單元:用于接收信號(hào)采集單元傳遞的心律脈波信號(hào),計(jì)算出心律最大值并對該心律脈波信號(hào)進(jìn)行第一次濾波;
可調(diào)式自適應(yīng)濾波器:用于接收心律檢測單元輸出反饋的心律脈波信號(hào),根據(jù)心律檢測單元計(jì)算出的心律最大值調(diào)整濾波頻率對該心律脈波信號(hào)進(jìn)行第二次濾波;
互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和分析單元:存儲(chǔ)有若干個(gè)波形信號(hào)數(shù)據(jù),用于接收可調(diào)式自適應(yīng)濾波器濾波后的心律脈波信號(hào)并和其存儲(chǔ)的波形信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析處理輸出檢測結(jié)果;
云端服務(wù)器:用于存儲(chǔ)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和分析單元輸出的檢測結(jié)果;
其中,信號(hào)采集單元、心律檢測單元、可調(diào)式自適應(yīng)濾波器、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和分析單元以及云端服務(wù)器依次電連接。
進(jìn)一步地,所述信號(hào)采集單元為光探測器或壓力傳感器。
進(jìn)一步地,所述心律檢測單元包括依次電連接的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、固定頻率數(shù)字濾波器、比較器和計(jì)數(shù)器。
進(jìn)一步地,所述心律檢測單元包括依次電連接的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、固定頻率數(shù)字濾波器、比較器、計(jì)數(shù)器、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和模擬濾波器。
本發(fā)明還公開了一種精準(zhǔn)快速可調(diào)式智能化心律檢測的方法,
包括如下步驟:
1)通過信號(hào)采集單元收集人體的心律脈波信號(hào);
2)信號(hào)采集單元采集到的心律脈波信號(hào)傳遞至心律檢測單元,心律檢測單元對該心律脈波信號(hào)分析計(jì)算出此時(shí)人體的心律最大值并進(jìn)行第一次濾波;
3)心律檢測單元將濾波后的心律脈波信號(hào)傳遞至可調(diào)式自適應(yīng)濾波器,并將步驟2)中計(jì)算出的心律最大值反饋至可調(diào)式自適應(yīng)濾波器,可調(diào)式自適應(yīng)濾波器根據(jù)該心律最大值調(diào)整濾波頻率對心律脈波信號(hào)進(jìn)行第二次濾波后輸出;
4)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和分析單元中存儲(chǔ)有若干個(gè)波形信號(hào)數(shù)據(jù),其接收到可調(diào)式自適應(yīng)濾波器輸出的心律脈波信號(hào)并將該心律脈波信號(hào)和存儲(chǔ)的波形信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比處理得出檢測結(jié)果;
5)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和分析單元得出檢測結(jié)果后傳遞至云端服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)。
進(jìn)一步地,所述心律檢測單元計(jì)算出人體心律最大值并進(jìn)行第一次濾波和可調(diào)式自適應(yīng)濾波器根據(jù)心律檢測單元計(jì)算出的心律最大值調(diào)整濾波頻率并進(jìn)行第二次濾波包括如下步驟:
1)截取信號(hào)采集單元傳遞的心律脈波信號(hào)f(t);
2)計(jì)算心律脈波頻率,通過傅里葉變換公式f(t)→f(ω)找出心律最大值max(f(ω))=ω0,ω0為此時(shí)人體的心律最大值;
3)根據(jù)步驟2)計(jì)算出的心律值ω0調(diào)整可調(diào)式自適應(yīng)濾波器的濾波頻率的調(diào)整響應(yīng)函數(shù),函數(shù)公式為t(ω,ω0);
4)以步驟3)中的調(diào)整響應(yīng)函數(shù)來處理步驟1)中截取的心律脈波信號(hào),公式為f'(ω)=f(ω)×t(ω,ω0),f'(t)=f(t)*t(t,ω0);
5)輸出步驟4)濾波后的振幅和相位。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明對現(xiàn)有技術(shù)中的檢測儀器做了實(shí)質(zhì)性的改進(jìn),包括信息采集單元、心律檢測單元、可調(diào)式自適應(yīng)濾波器以及互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和分析單元,信息采集單元收集人體的心律脈波信號(hào)傳遞至心律檢測單元,心律檢測單元會(huì)計(jì)算出此時(shí)人體的心律脈波信號(hào)并通過傅里葉變換公式計(jì)算出心律最大值并對心律脈波信號(hào)進(jìn)行第一次濾波,該心律檢測單元中采取的濾波器為固定頻率的濾波器,心律檢測單元計(jì)算出的心律最大值和第一次濾波后的心律脈波信號(hào)均反饋至可調(diào)式自適應(yīng)濾波器,可調(diào)式自適應(yīng)濾波器的濾波頻率是可調(diào)的,可調(diào)式自適應(yīng)濾波器根據(jù)心律最大值調(diào)整自身的濾波頻率進(jìn)行第二次濾波,能夠極大地消除心律脈波信號(hào)中的雜波,極大的提高了檢測精度,保證了檢測數(shù)據(jù)的可靠性;本發(fā)明通過心律檢測單元和可調(diào)式自適應(yīng)濾波器雙重濾波效果能夠極有效地去除雜波,且可調(diào)式自適應(yīng)濾波器的濾波頻率可調(diào),靈活性很強(qiáng),能夠根據(jù)實(shí)時(shí)檢測到的心律脈波信號(hào)隨時(shí)調(diào)整自身的濾波頻率,實(shí)現(xiàn)高精度的測量目的;本發(fā)明檢測過程快速,可調(diào)式自適應(yīng)濾波器輸出的心律脈波信號(hào)傳遞至互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和分析單元和存儲(chǔ)在其內(nèi)部的若干個(gè)信號(hào)波形進(jìn)行對比分析處理,得到最終檢測結(jié)果,經(jīng)過統(tǒng)計(jì),信號(hào)采集到最終檢測結(jié)果的得出只需要1-2分鐘,檢測速度極快,且測量者能夠根據(jù)檢測的結(jié)果再具體考慮去醫(yī)院做檢查的重點(diǎn)項(xiàng)目,極大地方便了人們的使用。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明:
圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明中心律檢測單元的一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖2中各部件的工作流程原理圖;
圖4是本發(fā)明中心律檢測單元的另一種結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是圖4中各部件的工作流程原理圖;
圖6是心律檢測單元和可調(diào)式自適應(yīng)濾波器對心律脈波信號(hào)處理的流程圖;
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
本發(fā)明不局限于心律檢測,還適用于對人體的其它器官進(jìn)行檢測包括肝、腎、脾、肺、胃、膽、膀胱等等,適用范圍廣,在該領(lǐng)域具有劃時(shí)代的突破性意義。
實(shí)施例1:如圖1-6所示,一種精準(zhǔn)快速可調(diào)式智能化心律檢測系統(tǒng),包括
信號(hào)采集單元:用于采集人體的心律脈波信號(hào);
心律檢測單元:用于接收信號(hào)采集單元傳遞的心律脈波信號(hào),計(jì)算出心律最大值并對該心律脈波信號(hào)進(jìn)行第一次濾波;
可調(diào)式自適應(yīng)濾波器:用于接收心律檢測單元輸出反饋的心律脈波信號(hào),根據(jù)心律檢測單元計(jì)算出的心律最大值調(diào)整濾波頻率對該心律脈波信號(hào)進(jìn)行第二次濾波;
互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和分析單元:存儲(chǔ)有若干個(gè)波形信號(hào)數(shù)據(jù),用于接收可調(diào)式自適應(yīng)濾波器濾波后的心律脈波信號(hào)并和其存儲(chǔ)的波形信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析處理輸出檢測結(jié)果;
云端服務(wù)器:用于存儲(chǔ)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和分析單元輸出的檢測結(jié)果;
其中,信號(hào)采集單元、心律檢測單元、可調(diào)式自適應(yīng)濾波器、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和分析單元以及云端服務(wù)器依次電連接;可調(diào)式自適應(yīng)濾波器是rc濾波器,其包含的電阻和電容均為可變的,通過調(diào)節(jié)電阻和電容器件的偏壓信號(hào)或其它方式調(diào)節(jié)電阻值和電容值的大小即可改變可調(diào)式自適應(yīng)濾波器的濾波頻率;云端服務(wù)器采用現(xiàn)有的阿里云、百度云盤等。
作為優(yōu)選技術(shù)方案,所述信號(hào)采集單元為光探測器或壓力傳感器。
心律檢測單元包括依次電連接的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、固定頻率數(shù)字濾波器、比較器和計(jì)數(shù)器;具體流程為:截取心律脈波信號(hào)f(t)輸出至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器;模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器對該心律脈波信號(hào)f(t)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,公式為:f(t)→f(n△t);固定頻率數(shù)字濾波器對f(n△t)進(jìn)行數(shù)字濾波后依次輸出至比較器、計(jì)數(shù)器,濾波公式為f'(n△t)=∑anf(n△t);比較器和計(jì)數(shù)器得出心律最大值hr后輸出至可調(diào)式自適應(yīng)濾波器進(jìn)行第二次濾波,公式為:f”(n△t)=∑bn(hr)f(n△t);
所述心律檢測單元包括依次電連接的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、固定頻率數(shù)字濾波器、比較器、計(jì)數(shù)器、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器和模擬濾波器;具體流程為:截取心律脈波信號(hào)f(t)輸出至模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器;模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器對該心律脈波信號(hào)f(t)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,公式為:f(t)→f(n△t);固定頻率數(shù)字濾波器對f(n△t)進(jìn)行數(shù)字濾波后依次輸出至比較器、計(jì)數(shù)器,濾波公式為f'(n△t)=∑anf(n△t);比較器和計(jì)數(shù)器得出心律值最大值hr后輸出至數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換;模擬偏壓信號(hào)用于模擬濾波器中的模擬濾波電路。
本發(fā)明還包括一種精準(zhǔn)快速可調(diào)式智能化心律檢測的方法,包括如下步驟:
1)通過信號(hào)采集單元收集人體的心律脈波信號(hào);
2)信號(hào)采集單元采集到的心律脈波信號(hào)傳遞至心律檢測單元,心律檢測單元對該心律脈波信號(hào)分析計(jì)算出此時(shí)人體的心律最大值并進(jìn)行第一次濾波;
3)心律檢測單元將濾波后的心律脈波信號(hào)傳遞至可調(diào)式自適應(yīng)濾波器,并將步驟2)中計(jì)算出的心律最大值反饋至可調(diào)式自適應(yīng)濾波器,可調(diào)式自適應(yīng)濾波器根據(jù)該心律最大值調(diào)整濾波頻率對心律脈波信號(hào)進(jìn)行第二次濾波后輸出;
4)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和分析單元中存儲(chǔ)有若干個(gè)波形信號(hào)數(shù)據(jù),其接收到可調(diào)式自適應(yīng)濾波器輸出的心律脈波信號(hào)并將該心律脈波信號(hào)和存儲(chǔ)的波形信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析對比處理得出檢測結(jié)果;
5)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)和分析單元得出檢測結(jié)果后傳遞至云端服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案,所述心律檢測單元計(jì)算出人體心律最大值并進(jìn)行第一次濾波和可調(diào)式自適應(yīng)濾波器根據(jù)心律檢測單元計(jì)算出的心律最大值調(diào)整濾波頻率并進(jìn)行第二次濾波包括如下步驟:
1)截取信號(hào)采集單元傳遞的心律脈波信號(hào)f(t);
2)計(jì)算心律脈波頻率,通過傅里葉變換公式f(t)→f(ω)找出心律最大值max(f(ω))=ω0,ω0為此時(shí)人體的心律最大值;
3)根據(jù)步驟2)計(jì)算出的心律值ω0調(diào)整可調(diào)式自適應(yīng)濾波器的濾波頻率,調(diào)整響應(yīng)函數(shù)的公式為t(ω,ω0);
4)以步驟3)中的調(diào)整響應(yīng)函數(shù)來處理步驟1)中截取的心律脈波信號(hào),公式為f'(ω)=f(ω)×t(ω,ω0),f'(t)=f(t)*t(t,ω0);
5)輸出步驟4)濾波后的振幅和相位。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。