一種測量心率的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子設備領域，特別涉及基于移動終端的測量心率的方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]心率是一項重要的生理指標，它在很大程度上能夠反應出人體心血管系統(tǒng)中許多生理病理的血液特征。由于紅外單色光在一般組織中的穿透性比血液中大幾十倍，當血液流經(jīng)指尖血管時，被測部分的透光率隨著血管搏動而發(fā)生變化，即紅外線被手指反射的強度隨著心跳變化，通過測量指脈可以測量出人體的心率。
[0003]在現(xiàn)有技術中，通常采用較大功率的對射式紅外反射感應裝置來檢測心率，如圖1所示，檢測時，用戶需將手指置于該裝置的凹槽處，感應裝置通過獲取紅外光透射手指后的強度波形數(shù)據(jù)，并計算單位時間極大值的個數(shù)來獲取用戶的心率值(將單位時間內(nèi)極大值個數(shù)作為心率值)。但在實際應用中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)這種獲取心率值的方法存在如下缺陷:
[0004](I)函數(shù)在某個區(qū)間內(nèi)，存在一個點連續(xù)可導，導數(shù)為0，且該點左邊的導數(shù)必須大于0、右邊的導數(shù)必須小于0，這樣的點方可稱為極大值點。而在實際應用中，由于并不清楚被測信號的周期，因此不能準確定義出該區(qū)間的大??；
[0005](2)現(xiàn)有技術中測量心率的做法沒有充分考慮其它信號的干擾，當出現(xiàn)其它信號的干擾時，會在短時間內(nèi)出現(xiàn)多個極大值點，從而干擾獲取到的心率值的準確性；
[0006]另外，由于系統(tǒng)的處理器處理的是數(shù)字信號，很難對于一個不規(guī)則的函數(shù)進行求極大值等復雜的運算，從而不利于用戶準確獲知自身實際的心率值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種測量心率的方法及系統(tǒng)，減小心率測量的誤差，使得心率的測量更加精確。
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種測量心率的方法，包含以下步驟:
[0009]終端在接收到測量心率的指令后，以預設的采樣頻率采集紅外光被反射面反射后的強度值，作為采樣信號；
[0010]獲取所述采樣信號的幅頻特性曲線；
[0011]根據(jù)所述幅頻特性曲線的峰值，獲取心率值。
[0012]本發(fā)明的實施方式還提供了一種測量心率的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:指令接收模塊及心率獲取模塊；
[0013]所述指令接收模塊用于接收測量心率的指令；
[0014]所述心率獲取模塊用于在所述指令接收模塊接收到測量心率的指令后，獲取心率值；
[0015]其中，所述心率獲取模塊包括:距離感應器、第一獲取單元、第二獲取單元及第三獲取單元；
[0016]所述第一獲取單元用于以預設的采樣頻率采集紅外光被反射面反射后的強度值，作為采樣信號；
[0017]所述第二獲取單元用于獲取所述采樣信號的幅頻特性曲線；
[0018]所述第三獲取單元用于根據(jù)所述幅頻特性曲線的峰值，獲取心率值。
[0019]本發(fā)明實施方式相對于現(xiàn)有技術而言，先根據(jù)預設的頻率，獲取紅外光經(jīng)反射面(在本發(fā)明實施方式中，該反射面可以為用戶的手指)反射后的強度值，再將該離散的強度值從時域轉換為頻域的幅頻特性曲線，并根據(jù)該幅頻特性曲線中的峰值獲取心率值，從而將測量心率轉換為尋找幅頻特性曲線中的峰值，而確定幅頻特性曲線中峰值的做法，比現(xiàn)有技術中確定單位時間內(nèi)極大值的個數(shù)的做法更加容易，且可靠性更高，更有利于提高心率測量的準確性，提升用戶的體驗。
[0020]進一步地，在根據(jù)所述幅頻特性曲線的峰值，獲取心率值的步驟中，
[0021]終端將所述幅頻特性曲線中幅度最大的峰值點所對應的頻率作為心率值。有利于提高獲取到的心率的準確性。
[0022]進一步地，在終端將所述幅頻特性曲線中幅度最大的峰值點所對應的頻率作為心率值的步驟中，
[0023]所述終端在預設的頻率范圍內(nèi)選取幅度最大的峰值點，并將所述峰值點所對應的頻率作為心率值。
[0024]在預設的頻率范圍內(nèi)選取幅度最大的峰值點，即有利于提高獲取幅度最大的峰值點的速度，也有利于提高獲取到的心率值的準確性。
[0025]進一步地，在根據(jù)所述幅頻特性曲線的峰值，獲取心率值的步驟中，包括以下子步驟:
[0026]獲取所述幅頻特性曲線中幅度大于預設值的峰值點；
[0027]將所述峰值點所對應的頻率的平均值作為心率值。有利于提高獲取到的心率的準確性。
[0028]進一步地，在獲取所述幅頻特性曲線中幅度大于預設值的峰值點的步驟中，
[0029]所述終端在預設的頻率范圍內(nèi)獲取所述幅頻特性曲線中幅度大于預設值的峰值點。有利于提高獲取幅度大于預設值的峰值點的速度，以及獲取到的心率值的準確性。
[0030]進一步地，所述預設的頻率范圍為0.5Hz至2.5Hz。正常人的心率一般在IHz到
1.6Hz之間，考慮到一些心腦血管患者的心率會超出此范圍，本實施方式將預設的范圍設為
0.5Hz至2.5Hz之間，有利于提高獲取到的心率的準確性。
【附圖說明】
[0031]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術的對射式紅外反射感應裝置的結構示意圖；
[0032]圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的一種測量心率的方法的流程圖；
[0033]圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的距離傳感器的結構示意圖；
[0034]圖4是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的采樣信號的時域圖；
[0035]圖5是根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的采樣信號的幅頻特性曲線；
[0036]圖6是根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的一種測量心率的方法的流程圖；
[0037]圖7是根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的另一種測量心率的方法的流程圖；
[0038]圖8是根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的一種測量心率的系統(tǒng)的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0039]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發(fā)明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節(jié)。但是，即使沒有這些技術細節(jié)和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現(xiàn)本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
[0040]本發(fā)明的第一實施方式涉及一種測量心率的方法。在實際應用中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在心臟的搏動周期內(nèi)，外周血管中的微動脈、毛細血管和微靜脈內(nèi)流過的血液會相應的呈脈動性變化，當血液流經(jīng)指尖血管時，被手指反射的紅外線的強度也會隨著血管搏動而發(fā)生變化，也就是說，被手指反射的紅外線的強度隨著心跳變化，基于此，可通過獲取被手指反射的紅外線的強度的頻譜曲線，獲取心率值。
[0041]本實施方式的具體流程如圖2所示。
[0042]在步驟201中，終端接收測量心率的指令，啟動距離傳感器。
[0043]在本實施方式中，用戶要測量心率時，可將手指的指腹置于距離傳感器的表面，并通過打開相應的心率測量程序向終端發(fā)送測量心率的指令，終端在接收到該指令后，啟動距離傳感器，并進入步驟202。
[0044]在步驟202中，終端在預設的時間內(nèi)，以預設的采樣頻率采集紅外光被反射面反射后的強度值，作為采樣信號。
[0045]具體地說，距離傳感器包括:紅外線發(fā)射管及紅外線強度感應器(如圖3所示)，其中，紅外線發(fā)射管用于發(fā)射紅外線，紅外線強度感應器用于接收被反射面(在本實施方式中，該反射面可以為指腹)反射后的紅外線，并測量被反射后的紅外線的強度(紅外線強度感應器通過讀值反映反射后的紅外線的強度，紅外線強度感應器的讀值越大，反射后的紅外線的強度值越大，強度即越大)。
[0046]為了不失真地恢復模擬信號(該模擬信號為紅外光被反射面反射后的強度信號在采集時間范圍內(nèi)即預設時間范圍內(nèi)的連續(xù)性信號)，讓采樣之后的數(shù)字信號完整地保留原始信號中的信息，根據(jù)采樣定理，本實施方式中預設的采樣頻率應至少為模擬信號頻譜中最高頻率的2倍，同時，為了保證頻率計算的精度，提高心率測量的準確性，本實施方式將以預設的時間為10s、采樣頻率為10Hz為例對心率的測量過程作具體地闡述。
[0047]也就是說，在本實施方式中，終端在啟動距離傳感器后的1s內(nèi)，每隔1ms采集一次紅外線強度感應器的讀值(即被指腹反射后的紅外線的強度值)，并將其作為采樣信號，1s后，終端進入步驟203。
[0048]在步驟203中，終端獲取采樣信號的幅頻特性曲線。
[0049]在步驟202中，終端采集到的采樣信號是一組隨時間變化(即時域范圍內(nèi))的離散性的數(shù)據(jù)，屬于時域信號，由這些數(shù)據(jù)只能得到信號(即被指腹反射后的紅外線的強度)隨著時間變化的規(guī)律，而根據(jù)心率與被指腹反射后的紅外線的強度的關系可知:在心臟的搏動周期內(nèi)，血管內(nèi)血液也會相應地呈脈動性變化，血液中的氧合血紅蛋白(Hb02