基于可穿戴光电传感技术的去运动伪影脉率检测方法

摘要：

脉搏波是分析人体心血管系统生理状况的重要检测对象,可穿戴光电设备采集的脉搏信号常因人体运动而引入运动伪影,进而影响脉率检测结果的准确性,由于伪影的主要频率分量和光电信号频率相重叠,所以减少伪影有难度.针对现有脉率检测精度不高、抗运动干扰能力不足问题,提出一种结合非线性自适应滤波和线性调频Z变换(CZT)的脉率检测方法.首先对光电容积脉搏波描记法(PPG)采集的信号预处理滤除高频干扰和基线漂移,然后选用微机电系统(MEMS)检测加速度信号作为参考信号,构建基于最小均方(LMS)的非线性自适应滤波器去除运动伪影,最后利用线性调频Z变换(CZT)对信号进行频谱分析计算脉率值.实验通过对10名受试者采集的实验数据进行性能评估,结果表明,该方法能有效从干扰脉搏波信号中恢复出原始信号,测得的受试者脉率平均绝对误差为1.96 bpm,具有较高的准确率和抗干扰能力.

关键词：可穿戴、CZT、PPG、MEMS、LMS、脉率、运动伪影

所属期刊栏目：54

分类号：TP391;TN29(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家重点研发计划No.2021YFA0910400

在线出版日期：2024-09-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1102-1107