呼吸監測聯合優化方法、計算機設備和可讀存儲介質與流程

本技術涉及生理指標監測領域，特別是涉及一種呼吸監測聯合優化方法、計算機設備和可讀存儲介質。

背景技術：

1、隨著生理指標監測技術的發展，出現了睡眠時的呼吸監測技術，其通過監測生理指標得到指標值，而后通過該指標值實現睡眠時的呼吸監測。

2、傳統技術中，通過imu（inertial?measurement?unit，慣性測量單元）傳感器以及ppg（photo?plethysmo?graphy，光電容積脈搏波）傳感器進行生理指標的監測。而為了保證指標值的估計精度，一般對傳感器對應的采樣參數的參數值進行較高設置。

3、然而，傳感器在使用時會消耗電池的電能，采樣參數的參數值進行較高設置會加劇電能的消耗，導致呼吸監測設備的續航較低。

技術實現思路

1、基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種能夠在保證估計精度的情況下降低傳感器功耗的呼吸監測聯合優化方法、計算機設備和可讀存儲介質。

2、第一方面，本技術提供了一種呼吸監測聯合優化方法，包括：

3、獲取至少兩種生理指標在當前呼吸周期分別對應的第一指標值；各所述第一指標值基于采樣控制器控制ppg傳感器采樣得到的第一ppg信號估計得到；

4、基于各所述第一指標值預測得到各所述生理指標在下一呼吸周期的預測值；

5、基于各所述預測值、預設精度優化系數、預設功耗優化系數和所述ppg傳感器的光源的電流特性系數，確定在聯合功耗計算和誤差界計算的情況下得到的最小值對應的目標采樣參數；所述光源包括紅光光源和紅外光源；所述目標采樣參數用于供所述采樣控制器控制所述ppg傳感器在下一呼吸周期進行采樣；

6、基于所述目標采樣參數對所述采樣控制器進行采樣參數調整。

7、在其中一個實施例中，所述基于各所述預測值、預設精度優化系數、預設功耗優化系數和所述ppg傳感器的光源的電流特性系數，確定在聯合功耗計算和誤差界計算的情況下得到的最小值對應的目標采樣參數包括：

8、基于各所述預測值進行功耗計算，及基于各所述預測值進行誤差界計算；

9、將預設功耗優化系數和所述ppg傳感器的光源的電流特性系數作為功耗計算時的第一系數，及將預設精度優化系數作為誤差界計算時的第二系數，進行聯合計算；

10、確定在聯合計算的情況下得到的最小值對應的目標采樣參數。

11、在其中一個實施例中，各所述第一指標值包括第一心率值、第一血氧含量和第一呼吸特征值，所述第一呼吸特征值包括呼吸運動在相對靜態時的第一時間區間，所述目標采樣參數包括多個采樣時刻、多個采樣頻率和多個發射強度，所述確定在聯合計算的情況下得到的最小值對應的目標采樣參數包括：

12、以誤差估計下界為優化目標，基于所述第一時間區間的結束時刻、該結束時刻的采樣值以及所述第一血氧含量，確定各所述采樣時刻；

13、確定各所述采樣時刻對應的采樣頻率和所述ppg傳感器的發射單元的發射強度。

14、在其中一個實施例中，各所述預測值至少包括下一呼吸周期的呼吸運動在相對靜態時的第二時間區間，各所述采樣時刻至少包括下一呼吸周期的最大信號強度對應的第一時刻以及所述第二時間區間內的至少一個第二時刻。

15、在其中一個實施例中，各所述第一指標值包括第一心率值、第一血氧含量和第一呼吸特征值，所述第一呼吸特征值包括第一呼吸信號特征值和呼吸運動在相對靜態時的第一時間區間，所述基于各所述第一指標值預測得到各所述生理指標在下一呼吸周期的預測值包括：

16、基于所述第一心率值、所述第一血氧含量和所述第一呼吸信號特征值預測得到下一呼吸周期的第二呼吸信號特征值；

17、基于所述第一血氧含量和所述第二呼吸信號特征值預測得到下一呼吸周期的第二血氧含量；

18、基于所述第一時間區間和所述第一心率值預測得到下一呼吸周期的呼吸運動在相對靜態時的第二時間區間。

19、在其中一個實施例中，所述方法還包括：

20、獲取ppg傳感器在下一呼吸周期采樣得到的第二ppg信號，及預測得到的呼吸運動在相對靜態時的第二時間區間；

21、確定所述下一呼吸周期中除所述第二時間區間之外的第三時間區間；

22、基于各所述生理指標對應的先驗參數，分別在所述第二時間區間和所述第三時間區間對所述第二ppg信號進行濾波處理；

23、基于濾波后的第二ppg信號估計得到各所述生理指標的第二指標值。

24、在其中一個實施例中，所述基于各所述生理指標對應的先驗參數，分別在所述第二時間區間和所述第三時間區間對所述第二ppg信號進行濾波處理包括：

25、若所述至少兩種生理指標中存在同時對應所述第二時間區間的兩種目標生理指標，則分別確定所述第二ppg信號中第二時間區間對應的每個采樣數據與各所述目標生理指標之間的相關度；

26、分別對每個采樣數據基于相關度最高的目標生理指標對應的先驗參數進行濾波處理。

27、在其中一個實施例中，各所述第二指標值包括第二心率值、第二血氧含量和第二呼吸特征值，所述基于濾波后的第二ppg信號估計得到各所述生理指標的第二指標值包括：

28、從濾波后的第二ppg信號中分別提取得到呼吸對應的呼吸特征ppg信號、血氧對應的血氧特征ppg信號和心率對應的心率特征ppg信號；

29、基于所述呼吸特征ppg信號確定所述第二呼吸特征值；所述第二呼吸特征值包括第二呼吸信號特征值和呼吸運動在相對靜態時的第四時間區間；

30、基于所述第四時間區間和所述血氧特征ppg信號確定所述第二血氧含量；

31、基于所述第四時間區間和所述心率特征ppg信號確定所述第二心率值。

32、在其中一個實施例中，所述基于所述目標采樣參數對所述采樣控制器進行采樣參數調整之后包括：

33、在所述下一呼吸周期采樣時，基于調整后的采樣參數得到各所述生理指標的第三指標值；

34、基于所述第三指標值對預測函數參數進行更新；所述預測函數參數包括血氧、心率和呼吸對應的計算參數。

35、第二方面，本技術還提供了一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序時實現以下步驟：

36、獲取至少兩種生理指標在當前呼吸周期分別對應的第一指標值；各所述第一指標值基于采樣控制器控制ppg傳感器采樣得到的第一ppg信號估計得到；

37、基于各所述第一指標值預測得到各所述生理指標在下一呼吸周期的預測值；

38、基于各所述預測值、預設精度優化系數、預設功耗優化系數和所述ppg傳感器的光源的電流特性系數，確定在聯合功耗計算和誤差界計算的情況下得到的最小值對應的目標采樣參數；所述光源包括紅光光源和紅外光源；所述目標采樣參數用于供所述采樣控制器控制所述ppg傳感器在下一呼吸周期進行采樣；

39、基于所述目標采樣參數對所述采樣控制器進行采樣參數調整。

40、第三方面，本技術還提供了一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現以下步驟：

41、獲取至少兩種生理指標在當前呼吸周期分別對應的第一指標值；各所述第一指標值基于采樣控制器控制ppg傳感器采樣得到的第一ppg信號估計得到；

42、基于各所述第一指標值預測得到各所述生理指標在下一呼吸周期的預測值；

43、基于各所述預測值、預設精度優化系數、預設功耗優化系數和所述ppg傳感器的光源的電流特性系數，確定在聯合功耗計算和誤差界計算的情況下得到的最小值對應的目標采樣參數；所述光源包括紅光光源和紅外光源；所述目標采樣參數用于供所述采樣控制器控制所述ppg傳感器在下一呼吸周期進行采樣；

44、基于所述目標采樣參數對所述采樣控制器進行采樣參數調整。

45、上述呼吸監測聯合優化方法、計算機設備和可讀存儲介質，通過ppg傳感器來進行生理指標的監測，降低了傳感器功耗，在此基礎上，基于各預測值、預設精度優化系數、預設功耗優化系數和ppg傳感器的光源的電流特性系數，確定在聯合功耗計算和誤差界計算的情況下得到的最小值對應的目標采樣參數，并基于目標采樣參數對采樣控制器進行采樣參數調整。從而既降低了的傳感器功耗，又降低了對生理指標進行監測時的誤差，進而在保證估計精度的情況下降低傳感器功耗。