轻量喘息检测方法和系统.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201180011627.1

申请日:

20110314

公开号:

CN102781318B

公开日:

20141203

当前法律状态:

有效性:

失效

法律详情:

IPC分类号:

A61B5/08

主分类号:

A61B5/08

申请人:

夏普株式会社

发明人:

付永吉

地址:

日本国大阪府大阪市阿倍野区长池町22番22号

优先权:

12/661,477

专利代理机构:

中科专利商标代理有限责任公司

代理人:

王波波

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内容摘要

用于便携式呼吸健康监测设备的轻量喘息检测方法和系统通过采用轻量算法节省了便携式呼吸健康监测设备的计算资源,轻量算法计算呼吸信号的部分短时傅里叶变换(STFT)图像,部分短时傅里叶变换(STFT)图像包括喘息检测所必要的所有数据点但是排除喘息检测所不必要的许多数据点。该方法和系统在仍确保检测到呼吸信号中每个喘息的同时提供了计算资源的实质上节省。

权利要求书

1.一种移动健康监测设备,包括:呼吸数据捕获系统;呼吸数据获取系统;呼吸数据处理系统;以及呼吸数据输出接口,其中,呼吸数据处理系统还包括:接收部,用于经由呼吸数据获取系统接收来自呼吸数据捕获系统的呼吸信号;非邻接行计算部,计算呼吸信号的短时傅里叶变换STFT图像的非邻接行,直到识别出STFT图像中符合一个或多个喘息峰准则的开始行为止;邻接行计算部,一旦识别出符合喘息峰准则的开始行,就计算STFT图像中在开始行之前的邻接行以及STFT图像中在开始行之后的邻接行,直到识别出不符合喘息峰准则的在前行和在后行为止;确定部,一旦识别出不符合喘息峰准则的在前行和在后行,就使用STFT图像中计算出的符合喘息峰准则的行的总计数,来确定峰的持续时间是否符合一个或多个喘息持续时间准则;喘息速率计算部,在确定持续时间符合喘息持续时间准则时,计算喘息速率;以及传输部,用于向输出接口传输对喘息速率加以指示的信息。 2.根据权利要求1所述的设备,其中,喘息峰准则包括STFT图像的开始行的最小峰频率、最小峰高度和最小峰宽度。 3.根据权利要求1所述的设备,其中,在检测到STFT图像中所计算行中最高幅度峰的频率、高度和宽度分别超过预定频率、高度和宽度阈值时,识别出所计算行与喘息峰准则的符合性。 4.根据权利要求1所述的设备,其中,在检测到STFT图像中所计算行中最高幅度峰的频率、高度或宽度之中的一个或多个分别在预定频率、高度或宽度阈值以下时,识别出所计算行与喘息峰准则的不符合性。 5.根据权利要求1所述的设备,其中,喘息持续时间准则包括最小喘息持续时间。 6.根据权利要求1所述的设备,其中,至少部分基于总计数与预定喘息持续时间阈值的比较来确定持续时间与喘息持续时间准则的符合性。 7.根据权利要求1所述的设备,其中,非邻接行的每个连续对由STFT图像中根据最小喘息持续时间确定的预定数目的行分开。 8.根据权利要求1所述的设备,其中,呼吸数据处理系统将对开始行之前的邻接行和开始行之后的邻接行的计算限制到每个邻接行中在开始行的最高幅度峰的预定频率范围内的区域。 9.根据权利要求1所述的设备,其中,呼吸数据获取系统与呼吸数据捕获系统通信耦合,呼吸数据处理系统与呼吸数据获取系统通信耦合,并且呼吸数据输出接口与呼吸数据处理系统通信耦合。 10.一种轻量喘息检测方法,包括以下步骤:接收呼吸信号;计算呼吸信号的短时傅里叶变换STFT图像的非邻接行,直到识别出STFT图像中符合一个或多个喘息峰准则的开始行为止;一旦识别出符合喘息峰准则的开始行,就计算STFT图像中在开始行之前的邻接行以及STFT图像中在开始行之后的邻接行,直到识别出不符合喘息峰准则的在前行和在后行为止;并且一旦识别出不符合喘息峰准则的在前行和在后行,就使用STFT图像中计算出的符合喘息峰准则的行的总计数,来确定峰的持续时间是否符合一个或多个喘息持续时间准则。 11.根据权利要求10所述的方法,包括以下步骤:在确定持续时间符合喘息持续时间准则时,由呼吸数据处理系统计算喘息速率。 12.根据权利要求10所述的方法,还包括以下步骤:在确定持续时间不符合喘息持续时间准则时,跳过STFT图像中根据最小喘息持续时间确定的预定数目的行,并且重新执行第一计算步骤。

说明书

技术领域

本发明涉及移动健康监测,更具体地涉及轻量(lightweight)喘 息检测方法和系统,设计用于改善便携式呼吸健康监测设备。

背景技术

喘息监测是慢性呼吸道疾病管理(例如,哮喘病管理)的重要方 面。喘息是叠加在正常呼吸声音上的偶发性肺部声音,并且指示受阻 塞的呼吸。喘息通常由持续预定时间段的高音调声音来表征,并且可 以通过评估呼吸道信号的时间分量和频率分量来检测。

在传统喘息监测中,计算完全短时傅里叶变换(STFT)图像来检 测呼吸信号中的喘息。根据以下公知公式,完全STFT图像针对时域和 和频域中的所有数据点提供呼吸信号幅度的二维表示:

STFT { x ( t ) } ≡ X ( τ , ω ) = ∫ - ∞ ∞ x ( t ) ω ( t - τ ) e - jωt dt ]]>

其中,w(t)是窗口函数,x(t)是要变换的信号,X(τ,ω)是x(t)w(t-τ) 的傅里叶变换,复函数表示时间和频率上信号的相位和幅度。可以根 据对完全STFT图像中选定数据点的评估来检测喘息。

传统喘息监测并不非常适合于便携式呼吸健康监测设备,便携式 呼吸健康监测设备在佩戴该系统的人在他或她日常走动时连续获取和 评估呼吸信号。这样的设备具有有限的计算资源,并且计算完全STFT 图像来检测喘息通常消耗那些稀少资源难以接受的较大份额。

发明内容

在本发明的一个方面中,一种移动健康监测设备包括:呼吸数据 捕获系统;呼吸数据获取系统;呼吸数据处理系统,呼吸数据输出接 口,其中,呼吸数据处理系统还包括:接收部,用于经由获取系统接 收来自捕获系统的呼吸信号;非邻接行计算部,计算呼吸信号的短时 傅里叶变换(STFT)图像的非邻接行,直到识别出STFT图像中符合 一个或多个喘息峰准则的开始行为止;邻接行计算部,一旦识别出符 合喘息峰准则的开始行,就计算STFT图像中在开始行之前的邻接行以 及STFT图像中在开始行之后的邻接行,直到识别出不符合喘息峰准则 的在前行和在后行为止;确定部,一旦识别出不符合喘息峰准则的在 前行和在后行,就使用STFT图像中计算出的符合喘息峰准则的行的总 计数,来确定峰的持续时间是否符合一个或多个喘息持续时间准则; 喘息速率计算部,在确定持续时间符合喘息持续时间准则时,计算喘 息速率;以及传输部,用于向输出接口传输对喘息速率加以指示的信 息。

在本发明的另一方面中,一种轻量喘息检测方法包括以下步骤: 接收呼吸信号;计算呼吸信号的短时傅里叶变换(STFT)图像的非邻 接行,直到识别出STFT图像中符合一个或多个喘息峰准则的开始行为 止;一旦识别出符合喘息峰准则的开始行,就计算STFT图像中在开始 行之前的邻接行以及STFT图像中在开始行之后的邻接行,直到识别出 不符合喘息峰准则的在前行和在后行为止;并且一旦识别出不符合喘 息峰准则的在前行和在后行,就使用STFT图像中计算出的符合喘息峰 准则的行的总数,通过处理系统来确定峰的持续时间是否符合一个或 多个喘息持续时间准则。

在本发明的又一方面中,轻量喘息检测方法包括以下步骤:接收 呼吸信号;计算呼吸信号的部分STFT图像,STFT图像包括呼吸信号 的完整STFT图像的选定行的选定数据点,其中至少部分基于一个或多 个喘息峰准则来选择行和数据点;并且至少部分基于喘息峰准则来检 测部分STFT图像中的喘息。

结合以下简要描述的附图,参照以下详细描述来更好地理解本发 明的这些和其他方面。当然,本发明由所附权利要求来限定。

附图说明

图1示出了本发明一些实施例中移动健康监测设备。

图2示出了本发明一些实施例中呼吸数据处理系统执行的喘息检 测方法。

图3示出了呼吸数据处理系统所接收的呼吸信号。

图4示出了呼吸数据处理系统所计算的STFT图像的行。

图5示出了呼吸数据处理系统所计算的喘息检测参数的二进制 值。

图6示出了呼吸数据处理系统所计算的STFT图像的选定数据点的 图。

图7示出了完整STFT图像。

图8示出了呼吸数据处理系统的部件。

具体实施方式

本发明提供了用于便携式呼吸健康监测设备的轻量喘息检测方 法和系统。本发明通过采用轻量算法节约了便携式呼吸健康监测设备 的计算资源,轻量算法计算呼吸信号的部分STFT图像,部分STFT图 像包括喘息检测所不必要的许多数据点以外的喘息检测所必要的所有 数据点。该方法和系统提供了计算资源的实质上节省,同时仍确保检 测到呼吸信号中的每次喘息。

图1示出了本发明一些实施例中的移动健康监测设备100。监测设 备100包括以通信方式串联耦合的呼吸数据捕获系统105、呼吸数据获 取系统110、呼吸数据处理系统115和呼吸数据输出接口120。

捕获系统105在检测点(例如,被监测的人的气管、胸部或背部) 处检测肺部声音,并且将呼吸信号以从检测到的肺部声音所产生的电 信号形式传输至获取系统110。捕获系统105例如可以包括置于人实验 对象身体上的声换能器。

获取系统110对从捕获系统105接收到的呼吸信号进行放大、滤 波、执行模/数(A/D)转换和自动增益控制(AGC),并且向处理系 统115传输呼吸信号。例如,可以通过串行布置的预放大器、带通滤波 器、终放大器、A/D转换和AGC级来执行放大、滤波、A/D转换和AGC。

在执行软件指令的处理器的控制下,处理系统115对呼吸信号执 行包括计算部分STFT图像的时域和频域处理,以检测喘息并计算喘息 速率。处理系统115在处理器的控制下向数据输出接口120输出喘息速 率。

图8示出了呼吸处理系统115中包含的部件。处理系统115包括: 接收部805,经由获取系统100接收来自捕获系统的呼吸信号。

处理系统115还包括:非邻接行计算部810,用于计算呼吸信号的 STFT图像的非邻接行,直到识别出STFT图像中符合一个或多个喘息 峰准则的开始行为止。

处理系统115还包括:邻接行计算部815,用于一旦识别出符合喘 息峰准则的开始行,就计算STFT图像中在开始行之前的邻接行以及 STFT图像中在开始行之后的邻接行,直到识别出不符合喘息峰准则的 在前行和在后行为止。

处理系统115还包括:确定部820,用于一旦识别出不符合喘息峰 准则的在前行和在后行,就使用STFT图像中计算出的符合喘息峰准则 的行的总计数,来确定峰的持续时间是否符合一个或多个喘息持续时 间准则。

处理系统115还包括:喘息速率计算部825,用于在确定持续时间 符合喘息持续时间准则时,计算喘息速率。处理系统115还包括:传输 部830,用于向输出接口传输对喘息速率加以指示的信息。

数据输出接口120包括以下一个或多个:用户接口、本地分析模 块、数据管理元件和网络接口,用于显示、处理、存储和/或发送从处 理系统115接收到的信息(例如喘息速率)。

尽管在所示意的实施例中,捕获系统105、获取系统110、处理系 统115和输出接口120是在人们进行日常活动时实时地监测人们的生理 状态的便携式(例如,可佩戴)移动健康监测设备的部件,但是在其 他实施例中,捕获系统105、获取系统110、处理系统115和/或数据输 出接口120可以是经由有线或无线链路远程耦合的分离设备的部件。

图2示出了本发明一些实施例中处理系统115在执行软件指令的 处理器的控制下所执行的喘息检测方法。结合附图3-7来描述该方法。

首先,处理系统115接收来自获取系统110的时域呼吸信号 (S205)。图3示出了处理系统115接收到的示例性时域呼吸信号。呼 吸信号的x轴是以秒为单位的时间,呼吸信号的y轴是任意单位的声音 幅度。呼吸信号呈现与呼吸循环(即,吸气/呼气)相对应的周期。在 时域呼吸信号中喘息是不容易地检测的。

接着,处理系统115计算呼吸信号的STFT图像的非邻接行,直到 识别出符合喘息峰准则的开始行为止。在这方面,处理系统115将STFT 图像的候选开始行的最高幅度峰的频率、高度和宽度分别与预定频率、 高度和宽度相比较(S215)。例如,该幅度峰可以被看做STFT图像开 始行的最小峰频率、最小峰高度和最小峰宽度。如果候选开始行的最 高幅度峰的频率、高度和宽度均在阈值以上,则该候选开始行被选作 开始行,并且流程移至步骤S225。另一方面,如果候选开始行的最高 幅度峰的频率、高度或宽度中的一个或多个在阈值以下,则处理系统 115自候选开始行前进N行(S220),并且在新候选开始行处重新执行 步骤S215。在循环中重复步骤S215和S220,直到选定开始行,或者已 经计算了所有候选开始行且找到期望的行为止。

为了更好地说明,图4示出了处理系统115所计算的STFT图像的 行。该行是在尺寸为W的短时间窗上获取的完整STFT图像的片段。该 行的x轴是频率(赫兹),该行的y轴是任意单位的幅度。行中最高幅度 峰以大约190Hz为中心。在步骤S215中,将峰的频率、高度和宽度分 别与频率、高度和宽度阈值相比较,来确定是否将该行选作开始行。 作为示例,可以将频率阈值设置在150Hz处,以符合要被正确地分为 喘息的峰所需的最小频率。由于图4中示出的峰的频率大于150Hz,因 此在该示例中应当超过频率阈值。在峰的高度(由图4中的圆圈表示) 和峰的宽度(在图4中表示)与喘息的最小高度和宽度阈值特性之间进 行类似的比较,以确定是否将该行选作开始行。

明智地选择步骤S220中使用的N的值,以对应于要被正确地分为 喘息的峰所需的最小持续时间。通过选择符合最小持续时间喘息的N 的值,与计算完整STFT图像的喘息检测方法相比,将处理系统115所 计算的行总数减小到N分之一。此外,可以在不会有不能检测呼吸信 号中表达的任何喘息的风险的情况下实现这种计算量降低。更具体地, 可以根据以下公式来确定N的值:

N=D/[W(1-X)]

其中,D是最小喘息持续时间、W是每个STFT行的窗口尺寸,X 是相邻STFT行之间的交叠百分比。作为示例,D可以被配置为250ms, W可以被配置为80ms,X可以被配置为0.50,使得上述公式在舍入之 后得到N=6。

一旦选择了开始行,处理系统115就计算在开始行之前的邻接行, 直到识别出不符合喘息峰准则的在前行。在这方面,处理系统115首先 检查当前行(首先作为开始行)是否是STSF图像的最早可用行(S225)。 如果当前行是最早可用行,则不能进行对在前行的计算,并流程移至 步骤S245。另一方面,如果当前行不是最早可用行,则能够进行对在 前行的计算,并且处理系统往后退一行(S230),并且将新当前行的 最高幅度峰的频率、高度和宽度分别与预定频率、高度和宽度阈值相 比较(S235)。如果当前行的最高幅度峰的频率、高度和宽度之一在 阈值以下,则流程移至步骤S240。另一方面,如果当前行的最高幅度 峰的所有频率、高度或宽度均在阈值以上,则处理系统115返回至步骤 S225。在循环中重复步骤S225-S235,直到在开始行之前找到不符合 喘息峰准则的行,或者已经计算了开始行之前的所有可用行并且找到 了符合的行为止。

接着,处理系统15计算开始行之后的邻接行,直到识别出不符合 喘息峰准则的在后行为止。在这点上,处理系统15前进至开始行之后 的第一行(S240、S245),并且将当前行的最高幅度峰的频率、高度 和宽度分别与频率、高度和宽度阈值相比较(S250)。如果当前行的 最高幅度峰的频率、高度和宽度之一在阈值以下,则流程移至步骤 S255。另一方面,如果当前行的最高幅度峰的所有频率、高度或宽度 均在阈值之上,则处理系统115返回至步骤245。步骤S254和S250在循 环中重复,直到找到开始行之后不符合喘息峰准则的行。

自然,处理系统115计算在开始行之前和之后的邻接行的次序是 可逆的。即,处理系统115可以首先计算开始行之后的邻接行,并且其 后计算开始行之前的邻接行。

重要地,对开始行之前和之后的临界行的计算受限于开始行的最 高幅度峰的中心频率的预定范围内的每个邻接行的区域。例如,如果 将图4中的行选作开始行,处理系统115将对开始行之前和之后的每个 邻接行的计算限制于图4中示出的虚线所限制的数据点。与计算完整 STFT图像的方法相比,这种限制提供了处理系统15所计算的STFT图 像的数据点数目的附加显著减少。

一旦识别出不符合喘息峰准则的在前行和在后行,处理系统115 就使用计算出的符合喘息峰准则的行的总计数来确定最高幅度峰的持 续时间是否符合喘息峰准则。在这点上,处理系统115将伴随执行步骤 S215、S235和S250所计算的以上阈值行的总数与喘息持续时间阈值相 比较(S255)。在一些实施例中,将总计数直接与表示为行数目(例 如,N=6)的喘息持续时间阈值相比较。在其他实施例中,将总计数 转换为以时间为单位的持续时间,并且将持续时间与以时间为单位表 示的喘息持续时间阈值相比较。在任一事件中,如果比较结果在阈值 以下,则符合喘息峰准则的峰的持续时间不足以将峰分为喘息,并且 流程返回至步骤S220。另一方面,如果比较结果在阈值以上,则峰的 持续时间足以将峰分为喘息,并且处理系统115对喘息进行处理 (S260)。例如,喘息处理可以包括根据以下公式来计算喘息速率:

R=tw/ttot

其中,R是喘息速率,tw是喘息的持续时间,并且ttot是呼吸循环的 持续时间。

图5示出了伴随执行图2的方法处理系统115所确定的喘息检测参 数的示例性二进制值。值“1”指示符合给定准则,值“0”指示不符 合给定准则。图5示出了以下针对以下准则的值:峰高度510、峰宽度 520、峰连续性530(即,在前行和当前行是否均满足峰高度和宽度准 则)以及喘息检测540(即,在最小喘息持续时间内是否保持峰连续性)。

图6是示出了伴随执行图2的方法处理系统115所计算的呼吸信号 的STFT图像的选定数据点的图(快速喘息算法)。图的暗区指示计算 的数据点。图的亮区指示没有计算的数据点,并且反映了相对于计算 完整STFT图像的方法的计算量节省。

图7是示出了在不同时刻处呼吸信号中表示的不同频率的幅度 (针对黑色背景示为白区)的完整STFT图像(这里用黑色和白色示 出)。图6和图7的并置使得清楚的是,伴随执行图2的方法处理系统115 所计算的数据点数目明显少数完整STFT图像中数据点的数目,这是由 于:因步骤S215和S220跳过STFT图像的次要行,并且因在步骤S235 和S250计算的频率限制行仅在有限频率范围中计算STFT图像的其他 行。

本发明的一些实施例公开了设备,其中,喘息峰准则包括STFT 图像的开始行的最小峰频率、最小峰高度和最小峰宽度。

本发明的一些实施例公开了设备,其中,在检测到所计算行中最 高幅度峰的频率、高度和宽度分别超过预定频率、高度和宽度阈值时, 就识别STFT图像中所计算行与喘息峰准则的符合性。

本发明的一些实施例公开了设备,其中,在检测所计算行中最高 幅度峰的一个或多个频率、高度或宽度分别在预定频率、高度或宽度 阈值以下时,识别STFT图像中所计算行与喘息峰准则的不符合性。

本发明的一些实施例公开了设备,其中,喘息持续时间准则包括 最小喘息持续时间。

本发明的一些实施例公开了设备,其中,至少部分基于总计数与 预定喘息持续时间阈值的比较来确定持续时间与喘息持续时间准则的 符合性。

本发明的一些实施例公开了设备,其中,非邻接行的每个连续对 由STFT图像中根据最小喘息持续时间确定的预定数目的行分开。

本发明的一些实施例公开了设备,其中,处理系统将对开始行之 前的邻接行和开始行之后的邻接行的计算限制于开始行的最高幅度峰 的预定频率范围内的每个邻接行的区域。

本发明的一些实施例公开了方法,包括以下步骤:在确定持续时 间符合喘息持续时间准则时,处理系统计算喘息速率。

本发明的一些实施例公开了方法,包括以下步骤:在确定持续时 间不符合喘息持续时间准则时,处理系统跳过STFT图像中根据最小喘 息持续时间确定的预定数目行,并且重新执行第一计算步骤。

本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备,其中,喘息 峰准则包括最小峰频率、最小峰高度和最小峰宽度。

本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备,其中,在检 测到STFT图像中所计算行中最高幅度峰的频率、高度和宽度分别超过 预定频率、高度和宽度阈值时,就识别所计算行与喘息峰准则的符合 性。

本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备,其中,在检 测STFT图像中所计算行中最高幅度峰的一个或多个频率、高度或宽度 分别在预定频率、高度或宽度阈值以下时,识别所计算行与喘息峰准 则的不符合性。

本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备,其中,喘息 持续时间准则包括最小喘息持续时间。

本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备,其中,至少 部分基于总计数与预定喘息持续时间阈值的比较来确定持续时间与喘 息持续时间准则的符合性。

本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备,其中,非邻 接行的每个连续对由STFT图像中根据最小喘息持续时间确定的预定 数目的行分开。

本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备,其中,处理 系统将对开始行之前的邻接行和开始行之后的邻接行的计算限制于开 始行的最高幅度峰的预定频率范围内的每个邻接行的区域。

本发明的一些实施例公开了方法,其中,处理系统至少部分基于 一个或多个喘息持续时间准则来选择行并检测喘息。

本发明的一些实施例公开了方法,其中,喘息峰准则包括最小峰 频率、最小峰高度和最小峰宽度。

本发明的一些实施例公开了方法,其中,在检测到STFT图像中所 计算行中最高幅度峰的频率、高度和宽度分别超过预定频率、高度和 宽度阈值时,就识别所计算行与喘息峰准则的符合性。

本发明的一些实施例公开了方法,其中,在检测STFT图像中所计 算行中最高幅度峰的一个或多个频率、高度或宽度分别在预定频率、 高度或宽度阈值以下时,识别所计算行与喘息峰准则的不符合性。

本发明的一些实施例公开了方法,其中,喘息持续时间准则包括 最小喘息持续时间。

本发明的一些实施例公开了方法,其中,至少部分基于总计数与 预定喘息持续时间阈值的比较来确定持续时间与喘息持续时间准则的 符合性。

本发明的一些实施例公开了方法,其中,非邻接行的每个连续对 由STFT图像中根据最小喘息持续时间确定的预定数目的行分开。

本发明的一些实施例公开了方法,其中,第二计算步骤包括:处 理系统将对开始行之前的邻接行和开始行之后的邻接行的计算限制于 开始行的最高幅度峰的预定频率范围内的每个邻接行的区域。

本领域技术人员将认识到,在不背离本发明的精神或实质特性的 前提下,可以以其他特定形式来实现本发明。因此,在所有方面认为 本说明书是示意性并不是限制性的。本发明的范围由所附权利要求指 示,并且在本发明等同物的意义和范围内随之而来的所有变化意在包 括在其中。

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资源描述

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1、(10)授权公告号 CN 102781318 B (45)授权公告日 2014.12.03 CN 102781318 B (21)申请号 201180011627.1 (22)申请日 2011.03.14 12/661,477 2010.03.18 US A61B 5/08(2006.01) (73)专利权人 夏普株式会社 地址 日本国大阪府大阪市阿倍野区长池町 22 番 22 号 (72)发明人 付永吉 (74)专利代理机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人 王波波 US 2009/0248336 A1,2009.10.01, US 2007/0010722 A1,2007。

2、.01.11, CN 2710549 Y,2005.07.20, WO 2007/146687 A2,2007.12.21, JP 特开 2006-167427 A,2006.06.29, CN 1430484 A,2003.07.16, Jain et al.Lung Sound Analysis for Wheeze Episode Detection.Engineering in Medicine and Biology Society, 2008. EMBS 2008. 30th Annual International Conference of the IEEE .2008, 第 。

3、2582-2585 页 . (54) 发明名称 轻量喘息检测方法和系统 (57) 摘要 用于便携式呼吸健康监测设备的轻量喘息检 测方法和系统通过采用轻量算法节省了便携式呼 吸健康监测设备的计算资源, 轻量算法计算呼吸 信号的部分短时傅里叶变换 (STFT) 图像, 部分短 时傅里叶变换 (STFT) 图像包括喘息检测所必要 的所有数据点但是排除喘息检测所不必要的许多 数据点。该方法和系统在仍确保检测到呼吸信号 中每个喘息的同时提供了计算资源的实质上节 省。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2012.08.30 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2011/0。

4、56515 2011.03.14 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2011/115239 EN 2011.09.22 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 张玲玲 权利要求书 2 页 说明书 7 页 附图 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书2页 说明书7页 附图6页 (10)授权公告号 CN 102781318 B CN 102781318 B 1/2 页 2 1. 一种移动健康监测设备, 包括 : 呼吸数据捕获系统 ; 呼吸数据获取系统 ; 呼吸数据处理系统 ; 以及 呼吸数据输出接口, 其中, 呼吸数据处理系统还包括 : 接收部, 。

5、用于经由呼吸数据获取系统接收来自呼吸数据捕获系统的呼吸信号 ; 非邻接行计算部, 计算呼吸信号的短时傅里叶变换 STFT 图像的非邻接行, 直到识别出 STFT 图像中符合一个或多个喘息峰准则的开始行为止 ; 邻接行计算部, 一旦识别出符合喘息峰准则的开始行, 就计算 STFT 图像中在开始行之 前的邻接行以及 STFT 图像中在开始行之后的邻接行, 直到识别出不符合喘息峰准则的在 前行和在后行为止 ; 确定部, 一旦识别出不符合喘息峰准则的在前行和在后行, 就使用 STFT 图像中计算出 的符合喘息峰准则的行的总计数, 来确定峰的持续时间是否符合一个或多个喘息持续时间 准则 ; 喘息速率计算。

6、部, 在确定持续时间符合喘息持续时间准则时, 计算喘息速率 ; 以及 传输部, 用于向输出接口传输对喘息速率加以指示的信息。 2. 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 喘息峰准则包括 STFT 图像的开始行的最小峰频 率、 最小峰高度和最小峰宽度。 3. 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 在检测到 STFT 图像中所计算行中最高幅度峰的 频率、 高度和宽度分别超过预定频率、 高度和宽度阈值时, 识别出所计算行与喘息峰准则的 符合性。 4. 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 在检测到 STFT 图像中所计算行中最高幅度峰的 频率、 高度或宽度之中的一个或多个分别在预定频率、 高度。

7、或宽度阈值以下时, 识别出所计 算行与喘息峰准则的不符合性。 5. 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 喘息持续时间准则包括最小喘息持续时间。 6. 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 至少部分基于总计数与预定喘息持续时间阈值 的比较来确定持续时间与喘息持续时间准则的符合性。 7. 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 非邻接行的每个连续对由 STFT 图像中根据最小 喘息持续时间确定的预定数目的行分开。 8. 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 呼吸数据处理系统将对开始行之前的邻接行和 开始行之后的邻接行的计算限制到每个邻接行中在开始行的最高幅度峰的预定频率范围 内的区域。 9。

8、. 根据权利要求 1 所述的设备, 其中, 呼吸数据获取系统与呼吸数据捕获系统通信耦 合, 呼吸数据处理系统与呼吸数据获取系统通信耦合, 并且呼吸数据输出接口与呼吸数据 处理系统通信耦合。 10. 一种轻量喘息检测方法, 包括以下步骤 : 接收呼吸信号 ; 计算呼吸信号的短时傅里叶变换 STFT 图像的非邻接行, 直到识别出 STFT 图像中符合 权 利 要 求 书 CN 102781318 B 2 2/2 页 3 一个或多个喘息峰准则的开始行为止 ; 一旦识别出符合喘息峰准则的开始行, 就计算 STFT 图像中在开始行之前的邻接行以 及 STFT 图像中在开始行之后的邻接行, 直到识别出不符。

9、合喘息峰准则的在前行和在后行 为止 ; 并且 一旦识别出不符合喘息峰准则的在前行和在后行, 就使用 STFT 图像中计算出的符合 喘息峰准则的行的总计数, 来确定峰的持续时间是否符合一个或多个喘息持续时间准则。 11. 根据权利要求 10 所述的方法, 包括以下步骤 : 在确定持续时间符合喘息持续时间 准则时, 由呼吸数据处理系统计算喘息速率。 12. 根据权利要求 10 所述的方法, 还包括以下步骤 : 在确定持续时间不符合喘息持续 时间准则时, 跳过 STFT 图像中根据最小喘息持续时间确定的预定数目的行, 并且重新执行 第一计算步骤。 权 利 要 求 书 CN 102781318 B 3。

10、 1/7 页 4 轻量喘息检测方法和系统 技术领域 0001 本发明涉及移动健康监测, 更具体地涉及轻量 (lightweight) 喘息检测方法和系 统, 设计用于改善便携式呼吸健康监测设备。 背景技术 0002 喘息监测是慢性呼吸道疾病管理 ( 例如, 哮喘病管理 ) 的重要方面。喘息是叠加 在正常呼吸声音上的偶发性肺部声音, 并且指示受阻塞的呼吸。喘息通常由持续预定时间 段的高音调声音来表征, 并且可以通过评估呼吸道信号的时间分量和频率分量来检测。 0003 在传统喘息监测中, 计算完全短时傅里叶变换 (STFT) 图像来检测呼吸信号中的 喘息。根据以下公知公式, 完全 STFT 图像针。

11、对时域和和频域中的所有数据点提供呼吸信号 幅度的二维表示 : 0004 0005 其中, w(t) 是窗口函数, x(t) 是要变换的信号, X(, ) 是 x(t)w(t-) 的傅里 叶变换, 复函数表示时间和频率上信号的相位和幅度。可以根据对完全 STFT 图像中选定数 据点的评估来检测喘息。 0006 传统喘息监测并不非常适合于便携式呼吸健康监测设备, 便携式呼吸健康监测设 备在佩戴该系统的人在他或她日常走动时连续获取和评估呼吸信号。 这样的设备具有有限 的计算资源, 并且计算完全 STFT 图像来检测喘息通常消耗那些稀少资源难以接受的较大 份额。 发明内容 0007 在本发明的一个方面。

12、中, 一种移动健康监测设备包括 : 呼吸数据捕获系统 ; 呼吸 数据获取系统 ; 呼吸数据处理系统, 呼吸数据输出接口, 其中, 呼吸数据处理系统还包括 : 接收部, 用于经由获取系统接收来自捕获系统的呼吸信号 ; 非邻接行计算部, 计算呼吸信号 的短时傅里叶变换 (STFT) 图像的非邻接行, 直到识别出 STFT 图像中符合一个或多个喘息 峰准则的开始行为止 ; 邻接行计算部, 一旦识别出符合喘息峰准则的开始行, 就计算 STFT 图像中在开始行之前的邻接行以及 STFT 图像中在开始行之后的邻接行, 直到识别出不符 合喘息峰准则的在前行和在后行为止 ; 确定部, 一旦识别出不符合喘息峰准。

13、则的在前行和 在后行, 就使用 STFT 图像中计算出的符合喘息峰准则的行的总计数, 来确定峰的持续时间 是否符合一个或多个喘息持续时间准则 ; 喘息速率计算部, 在确定持续时间符合喘息持续 时间准则时, 计算喘息速率 ; 以及传输部, 用于向输出接口传输对喘息速率加以指示的信 息。 0008 在本发明的另一方面中, 一种轻量喘息检测方法包括以下步骤 : 接收呼吸信号 ; 计算呼吸信号的短时傅里叶变换 (STFT) 图像的非邻接行, 直到识别出 STFT 图像中符合一 个或多个喘息峰准则的开始行为止 ; 一旦识别出符合喘息峰准则的开始行, 就计算 STFT 图 说 明 书 CN 1027813。

14、18 B 4 2/7 页 5 像中在开始行之前的邻接行以及 STFT 图像中在开始行之后的邻接行, 直到识别出不符合 喘息峰准则的在前行和在后行为止 ; 并且一旦识别出不符合喘息峰准则的在前行和在后 行, 就使用 STFT 图像中计算出的符合喘息峰准则的行的总数, 通过处理系统来确定峰的持 续时间是否符合一个或多个喘息持续时间准则。 0009 在本发明的又一方面中, 轻量喘息检测方法包括以下步骤 : 接收呼吸信号 ; 计算 呼吸信号的部分 STFT 图像, STFT 图像包括呼吸信号的完整 STFT 图像的选定行的选定数据 点, 其中至少部分基于一个或多个喘息峰准则来选择行和数据点 ; 并且至。

15、少部分基于喘息 峰准则来检测部分 STFT 图像中的喘息。 0010 结合以下简要描述的附图, 参照以下详细描述来更好地理解本发明的这些和其他 方面。当然, 本发明由所附权利要求来限定。 附图说明 0011 图 1 示出了本发明一些实施例中移动健康监测设备。 0012 图 2 示出了本发明一些实施例中呼吸数据处理系统执行的喘息检测方法。 0013 图 3 示出了呼吸数据处理系统所接收的呼吸信号。 0014 图 4 示出了呼吸数据处理系统所计算的 STFT 图像的行。 0015 图 5 示出了呼吸数据处理系统所计算的喘息检测参数的二进制值。 0016 图 6 示出了呼吸数据处理系统所计算的 ST。

16、FT 图像的选定数据点的图。 0017 图 7 示出了完整 STFT 图像。 0018 图 8 示出了呼吸数据处理系统的部件。 具体实施方式 0019 本发明提供了用于便携式呼吸健康监测设备的轻量喘息检测方法和系统。 本发明 通过采用轻量算法节约了便携式呼吸健康监测设备的计算资源, 轻量算法计算呼吸信号的 部分 STFT 图像, 部分 STFT 图像包括喘息检测所不必要的许多数据点以外的喘息检测所必 要的所有数据点。该方法和系统提供了计算资源的实质上节省, 同时仍确保检测到呼吸信 号中的每次喘息。 0020 图1示出了本发明一些实施例中的移动健康监测设备100。 监测设备100包括以通 信方式。

17、串联耦合的呼吸数据捕获系统 105、 呼吸数据获取系统 110、 呼吸数据处理系统 115 和呼吸数据输出接口 120。 0021 捕获系统 105 在检测点 ( 例如, 被监测的人的气管、 胸部或背部 ) 处检测肺部声 音, 并且将呼吸信号以从检测到的肺部声音所产生的电信号形式传输至获取系统110。 捕获 系统 105 例如可以包括置于人实验对象身体上的声换能器。 0022 获取系统 110 对从捕获系统 105 接收到的呼吸信号进行放大、 滤波、 执行模 / 数 (A/D) 转换和自动增益控制 (AGC), 并且向处理系统 115 传输呼吸信号。例如, 可以通过串 行布置的预放大器、 带通。

18、滤波器、 终放大器、 A/D转换和AGC级来执行放大、 滤波、 A/D转换和 AGC。 0023 在执行软件指令的处理器的控制下, 处理系统 115 对呼吸信号执行包括计算部分 STFT 图像的时域和频域处理, 以检测喘息并计算喘息速率。处理系统 115 在处理器的控制 说 明 书 CN 102781318 B 5 3/7 页 6 下向数据输出接口 120 输出喘息速率。 0024 图 8 示出了呼吸处理系统 115 中包含的部件。处理系统 115 包括 : 接收部 805, 经 由获取系统 100 接收来自捕获系统的呼吸信号。 0025 处理系统 115 还包括 : 非邻接行计算部 810,。

19、 用于计算呼吸信号的 STFT 图像的非 邻接行, 直到识别出 STFT 图像中符合一个或多个喘息峰准则的开始行为止。 0026 处理系统 115 还包括 : 邻接行计算部 815, 用于一旦识别出符合喘息峰准则的开始 行, 就计算STFT图像中在开始行之前的邻接行以及STFT图像中在开始行之后的邻接行, 直 到识别出不符合喘息峰准则的在前行和在后行为止。 0027 处理系统 115 还包括 : 确定部 820, 用于一旦识别出不符合喘息峰准则的在前行和 在后行, 就使用 STFT 图像中计算出的符合喘息峰准则的行的总计数, 来确定峰的持续时间 是否符合一个或多个喘息持续时间准则。 0028 。

20、处理系统 115 还包括 : 喘息速率计算部 825, 用于在确定持续时间符合喘息持续时 间准则时, 计算喘息速率。处理系统 115 还包括 : 传输部 830, 用于向输出接口传输对喘息 速率加以指示的信息。 0029 数据输出接口 120 包括以下一个或多个 : 用户接口、 本地分析模块、 数据管理元件 和网络接口, 用于显示、 处理、 存储和 / 或发送从处理系统 115 接收到的信息 ( 例如喘息速 率 )。 0030 尽管在所示意的实施例中, 捕获系统105、 获取系统110、 处理系统115和输出接口 120 是在人们进行日常活动时实时地监测人们的生理状态的便携式 ( 例如, 可佩。

21、戴 ) 移动 健康监测设备的部件, 但是在其他实施例中, 捕获系统 105、 获取系统 110、 处理系统 115 和 / 或数据输出接口 120 可以是经由有线或无线链路远程耦合的分离设备的部件。 0031 图2示出了本发明一些实施例中处理系统115在执行软件指令的处理器的控制下 所执行的喘息检测方法。结合附图 3-7 来描述该方法。 0032 首先, 处理系统 115 接收来自获取系统 110 的时域呼吸信号 (S205)。图 3 示出了 处理系统 115 接收到的示例性时域呼吸信号。呼吸信号的 x 轴是以秒为单位的时间, 呼吸 信号的 y 轴是任意单位的声音幅度。呼吸信号呈现与呼吸循环 。

22、( 即, 吸气 / 呼气 ) 相对应 的周期。在时域呼吸信号中喘息是不容易地检测的。 0033 接着, 处理系统 115 计算呼吸信号的 STFT 图像的非邻接行, 直到识别出符合喘息 峰准则的开始行为止。在这方面, 处理系统 115 将 STFT 图像的候选开始行的最高幅度峰 的频率、 高度和宽度分别与预定频率、 高度和宽度相比较 (S215)。例如, 该幅度峰可以被看 做 STFT 图像开始行的最小峰频率、 最小峰高度和最小峰宽度。如果候选开始行的最高幅 度峰的频率、 高度和宽度均在阈值以上, 则该候选开始行被选作开始行, 并且流程移至步骤 S225。 另一方面, 如果候选开始行的最高幅度。

23、峰的频率、 高度或宽度中的一个或多个在阈值 以下, 则处理系统115自候选开始行前进N行(S220), 并且在新候选开始行处重新执行步骤 S215。在循环中重复步骤 S215 和 S220, 直到选定开始行, 或者已经计算了所有候选开始行 且找到期望的行为止。 0034 为了更好地说明, 图 4 示出了处理系统 115 所计算的 STFT 图像的行。该行是在 尺寸为 W 的短时间窗上获取的完整 STFT 图像的片段。该行的 x 轴是频率 ( 赫兹 ), 该行的 y 轴是任意单位的幅度。行中最高幅度峰以大约 190Hz 为中心。在步骤 S215 中, 将峰的频 说 明 书 CN 10278131。

24、8 B 6 4/7 页 7 率、 高度和宽度分别与频率、 高度和宽度阈值相比较, 来确定是否将该行选作开始行。作为 示例, 可以将频率阈值设置在 150Hz 处, 以符合要被正确地分为喘息的峰所需的最小频率。 由于图 4 中示出的峰的频率大于 150Hz, 因此在该示例中应当超过频率阈值。在峰的高度 ( 由图 4 中的圆圈表示 ) 和峰的宽度 ( 在图 4 中表示 ) 与喘息的最小高度和宽度阈值特性 之间进行类似的比较, 以确定是否将该行选作开始行。 0035 明智地选择步骤S220中使用的N的值, 以对应于要被正确地分为喘息的峰所需的 最小持续时间。通过选择符合最小持续时间喘息的 N 的值,。

25、 与计算完整 STFT 图像的喘息检 测方法相比, 将处理系统 115 所计算的行总数减小到 N 分之一。此外, 可以在不会有不能检 测呼吸信号中表达的任何喘息的风险的情况下实现这种计算量降低。更具体地, 可以根据 以下公式来确定 N 的值 : 0036 N D/W(1-X) 0037 其中, D 是最小喘息持续时间、 W 是每个 STFT 行的窗口尺寸, X 是相邻 STFT 行之间 的交叠百分比。作为示例, D 可以被配置为 250ms, W 可以被配置为 80ms, X 可以被配置为 0.50, 使得上述公式在舍入之后得到 N 6。 0038 一旦选择了开始行, 处理系统 115 就计算。

26、在开始行之前的邻接行, 直到识别出不 符合喘息峰准则的在前行。在这方面, 处理系统 115 首先检查当前行 ( 首先作为开始行 ) 是否是STSF图像的最早可用行(S225)。 如果当前行是最早可用行, 则不能进行对在前行的 计算, 并流程移至步骤 S245。另一方面, 如果当前行不是最早可用行, 则能够进行对在前行 的计算, 并且处理系统往后退一行 (S230), 并且将新当前行的最高幅度峰的频率、 高度和宽 度分别与预定频率、 高度和宽度阈值相比较(S235)。 如果当前行的最高幅度峰的频率、 高度 和宽度之一在阈值以下, 则流程移至步骤 S240。另一方面, 如果当前行的最高幅度峰的所 。

27、有频率、 高度或宽度均在阈值以上, 则处理系统 115 返回至步骤 S225。在循环中重复步骤 S225-S235, 直到在开始行之前找到不符合喘息峰准则的行, 或者已经计算了开始行之前的 所有可用行并且找到了符合的行为止。 0039 接着, 处理系统 15 计算开始行之后的邻接行, 直到识别出不符合喘息峰准则的在 后行为止。在这点上, 处理系统 15 前进至开始行之后的第一行 (S240、 S245), 并且将当前 行的最高幅度峰的频率、 高度和宽度分别与频率、 高度和宽度阈值相比较(S250)。 如果当前 行的最高幅度峰的频率、 高度和宽度之一在阈值以下, 则流程移至步骤 S255。另一方。

28、面, 如 果当前行的最高幅度峰的所有频率、 高度或宽度均在阈值之上, 则处理系统 115 返回至步 骤 245。步骤 S254 和 S250 在循环中重复, 直到找到开始行之后不符合喘息峰准则的行。 0040 自然, 处理系统 115 计算在开始行之前和之后的邻接行的次序是可逆的。即, 处理 系统 115 可以首先计算开始行之后的邻接行, 并且其后计算开始行之前的邻接行。 0041 重要地, 对开始行之前和之后的临界行的计算受限于开始行的最高幅度峰的中心 频率的预定范围内的每个邻接行的区域。例如, 如果将图 4 中的行选作开始行, 处理系统 115 将对开始行之前和之后的每个邻接行的计算限制于。

29、图 4 中示出的虚线所限制的数据 点。与计算完整 STFT 图像的方法相比, 这种限制提供了处理系统 15 所计算的 STFT 图像的 数据点数目的附加显著减少。 0042 一旦识别出不符合喘息峰准则的在前行和在后行, 处理系统 115 就使用计算出的 符合喘息峰准则的行的总计数来确定最高幅度峰的持续时间是否符合喘息峰准则。 在这点 说 明 书 CN 102781318 B 7 5/7 页 8 上, 处理系统 115 将伴随执行步骤 S215、 S235 和 S250 所计算的以上阈值行的总数与喘息持 续时间阈值相比较(S255)。 在一些实施例中, 将总计数直接与表示为行数目(例如, N6)。

30、 的喘息持续时间阈值相比较。 在其他实施例中, 将总计数转换为以时间为单位的持续时间, 并且将持续时间与以时间为单位表示的喘息持续时间阈值相比较。在任一事件中, 如果比 较结果在阈值以下, 则符合喘息峰准则的峰的持续时间不足以将峰分为喘息, 并且流程返 回至步骤 S220。另一方面, 如果比较结果在阈值以上, 则峰的持续时间足以将峰分为喘息, 并且处理系统 115 对喘息进行处理 (S260)。例如, 喘息处理可以包括根据以下公式来计算 喘息速率 : 0043 R tw/ttot 0044 其中, R 是喘息速率, tw是喘息的持续时间, 并且 ttot是呼吸循环的持续时间。 0045 图 5。

31、 示出了伴随执行图 2 的方法处理系统 115 所确定的喘息检测参数的示例性二 进制值。值 “1” 指示符合给定准则, 值 “0” 指示不符合给定准则。图 5 示出了以下针对以 下准则的值 : 峰高度510、 峰宽度520、 峰连续性530(即, 在前行和当前行是否均满足峰高度 和宽度准则 ) 以及喘息检测 540( 即, 在最小喘息持续时间内是否保持峰连续性 )。 0046 图 6 是示出了伴随执行图 2 的方法处理系统 115 所计算的呼吸信号的 STFT 图像 的选定数据点的图 ( 快速喘息算法 )。图的暗区指示计算的数据点。图的亮区指示没有计 算的数据点, 并且反映了相对于计算完整 S。

32、TFT 图像的方法的计算量节省。 0047 图7是示出了在不同时刻处呼吸信号中表示的不同频率的幅度(针对黑色背景示 为白区)的完整STFT图像(这里用黑色和白色示出)。 图6和图7的并置使得清楚的是, 伴 随执行图 2 的方法处理系统 115 所计算的数据点数目明显少数完整 STFT 图像中数据点的 数目, 这是由于 : 因步骤 S215 和 S220 跳过 STFT 图像的次要行, 并且因在步骤 S235 和 S250 计算的频率限制行仅在有限频率范围中计算 STFT 图像的其他行。 0048 本发明的一些实施例公开了设备, 其中, 喘息峰准则包括 STFT 图像的开始行的最 小峰频率、 最。

33、小峰高度和最小峰宽度。 0049 本发明的一些实施例公开了设备, 其中, 在检测到所计算行中最高幅度峰的频率、 高度和宽度分别超过预定频率、 高度和宽度阈值时, 就识别 STFT 图像中所计算行与喘息峰 准则的符合性。 0050 本发明的一些实施例公开了设备, 其中, 在检测所计算行中最高幅度峰的一个或 多个频率、 高度或宽度分别在预定频率、 高度或宽度阈值以下时, 识别 STFT 图像中所计算 行与喘息峰准则的不符合性。 0051 本发明的一些实施例公开了设备, 其中, 喘息持续时间准则包括最小喘息持续时 间。 0052 本发明的一些实施例公开了设备, 其中, 至少部分基于总计数与预定喘息持。

34、续时 间阈值的比较来确定持续时间与喘息持续时间准则的符合性。 0053 本发明的一些实施例公开了设备, 其中, 非邻接行的每个连续对由 STFT 图像中根 据最小喘息持续时间确定的预定数目的行分开。 0054 本发明的一些实施例公开了设备, 其中, 处理系统将对开始行之前的邻接行和开 始行之后的邻接行的计算限制于开始行的最高幅度峰的预定频率范围内的每个邻接行的 区域。 说 明 书 CN 102781318 B 8 6/7 页 9 0055 本发明的一些实施例公开了方法, 包括以下步骤 : 在确定持续时间符合喘息持续 时间准则时, 处理系统计算喘息速率。 0056 本发明的一些实施例公开了方法,。

35、 包括以下步骤 : 在确定持续时间不符合喘息持 续时间准则时, 处理系统跳过 STFT 图像中根据最小喘息持续时间确定的预定数目行, 并且 重新执行第一计算步骤。 0057 本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备, 其中, 喘息峰准则包括最小 峰频率、 最小峰高度和最小峰宽度。 0058 本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备, 其中, 在检测到 STFT 图像中 所计算行中最高幅度峰的频率、 高度和宽度分别超过预定频率、 高度和宽度阈值时, 就识别 所计算行与喘息峰准则的符合性。 0059 本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备, 其中, 在检测 STFT 图像中所 计算行。

36、中最高幅度峰的一个或多个频率、 高度或宽度分别在预定频率、 高度或宽度阈值以 下时, 识别所计算行与喘息峰准则的不符合性。 0060 本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备, 其中, 喘息持续时间准则包 括最小喘息持续时间。 0061 本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备, 其中, 至少部分基于总计数 与预定喘息持续时间阈值的比较来确定持续时间与喘息持续时间准则的符合性。 0062 本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备, 其中, 非邻接行的每个连续 对由 STFT 图像中根据最小喘息持续时间确定的预定数目的行分开。 0063 本发明的一些实施例公开了一种移动健康监测设备,。

37、 其中, 处理系统将对开始行 之前的邻接行和开始行之后的邻接行的计算限制于开始行的最高幅度峰的预定频率范围 内的每个邻接行的区域。 0064 本发明的一些实施例公开了方法, 其中, 处理系统至少部分基于一个或多个喘息 持续时间准则来选择行并检测喘息。 0065 本发明的一些实施例公开了方法, 其中, 喘息峰准则包括最小峰频率、 最小峰高度 和最小峰宽度。 0066 本发明的一些实施例公开了方法, 其中, 在检测到 STFT 图像中所计算行中最高幅 度峰的频率、 高度和宽度分别超过预定频率、 高度和宽度阈值时, 就识别所计算行与喘息峰 准则的符合性。 0067 本发明的一些实施例公开了方法, 其。

38、中, 在检测 STFT 图像中所计算行中最高幅度 峰的一个或多个频率、 高度或宽度分别在预定频率、 高度或宽度阈值以下时, 识别所计算行 与喘息峰准则的不符合性。 0068 本发明的一些实施例公开了方法, 其中, 喘息持续时间准则包括最小喘息持续时 间。 0069 本发明的一些实施例公开了方法, 其中, 至少部分基于总计数与预定喘息持续时 间阈值的比较来确定持续时间与喘息持续时间准则的符合性。 0070 本发明的一些实施例公开了方法, 其中, 非邻接行的每个连续对由 STFT 图像中根 据最小喘息持续时间确定的预定数目的行分开。 0071 本发明的一些实施例公开了方法, 其中, 第二计算步骤包。

39、括 : 处理系统将对开始行 说 明 书 CN 102781318 B 9 7/7 页 10 之前的邻接行和开始行之后的邻接行的计算限制于开始行的最高幅度峰的预定频率范围 内的每个邻接行的区域。 0072 本领域技术人员将认识到, 在不背离本发明的精神或实质特性的前提下, 可以以 其他特定形式来实现本发明。 因此, 在所有方面认为本说明书是示意性并不是限制性的。 本 发明的范围由所附权利要求指示, 并且在本发明等同物的意义和范围内随之而来的所有变 化意在包括在其中。 说 明 书 CN 102781318 B 10 1/6 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 102781318 B 11 2/6 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 102781318 B 12 3/6 页 13 图 3 说 明 书 附 图 CN 102781318 B 13 4/6 页 14 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 102781318 B 14 5/6 页 15 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 102781318 B 15 6/6 页 16 图 8 说 明 书 附 图 CN 102781318 B 16 。

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