显示波形的方法、装置和可穿戴设备.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201710265471.9

申请日:

20170421

公开号:

CN107049257A

公开日:

20170818

当前法律状态:

有效性:

审查中

法律详情:

IPC分类号:

A61B5/00

主分类号:

A61B5/00

申请人:

成都心吉康科技有限公司

发明人:

曾邦福

地址:

610041 四川省成都市高新区天府大道中段萃华路89号1栋1单元7层703号

优先权:

CN201710265471A

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明提供了一种显示波形的方法、装置和可穿戴设备。所述方法包括:获取预设长度的数据序列,其中,所述预设长度的数据序列对应一屏波形,所述数据序列中的每个数据表示所述波形的幅值;自适应地调整所述数据序列的波形缩放范围;根据所述波形缩放范围,计算所述数据序列中各数据的显示位置;描记数据形成波形。通过上述方式,本发明能够自适应地调整波形的形态大小,使用户既能看清波形的细节特征也能辨识波形的幅度波动差值的变化趋势。

权利要求书

1.一种显示波形的方法,其特征在于,应用在可穿戴设备上,所述方法包括:获取预设长度的数据序列,其中,所述预设长度的数据序列对应一屏波形,所述数据序列中的每个数据表示所述波形的幅值;自适应地调整所述数据序列的波形缩放范围;根据所述波形缩放范围,计算所述数据序列中各数据的显示位置;描记数据形成波形。 2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述自适应地调整所述数据序列的波形缩放范围的方法包括:计算所述数据序列的幅度波动差值,所述幅度波动差值表示所述数据序列中最大幅值与最小幅值之间的差值;如果所述幅度波动差值大于第一缩放区间阈值,将所述幅度波动差值作为所述数据序列的波形缩放范围,如果有计时则停止计时并清除计时时间;如果所述幅度波动差值不大于第一缩放区间阈值,并且所述幅度波动差值不小于第二缩放区间阈值,将前一屏已显示波形的波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围,如果有计时则停止计时并清除计时时间;如果所述幅度波动差值小于所述第二缩放区间阈值,计时;如果计时时间未达到预设时间,将前一屏已显示波形的波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围,继续计时;如果计时时间达到或超过所述预设时间,将前一屏已显示波形的波形缩放范围缩小,取缩小的前一波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围,停止计时并清除计时时间;其中,所述第一缩放区间阈值大于所述第二缩放区间阈值,初始计时时间为0。 3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第一缩放区间阈值为前一屏已显示波形的波形缩放范围,所述第二缩放区间阈值为前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半。 4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述将前一屏已显示波形的波形缩放范围缩小的方法为:将前一屏已显示波形的波形缩放范围乘以缩小因子,其中,所述缩小因子大于或等于0.9且所述缩小因子小于1。 5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述显示波形的方法还包括:依据公式h0=(Amax+Amin)/2-R/2自适应地调整所述数据序列的波形基底值,其中,h0表示所述波形基底值,Amax表示所述数据序列中的最大幅值,Amin表示所述数据序列中的最小幅值,R表示所述数据序列的波形缩放范围。 6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,计算所述数据序列中各数据的显示位置包括计算各数据在显示区域的显示高度位置,高度位置的计算采用公式h=(A-h0)/R·H,其中,h表示数据的显示高度位置,A表示数据的幅值,h0表示所述数据序列的波形基底值,R表示所述数据序列的波形缩放范围,H表示所述显示区域的物理高度。 7.一种显示波形的装置,其特征在于,应用在可穿戴设备上,所述装置包括:数据获取模块,用于获取预设长度的数据序列,其中,所述预设长度的数据序列对应一屏波形,所述数据序列中的每个数据表示所述波形的幅值;波形缩放范围自适应调整模块,用于根据所述数据序列的幅度波动差值,自适应地调整所述数据序列的对应的波形幅值的显示比例,其中,所述幅度波动差值表示所述数据序列中最大幅值与最小幅值之间的差值;数据显示位置计算模块,用于计算所述数据序列中各数据的显示位置;波形描绘模块,用于在所述各数据的显示位置描记各数据,连接各数据点以形成波形。 8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述波形缩放范围自适应调整模块包括:第一调整单元,用于当所述数据序列的幅度波动差值大于前一屏已显示波形的波形缩放范围时,将所述幅度波动差值作为所述数据序列的波形缩放范围;计时单元,用于当数据序列的幅度波动差值小于前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半时,记录数据序列的幅度波动差值连续小于前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半所持续的时间;第二调整单元,用于当所述计时单元所记录的时间达到或超过预设时间时,将前一屏已显示波形的波形缩放范围缩小,取缩小的前一波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围;第三调整单元,用于当所述数据序列的幅度波动差值不大于前一屏已显示波形的波形缩放范围并且不小于前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半时,或者当所述计时单元所记录的时间未达到所述预设时间时,将前一屏已显示波形的波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围。 9.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,还包括波形基底值自适应调整模块,所述波形基底值自适应调整模块根据公式h0=(Amax+Amin)/2-R/2调整所述波形基底值,其中h0表示波形基底值,R表示所述数据序列的波形缩放范围,Amax表示所述数据序列的最大幅值,Amin表示所述数据序列的最小幅值。 10.一种可穿戴设备,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器存储有包括如权利要求1-6任一所述的方法的步骤的程序,所述可穿戴设备被配置成由所述处理器执行如权利要求1-6任一所述的方法的步骤。

说明书

技术领域

本发明涉及波形显示技术领域,特别是涉及一种显示波形的方法、装置及可穿戴设备。

背景技术

传统的生理波形(例如心率波形、血压波形、心电波形等)的显示载体一般为屏幕较大的显示装置,例如PC电脑显示器或者专用的医疗设备的显示器,其显示方法一般依据固定的标准和固定的格式,以便输出标准的报告提供给专业的医护人员查阅和分析。

而针对例如可穿戴设备这类显示屏尺寸有限的设备,其生理波形的显示主要是为了提高使用者的用户体验,输出的波形主要是为了提供给普通人群查看了解大概的身体情况。传统的大屏幕显示方法中,其显示步骤位于数据处理的终端环节,波形数据中含的噪声较少,波动范围较稳定,因此可以固定波形大小的显示比例,满足用户的观察需求;而在可穿戴设备中显示波形,其显示步骤靠近数据处理的前端环节,显示的过程中伴随着运动伪迹噪声以及人体其它生理信号产生的噪声,使得波形数据中包含的干扰相对较多,波动范围不稳定。因此,需要一种波形显示方法,应用于可穿戴设备,能够针对波动范围动态变化的数据自适应地控制和调整波形大小的缩放显示比例,以便使用者能够较容易地看清波形形态及其细节特征。

发明内容

为解决上述技术问题,本发明提出了以下技术方案。

根据本发明的一方面,提供了一种显示波形的方法,应用在可穿戴设备上,所述方法包括:获取预设长度的数据序列,其中,所述预设长度的数据序列对应一屏波形,所述数据序列中的每个数据表示所述波形的幅值;自适应地调整所述数据序列的波形缩放范围;根据所述波形缩放范围,计算所述数据序列中各数据的显示位置;描记数据形成波形。

优选地,所述自适应地调整所述数据序列的波形缩放范围的方法包括:

计算所述数据序列的幅度波动差值,所述幅度波动差值表示所述数据序列中最大幅值与最小幅值之间的差值;

如果所述幅度波动差值大于第一缩放区间阈值,将所述幅度波动差值作为所述数据序列的波形缩放范围,如果有计时则停止计时并清除计时时间;

如果所述幅度波动差值不大于第一缩放区间阈值,并且所述幅度波动差值不小于第二缩放区间阈值,将前一屏已显示波形的波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围,如果有计时则停止计时并清除计时时间;

如果所述幅度波动差值小于所述第二缩放区间阈值,计时;如果计时时间未达到预设时间,将前一屏已显示波形的波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围,继续计时;如果计时时间达到或超过所述预设时间,将前一屏已显示波形的波形缩放范围缩小,取缩小的前一波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围,停止计时并清除计时时间;

其中,所述第一缩放区间阈值大于所述第二缩放区间阈值,初始计时时间为0。

优选地,所述第一缩放区间阈值为前一屏已显示波形的波形缩放范围,所述第二缩放区间阈值为前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半。

优选地,所述将前一屏已显示波形的波形缩放范围缩小的方法为:将前一屏已显示波形的波形缩放范围乘以缩小因子,其中,所述缩小因子大于或等于0.9且所述缩小因子小于1。

优选地,所述显示波形的方法还包括:依据公式h0=(Amax+Amin)/2-R/2自适应地调整所述数据序列的波形基底值,其中,h0表示所述波形基底值,Amax表示所述数据序列中的最大幅值,Amin表示所述数据序列中的最小幅值,R表示所述数据序列的波形缩放范围。

优选地,计算所述数据序列中各数据的显示位置包括计算各数据在显示区域的显示高度位置,高度位置的计算采用公式h=(A-h0)/R·H,其中,h表示数据的显示高度位置,A表示数据的幅值,h0表示所述数据序列的波形基底值,R表示所述数据序列的波形缩放范围,H表示所述显示区域的物理高度。

根据本发明的另一方面,提供了一种显示波形的装置,应用在可穿戴设备上,所述装置包括:数据获取模块,用于获取预设长度的数据序列,其中,所述预设长度的数据序列对应一屏波形,所述数据序列中的每个数据表示所述波形的幅值;波形缩放范围自适应调整模块,用于根据所述数据序列的幅度波动差值,自适应地调整所述数据序列的对应的波形幅值的显示比例,其中,所述幅度波动差值表示所述数据序列中最大幅值与最小幅值之间的差值;数据显示位置计算模块,用于计算所述数据序列中各数据的显示位置;波形描绘模块,用于在所述各数据的显示位置描记各数据,连接各数据点以形成波形。

优选地,所述波形缩放范围自适应调整模块包括:第一调整单元,用于当所述数据序列的幅度波动差值大于前一屏已显示波形的波形缩放范围时,将所述幅度波动差值作为所述数据序列的波形缩放范围;计时单元,用于当数据序列的幅度波动差值小于前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半时,记录数据序列的幅度波动差值连续小于前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半所持续的时间;第二调整单元,用于当所述计时单元所记录的时间达到或超过预设时间时,将前一屏已显示波形的波形缩放范围缩小,取缩小的前一波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围;第三调整单元,用于当所述数据序列的幅度波动差值不大于前一屏已显示波形的波形缩放范围并且不小于前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半时,或者当所述计时单元所记录的时间未达到所述预设时间时,将前一屏已显示波形的波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围。

优选地,所述显示波形的装置还包括波形基底值自适应调整模块,所述波形基底值自适应调整模块根据公式h0=(Amax+Amin)/2-R/2调整所述所述数据序列的波形基底值,其中h0表示波形基底值,R表示所述数据序列的波形缩放范围,Amax表示所述数据序列的最大幅值,Amin表示所述数据序列的最小幅值。

根据本发明的另一方面,提供了一种可穿戴设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有包括前述显示波形的方法的步骤的程序,所述可穿戴设备被配置成由所述处理器执行前述显示波形的方法的步骤。

本发明所提出的技术方案,当数据序列的幅度波动差值变大时,同步放大波形缩放范围,即时显示形态变大的波形;当波形数据的幅度波动差值确定缩小至少一半时,逐渐地缩小波形缩放范围,由于物理显示尺寸不变,逐渐地放大了波形形态的显示比例,将波动幅度较小的波形形态逐步逼近地放大显示,使用户能够捕捉到幅度波动差值的变小趋势同时使用户能辨识放大后的波形形态中的细节特征;当幅度波动差值缩小不到一半时或者当幅度波动差值不确定缩小至少一半时,保持波形缩放范围不变,不作波形形态的放大显示处理,能够一定程度地清楚显示波形形态。本发明所提出的技术方案能够自适应地调整波形的形态显示增益,使用户既能看清波形的细节特征也能辨识波形幅度波动差值的大小变化趋势。

附图说明

图1示出了根据本发明的示例性实施例的可穿戴设备的结构框图;

图2A示出了根据本发明的示例性实施例的可穿戴设备的显示模块的显示区域的示意图;

图2B示出了一种显示波形的方法的流程示意图;

图3A示出了根据本发明的示例性实施例的显示波形的方法的流程示意图;

图3B示出了根据本发明的示例性实施例的自适应调整波形缩放范围的流程示意图;

图4A示出了根据本发明的示例性实施例的显示波形的装置的结构框图;

图4B示出了根据本发明的示例性实施例的波形缩放范围自适应调整模块的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

图1为根据本发明的实施例示出的可穿戴设备的结构框图。

参考图1,根据本公开的多个实施例的执行波形显示方法的可穿戴设备包括主处理器以及与主处理器连接的传感器模块、通讯模块、显示模块以及存储模块。

传感器模块可采集多种传感器数据,例如,通过电极采集获得心电数据、通过PPG传感器采集获得心率数据、通过加速度传感器采集获得运动状态数据等。

通讯模块用于使可穿戴设备以有线或无线网络方式与外部装置之间互相传输数据,例如,可通过蓝牙、WIFI等无线方式,或者USB有线方式使设备与其它移动终端通信,将设备中的传感器数据传输给其它移动终端,或者使设备从其它移动终端装载的应用程序接收指令。

显示模块用于显示传感器模块提供的数据测量结果,还用于提供用户与设备之间交互的界面,例如,用户可通过显示模块设置显示参数或者浏览测量结果,测量结果的显示样式可以是文本式的、列表式的或者图表式的。

存储模块用于存储传感器数据以及用于存储由主处理器执行的设备的测量功能、通讯功能以及显示功能等相关的程序指令。

具体地,本公开的多种实施例的可穿戴设备可以是腕部可穿戴设备,例如手表或手环。

图2A是示出根据本公开的各种实施例的可穿戴设备的显示模块的显示区域的示意图。

参考图2A,显示区域的长度为W、高度为H,波形图的波形基底值(起始参考高度)为h0,波形图的波形缩放范围为R。在本公开的实施例中,所述显示区域用于显示包含两个维度信息的数据序列的波形,例如在长度方向显示时间信息,在高度方向显示幅值信息。对于波形数据的幅值方向即高度方向的显示位置,采用公式h=(A-h0)/R·H,其中h表示数据在显示区域的显示高度,A表示数据的幅值大小,波形的形态大小Δh=ΔA/R·H。容易理解地,当波形缩放范围R固定而幅度波动差值ΔA变小时,Δh变小,显示的波形形态变小;当幅度波动差值ΔA固定而波形缩放范围R变小时,Δh变大,显示的波形形态变大。需要说明的是,波形基底值h0表示计算数据显示高度位置的起始参考线,可以为负值,即可以位于显示区域下方以外的区域。可以理解的,R的设置应使得(A-h0)/R小于或等于1,才能在有限的H范围内显示完整的波形,避免波形截顶。

图2B是一种示例性的可穿戴设备的显示波形的方法的流程示意图。

参考图2B,通过显示模块显示传感器数据形成波形图的方法,例如显示心电数据形成心电图形或者显示PPG心率数据形成PPG心率图形的方法,包括步骤:

1)获取波形数据序列;

2)确定波形的显示比例;

3)计算波形数据的显示位置;

4)描记数据形成波形。

更详细地,以显示心电图波形为例,每间隔时间T1刷新显示一屏波形数据的方法,包括步骤:

获取波形数据序列:满屏显示波形时,主处理器从传感器模块获取预定长度N的数据,其中,数据长度N由心电数据的采样率S,心跳速度(心率)以及满屏显示的心跳个数决定。例如,如果要满屏显示三个心跳波形,采样率为512S/s,假设心跳速度为60bpm,则可以得知,满屏显示波形时的数据的时间长度T2为3s,即满屏显示数据呈现三个心跳波形时的数据长度N为1536个采样点。在本公开的多个实施例中,波形的刷新时间T1设置为100ms,可以理解地,当启动实时测量和波形显示时,例如上例中,启动显示的T2时间以内,由于T1小于T2,获取的波形数据序列的长度可以小于N。一般地,从传感器模块传输至主处理器的数据具有约定的传输协议格式,主处理器获取的数据包含有除传感器数据以外的协议格式数据,因此,主处理器获取数据的过程还包括数据解析步骤,以得到纯净的传感器数据。可以理解的,当心跳速度过快或过慢时,根据不同的心率值可以改变数据长度N,使得每屏显示的波形的数量适中。

确定波形数据的波形显示比例:根据波形数据的高度显示公式h=(A-h0)/R·H,可以得知,波形形态(幅度波动差值)的显示比例由1/R决定。基于数据获取步骤中所得到的波形数据序列,计算数据序列的最大幅值Amax与最小幅值Amin之间的差值D。在本公开的一些实施例中,当启动波形显示时,可以取数据序列的波形缩放范围R为最大采样值,取基底值h0=0,其中,最大采样值由传感器模块的对应的传感器的采样位数决定,例如十六位的传感数据对应的最大采样值为65535。在本公开的一些实施例中,也可以取数据序列的波形缩放范围R=D,取波形基底值h0=(Amax+Amin)/2-D/2。

计算波形数据的显示位置:以显示区域的长度方向为数据序列的时间分布方向,以显示区域的高度方向为数据序列的幅度分布方向,计算每个采样点的显示位置。例如,沿长度递增的方向以时间先后顺序显示数据序列,若数据序列中第一个采样点的长度方向的显示位置为w0,则第m个采样点(第一个采样点的m=0)的长度方向的显示位置为wm=w0+m·W/N;以高度增加的方向表示幅值变大的方向,高度方向的显示位置由采样点的采样值(幅值)Am决定,在本公开的多个实施例中,取高度显示位置hm=(Am-h0)/R·H。综上所述,可以得到数据序列中每个采样值在显示区域的显示位置(wm,hm),其中m的取值范围为[0,N-1]。

描记数据形成波形:基于数据序列中每个数据的显示位置(wm,hm),主处理器控制显示模块在W×H的显示区域中描记数据序列中的各数据点,并将各数据点以线段依时序连接,形成连续的波形图。

图3A是示出根据本公开的一种实施例的可穿戴设备的显示波形的方法的流程示意图。

参考图3A,通过显示模块刷新实时传感器数据显示动态的波形图(例如腕部PPG心率波形)的方法,包括:

步骤310,获取对应一屏波形长度的数据序列;

步骤320,自适应地调整数据序列对应波形的波形缩放范围;

步骤3201,自适应地调整数据序列对应波形的波形基底值;

步骤330,计算数据序列中各采样点的显示位置;

步骤340,描记数据形成波形。

图3B是步骤320自适应调整波形缩放范围的流程示意图。

在本公开的多种实施例中,图3A和图3B示出的刷新数据动态显示波形的方法的部分步骤与图2B的部分步骤或思想相同,相同的技术特征用相同的符号标识。R(0)表示首次显示满屏波形时的数据序列的波形缩放范围,在本公开的一些实施例中,取初始波形缩放范围R(0)为最大采样值,其中最大采样值由传感器模块的对应的传感器的采样位数决定;在本公开的另一些实施例中,初始波形缩放范围R(0)也可以取首次满屏波形数据序列的最大值与最小值之间的差值,启动显示时,由于噪声较大,因此由最大值与最小值之间的差值计算得到的R(0)也趋近于最大采样值。更详细地,刷新数据显示动态波形的方法包括步骤:

步骤310,获取一屏波形对应的数据序列:显示模块每间隔时间T1刷新显示一屏数据,每屏显示的数据长度为N,每屏刷新的数据长度x1=S·T1,S表示数据的采样率。每显示完成一屏数据后,该屏已显示的波形数据序列的靠前的x1个数据从序列中被移出,靠后的(N-x1)个数据依时序向前移动x1个点,更新的x1个最新数据排列在序列的靠后部分,形成新的N个数据组成的刷新后的数据序列。

步骤S320,参考图3B,自适应地调整波形缩放范围的方法具体包括:

步骤S321,计算数据序列的幅度波动差值。每屏波形对应的数据序列由N个幅值组成,其中包含最大的幅度值Amax(n)和最小的幅度值Amin(n),两者的差值为幅度波动差值D(n)。第一次满屏显示时的波形的幅度波动差值为D(0),D(0)表示第一满屏数据序列的Amax(0)与Amin(0)之间的差值。

步骤S322,判断当前数据序列的幅度波动差值D(n)是否大于前一屏已显示波形的波形缩放范围R(n-1),其中,第一次满屏显示波形对应的数据序列的波形缩放范围为R(0)。

步骤S323,当D(n)>R(n-1)时,调整数据序列的波形缩放范围,具体地,取波形缩放范围R(n)=D(n),如果计时标签置位,则将计时标签置空,清除计时值。

步骤S324,当D(n)≯R(n-1)时,判断D(n)是否小于R(n-1)/2。

步骤S325,当D(n)<R(n-1)/2时,如果计时标签置空,则将计时标签置位,开始计时,例如计时单元可以通过连续加或者连续减的方式计时。

步骤S326,当D(n)<R(n-1)/2且计时值未达到预设时间T3,继续计时,调整数据序列的波形缩放范围,具体地,取波形缩放范围R(n)=R(n-1)。

步骤S327,当D(n)<R(n-1)/2且计时值达到或超过预设时间T3,调整数据序列的波形缩放范围,具体地,取波形缩放范围R(n)=k·R(n-1),其中0.9≤k<1;,在本公开的多个实施例中,T3=2s,k=0.9;然后将计时标签置空,清除计时值。

步骤S328,当R(n-1)/2≤D(n)≤R(n-1)时,调整数据序列的波形缩放范围,具体地,取波形缩放范围R(n)=R(n-1),如果此时有计时标签置位,则将计时标签置空,清除计时值。

其中n≥1,n表示显示第一屏波形之后刷新数据的次数,例如,R(1)表示第二屏波形对应数据序列的波形缩放范围,R(2)表示第三屏波形对应数据序列的波形缩放范围,Amax(1)表示第二屏波形对应数据序列的最大幅值,Amin(1)表示第二屏波形对应数据序列的最小幅值。初始计时标签为置空状态,初始计时值为0。

步骤S3201,自适应地调整数据序列的波形基底值,可以取波形基底值h0(n)=Amin(n);优选地,可以在自适应调整波形缩放范围得到的R(n)的基础上,取h0(n)=(Amax(n)+Amin(n))/2-R(n-1)/2,使波形保持在显示区域的中央。

步骤S330,计算波形数据的显示位置:以显示区域的长度方向为数据序列的时间分布方向,以显示区域的高度方向为数据序列的幅度分布方向,计算每个采样点的显示位置。例如,沿长度递增的方向以时间先后顺序显示数据形成波形,若数据序列中第一个采样点的长度方向的显示位置为w0,则第m个采样点(第一个采样点m=0)的长度方向的显示位置为wm=w0+m·W/N;以高度增加的方向表示幅值变大的方向,高度方向的显示位置由采样点的采样值(幅值)Am决定,在本公开的多个实施例中,可以取高度显示位置hm=(Am-h0(n))·H/R(n),其中,h0(n)表示当前待显示数据序列的波形基底值,R(n)表示当前待显示波形数据序列的波形缩放范围。综上所述,可以得到当前待显示波形数据序列中每个采样值在显示区域的显示位置(wm,hm),m的取值范围为[0,N-1]。

S340,描记数据形成波形:基于数据序列中每个数据的显示位置(wm,hm),主处理器控制显示模块在W×H的显示区域中描记N个数据点,并将各数据点以线段依序连接,形成连续的波形图形。

通过步骤S321至步骤S323的方法,当幅度波动差值相较于前一屏已显示波形的波形缩放范围变大时,即时将当前数据序列的波形缩放范围调大,取波形缩放范围R(n)=D(n),避免波形顶部被截断导致饱和,波形的显示形态随之也变大,用户能准确地辨识幅度波动差值的变大趋势。

当幅度波动差值相较于前一屏已显示波形的波形跳动范围变小很多(小于或等于前一波形缩放范围的一半)时,如果不调整波形缩放范围,会导致显示的波形形态较小,细节特征不清晰;而如果将幅度波动差值较小的波形一次性放大显示,会使用户误以为测量的波形幅度波动差值没有变小,甚至会误判为变大。通过步骤S321、S324、S325、S327的方法,当待显示的数据序列的幅度波动差值相较于前一屏已显示波形的波形缩放范围变小很多时,增加计时判断以排除由于突变变小造成误处理。当幅度波动差值变小很多且稳定达到T3时长时,取波形缩放范围R(n)=k·R(n-1),k接近1且小于1;一直到当某一屏的D(n+m)不小于R(n+m-1)/2时,一般地,此时D(n+m)亦不大于R(n+m-1),即进入到步骤S328,取R(n+m)=R(n+m-1),不再继续放大,其中R(n+m-1)=kmR(n-1)。在本公开的多个实施例中,取k=0.9,在前一屏波形高度显示比例的基础上,将波形的高度比例以1/k逐屏地逼近地放大,这种方式,波形高度的放大比例与波形原始数据的变小比例不一致,放大程度比原始变小的程度低,可以使波形形态变化过程中呈现出一个整体变小的趋势,同时也能逐步将波形形态变高放大,提升波形局部细节特征的显示效果。

当幅度波动差值相较于前一屏已显示波形的波形缩放范围变小不多时,例如上述实施例中,当R(n-1)/2≤D(n)≤R(n-1)时,保持波形缩放范围不变,取波形缩放范围R(n)=R(n-1),这种情况下,波形形态的变小趋势与幅度波动差值的变小趋势保持一致,同时,波形能够保持一定的细节特征呈现效果。

在上述实施例中,显示每屏数据序列时,根据数据序列的最大值和最小值,实时更新波形基底值h0(n)=(Amax(n)+Amin(n))/2-R(n)/2,使显示的波形尽量位于显示区域的中央,显示效果更佳。

图4A示出了根据本发明的示例性实施例的显示波形的装置的结构框图。

参考图4A,该显示波形的装置包括数据获取模块410、波形缩放范围自适应调整模块420、数据显示位置计算模块430以及波形描绘模块440。其中,

数据获取模块410,用于获取预设长度N的数据序列,其中,所述长度为N的数据序列对应一屏波形,数据序列中的每个数据表示所述波形的幅值。

波形缩放范围自适应调整模块420,用于根据所述数据序列的幅度波动差值,自适应地调整所述数据序列的对应的波形幅值的显示比例,其中,所述幅度波动差值表示所述数据序列中最大幅值与最小幅值之间的差值。

较佳地,显示波形的装置还包括波形基底值自适应调整模块4201,所述波形基底值自适应调整模块4201根据公式h0=(Amax+Amin)/2-R/2调整所述波形基底值,其中h0表示波形基底值,R表示所述数据序列的波形缩放范围,Amax表示所述数据序列的最大幅值,Amin表示所述数据序列的最小幅值。使显示的波形保持在显示区域的中央。

数据显示位置计算模块430,用于基于波形缩放范围R、波形基底值h0、显示区域的高度H以及数据的幅值A计算数据序列中各采样数据在高度方向的显示位置,基于数据长度N、显示区域的长度W计算各采样数据在时间方向的显示位置。

波形描绘模块440,用于在前述计算得出的显示位置描记各采样数据点,连接各数据点以形成波形。

图4B示出了根据本发明的示例性实施例的波形缩放范围自适应调整模块的结构框图。

参考图4B,波形缩放范围自适应调整模块包括:

第一调整单元421,用于当所述数据序列的幅度波动差值大于前一屏已显示波形的的波形缩放范围时,将所述幅度波动差值作为所述数据序列的波形缩放范围;

计时单元422,用于当数据序列的幅度波动差值小于前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半时,记录数据序列的幅度波动差值连续小于前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半所持续的时间;

第二调整单元423,用于当所述计时单元所记录的时间达到或超过预设时间时,将前一屏已显示波形的波形缩放范围缩小,取缩小的前一波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围;

第三调整单元424,用于当所述数据序列的幅度波动差值不大于前一屏已显示波形的波形缩放范围并且不小于前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半时,或者当所述计时单元所记录的时间未达到所述预设时间时,将前一屏已显示波形的波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围。

由上述实施例可见,本公开的技术方案适用于可穿戴设备显示生理波形,能够自适应地调整波形的缩放范围,无论幅度波动差值大或幅度波动差值小,都能较清楚地显示波形的细节特征;并且,在幅度波动差值变大或变小的过程中,本公开的显示方法不会造成使用者对幅度波动差值变化趋势的误判。

本领域的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可以提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图的一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可以装载到计算机或其它可编程数据处理设备上,使得在计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710265471.9 (22)申请日 2017.04.21 (71)申请人 成都心吉康科技有限公司 地址 610041 四川省成都市高新区天府大 道中段萃华路89号1栋1单元7层703号 (72)发明人 曾邦福 (51)Int.Cl. A61B 5/00(2006.01) (54)发明名称 显示波形的方法、 装置和可穿戴设备 (57)摘要 本发明提供了一种显示波形的方法、 装置和 可穿戴设备。 所述方法包括: 获取预设长度的数 据序列, 其中, 所述预设长度的数据序列对应。

2、一 屏波形, 所述数据序列中的每个数据表示所述波 形的幅值; 自适应地调整所述数据序列的波形缩 放范围; 根据所述波形缩放范围, 计算所述数据 序列中各数据的显示位置; 描记数据形成波形。 通过上述方式, 本发明能够自适应地调整波形的 形态大小, 使用户既能看清波形的细节特征也能 辨识波形的幅度波动差值的变化趋势。 权利要求书2页 说明书9页 附图4页 CN 107049257 A 2017.08.18 CN 107049257 A 1.一种显示波形的方法, 其特征在于, 应用在可穿戴设备上, 所述方法包括: 获取预设长度的数据序列, 其中, 所述预设长度的数据序列对应一屏波形, 所述数据序 。

3、列中的每个数据表示所述波形的幅值; 自适应地调整所述数据序列的波形缩放范围; 根据所述波形缩放范围, 计算所述数据序列中各数据的显示位置; 描记数据形成波形。 2.根据权利要求1所述的方法, 其特征在于, 所述自适应地调整所述数据序列的波形缩 放范围的方法包括: 计算所述数据序列的幅度波动差值, 所述幅度波动差值表示所述数据序列中最大幅值 与最小幅值之间的差值; 如果所述幅度波动差值大于第一缩放区间阈值, 将所述幅度波动差值作为所述数据序 列的波形缩放范围, 如果有计时则停止计时并清除计时时间; 如果所述幅度波动差值不大于第一缩放区间阈值, 并且所述幅度波动差值不小于第二 缩放区间阈值, 将前。

4、一屏已显示波形的波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围, 如果有计时则停止计时并清除计时时间; 如果所述幅度波动差值小于所述第二缩放区间阈值, 计时; 如果计时时间未达到预设 时间, 将前一屏已显示波形的波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围, 继续计时; 如果计时时间达到或超过所述预设时间, 将前一屏已显示波形的波形缩放范围缩小, 取缩 小的前一波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围, 停止计时并清除计时时间; 其中, 所述第一缩放区间阈值大于所述第二缩放区间阈值, 初始计时时间为0。 3.根据权利要求2所述的方法, 其特征在于, 所述第一缩放区间阈值为前一屏已显示波形的波形缩放。

5、范围, 所述第二缩放区间阈值 为前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半。 4.根据权利要求3所述的方法, 其特征在于, 所述将前一屏已显示波形的波形缩放范围 缩小的方法为: 将前一屏已显示波形的波形缩放范围乘以缩小因子, 其中, 所述缩小因子大 于或等于0.9且所述缩小因子小于1。 5.根据权利要求1-4任一项所述的方法, 其特征在于, 所述显示波形的方法还包括: 依 据公式h0(Amax+Amin)/2-R/2自适应地调整所述数据序列的波形基底值, 其中, h0表示所 述波形基底值, Amax表示所述数据序列中的最大幅值, Amin表示所述数据序列中的最小幅 值, R表示所述数据序列的波形缩放。

6、范围。 6.根据权利要求5所述的方法, 其特征在于, 计算所述数据序列中各数据的显示位置包 括计算各数据在显示区域的显示高度位置, 高度位置的计算采用公式h(A-h0)/RH, 其 中, h表示数据的显示高度位置, A表示数据的幅值, h0表示所述数据序列的波形基底值, R表 示所述数据序列的波形缩放范围, H表示所述显示区域的物理高度。 7.一种显示波形的装置, 其特征在于, 应用在可穿戴设备上, 所述装置包括: 数据获取模块, 用于获取预设长度的数据序列, 其中, 所述预设长度的数据序列对应一 屏波形, 所述数据序列中的每个数据表示所述波形的幅值; 波形缩放范围自适应调整模块, 用于根据所。

7、述数据序列的幅度波动差值, 自适应地调 整所述数据序列的对应的波形幅值的显示比例, 其中, 所述幅度波动差值表示所述数据序 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 107049257 A 2 列中最大幅值与最小幅值之间的差值; 数据显示位置计算模块, 用于计算所述数据序列中各数据的显示位置; 波形描绘模块, 用于在所述各数据的显示位置描记各数据, 连接各数据点以形成波形。 8.根据权利要求7所述的装置, 其特征在于, 所述波形缩放范围自适应调整模块包括: 第一调整单元, 用于当所述数据序列的幅度波动差值大于前一屏已显示波形的波形缩 放范围时, 将所述幅度波动差值作为所述数据序列的波形缩放范围。

8、; 计时单元, 用于当数据序列的幅度波动差值小于前一屏已显示波形的波形缩放范围的 一半时, 记录数据序列的幅度波动差值连续小于前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半 所持续的时间; 第二调整单元, 用于当所述计时单元所记录的时间达到或超过预设时间时, 将前一屏 已显示波形的波形缩放范围缩小, 取缩小的前一波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩 放范围; 第三调整单元, 用于当所述数据序列的幅度波动差值不大于前一屏已显示波形的波形 缩放范围并且不小于前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半时, 或者当所述计时单元所 记录的时间未达到所述预设时间时, 将前一屏已显示波形的波形缩放范围作为所述数据序 列的波。

9、形缩放范围。 9.根据权利要求7或8所述的装置, 其特征在于, 还包括波形基底值自适应调整模块, 所 述波形基底值自适应调整模块根据公式h0(Amax+Amin)/2-R/2调整所述波形基底值, 其 中h0表示波形基底值, R表示所述数据序列的波形缩放范围, Amax表示所述数据序列的最大 幅值, Amin表示所述数据序列的最小幅值。 10.一种可穿戴设备, 包括存储器和处理器, 其特征在于, 所述存储器存储有包括如权 利要求1-6任一所述的方法的步骤的程序, 所述可穿戴设备被配置成由所述处理器执行如 权利要求1-6任一所述的方法的步骤。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 107049。

10、257 A 3 显示波形的方法、 装置和可穿戴设备 技术领域 0001 本发明涉及波形显示技术领域, 特别是涉及一种显示波形的方法、 装置及可穿戴 设备。 背景技术 0002 传统的生理波形(例如心率波形、 血压波形、 心电波形等)的显示载体一般为屏幕 较大的显示装置, 例如PC电脑显示器或者专用的医疗设备的显示器, 其显示方法一般依据 固定的标准和固定的格式, 以便输出标准的报告提供给专业的医护人员查阅和分析。 0003 而针对例如可穿戴设备这类显示屏尺寸有限的设备, 其生理波形的显示主要是为 了提高使用者的用户体验, 输出的波形主要是为了提供给普通人群查看了解大概的身体情 况。 传统的大屏。

11、幕显示方法中, 其显示步骤位于数据处理的终端环节, 波形数据中含的噪声 较少, 波动范围较稳定, 因此可以固定波形大小的显示比例, 满足用户的观察需求; 而在可 穿戴设备中显示波形, 其显示步骤靠近数据处理的前端环节, 显示的过程中伴随着运动伪 迹噪声以及人体其它生理信号产生的噪声, 使得波形数据中包含的干扰相对较多, 波动范 围不稳定。 因此, 需要一种波形显示方法, 应用于可穿戴设备, 能够针对波动范围动态变化 的数据自适应地控制和调整波形大小的缩放显示比例, 以便使用者能够较容易地看清波形 形态及其细节特征。 发明内容 0004 为解决上述技术问题, 本发明提出了以下技术方案。 0005。

12、 根据本发明的一方面, 提供了一种显示波形的方法, 应用在可穿戴设备上, 所述方 法包括: 获取预设长度的数据序列, 其中, 所述预设长度的数据序列对应一屏波形, 所述数 据序列中的每个数据表示所述波形的幅值; 自适应地调整所述数据序列的波形缩放范围; 根据所述波形缩放范围, 计算所述数据序列中各数据的显示位置; 描记数据形成波形。 0006 优选地, 所述自适应地调整所述数据序列的波形缩放范围的方法包括: 0007 计算所述数据序列的幅度波动差值, 所述幅度波动差值表示所述数据序列中最大 幅值与最小幅值之间的差值; 0008 如果所述幅度波动差值大于第一缩放区间阈值, 将所述幅度波动差值作为。

13、所述数 据序列的波形缩放范围, 如果有计时则停止计时并清除计时时间; 0009 如果所述幅度波动差值不大于第一缩放区间阈值, 并且所述幅度波动差值不小于 第二缩放区间阈值, 将前一屏已显示波形的波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范 围, 如果有计时则停止计时并清除计时时间; 0010 如果所述幅度波动差值小于所述第二缩放区间阈值, 计时; 如果计时时间未达到 预设时间, 将前一屏已显示波形的波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围, 继续 计时; 如果计时时间达到或超过所述预设时间, 将前一屏已显示波形的波形缩放范围缩小, 取缩小的前一波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围, 停止计。

14、时并清除计时时 说 明 书 1/9 页 4 CN 107049257 A 4 间; 0011 其中, 所述第一缩放区间阈值大于所述第二缩放区间阈值, 初始计时时间为0。 0012 优选地, 所述第一缩放区间阈值为前一屏已显示波形的波形缩放范围, 所述第二 缩放区间阈值为前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半。 0013 优选地, 所述将前一屏已显示波形的波形缩放范围缩小的方法为: 将前一屏已显 示波形的波形缩放范围乘以缩小因子, 其中, 所述缩小因子大于或等于0.9且所述缩小因子 小于1。 0014 优选地, 所述显示波形的方法还包括: 依据公式h0(Amax+Amin)/2-R/2自适应地 调。

15、整所述数据序列的波形基底值, 其中, h0表示所述波形基底值, Amax表示所述数据序列中 的最大幅值, Amin表示所述数据序列中的最小幅值, R表示所述数据序列的波形缩放范围。 0015 优选地, 计算所述数据序列中各数据的显示位置包括计算各数据在显示区域的显 示高度位置, 高度位置的计算采用公式h(A-h0)/RH, 其中, h表示数据的显示高度位置, A表示数据的幅值, h0表示所述数据序列的波形基底值, R表示所述数据序列的波形缩放范 围, H表示所述显示区域的物理高度。 0016 根据本发明的另一方面, 提供了一种显示波形的装置, 应用在可穿戴设备上, 所述 装置包括: 数据获取模。

16、块, 用于获取预设长度的数据序列, 其中, 所述预设长度的数据序列 对应一屏波形, 所述数据序列中的每个数据表示所述波形的幅值; 波形缩放范围自适应调 整模块, 用于根据所述数据序列的幅度波动差值, 自适应地调整所述数据序列的对应的波 形幅值的显示比例, 其中, 所述幅度波动差值表示所述数据序列中最大幅值与最小幅值之 间的差值; 数据显示位置计算模块, 用于计算所述数据序列中各数据的显示位置; 波形描绘 模块, 用于在所述各数据的显示位置描记各数据, 连接各数据点以形成波形。 0017 优选地, 所述波形缩放范围自适应调整模块包括: 第一调整单元, 用于当所述数据 序列的幅度波动差值大于前一屏。

17、已显示波形的波形缩放范围时, 将所述幅度波动差值作为 所述数据序列的波形缩放范围; 计时单元, 用于当数据序列的幅度波动差值小于前一屏已 显示波形的波形缩放范围的一半时, 记录数据序列的幅度波动差值连续小于前一屏已显示 波形的波形缩放范围的一半所持续的时间; 第二调整单元, 用于当所述计时单元所记录的 时间达到或超过预设时间时, 将前一屏已显示波形的波形缩放范围缩小, 取缩小的前一波 形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围; 第三调整单元, 用于当所述数据序列的幅 度波动差值不大于前一屏已显示波形的波形缩放范围并且不小于前一屏已显示波形的波 形缩放范围的一半时, 或者当所述计时单元所记录的时。

18、间未达到所述预设时间时, 将前一 屏已显示波形的波形缩放范围作为所述数据序列的波形缩放范围。 0018 优选地, 所述显示波形的装置还包括波形基底值自适应调整模块, 所述波形基底 值自适应调整模块根据公式h0(Amax+Amin)/2-R/2调整所述所述数据序列的波形基底 值, 其中h0表示波形基底值, R表示所述数据序列的波形缩放范围, Amax表示所述数据序列 的最大幅值, Amin表示所述数据序列的最小幅值。 0019 根据本发明的另一方面, 提供了一种可穿戴设备, 包括存储器和处理器, 所述存储 器存储有包括前述显示波形的方法的步骤的程序, 所述可穿戴设备被配置成由所述处理器 执行前述。

19、显示波形的方法的步骤。 0020 本发明所提出的技术方案, 当数据序列的幅度波动差值变大时, 同步放大波形缩 说 明 书 2/9 页 5 CN 107049257 A 5 放范围, 即时显示形态变大的波形; 当波形数据的幅度波动差值确定缩小至少一半时, 逐渐 地缩小波形缩放范围, 由于物理显示尺寸不变, 逐渐地放大了波形形态的显示比例, 将波动 幅度较小的波形形态逐步逼近地放大显示, 使用户能够捕捉到幅度波动差值的变小趋势同 时使用户能辨识放大后的波形形态中的细节特征; 当幅度波动差值缩小不到一半时或者当 幅度波动差值不确定缩小至少一半时, 保持波形缩放范围不变, 不作波形形态的放大显示 处理。

20、, 能够一定程度地清楚显示波形形态。 本发明所提出的技术方案能够自适应地调整波 形的形态显示增益, 使用户既能看清波形的细节特征也能辨识波形幅度波动差值的大小变 化趋势。 附图说明 0021 图1示出了根据本发明的示例性实施例的可穿戴设备的结构框图; 0022 图2A示出了根据本发明的示例性实施例的可穿戴设备的显示模块的显示区域的 示意图; 0023 图2B示出了一种显示波形的方法的流程示意图; 0024 图3A示出了根据本发明的示例性实施例的显示波形的方法的流程示意图; 0025 图3B示出了根据本发明的示例性实施例的自适应调整波形缩放范围的流程示意 图; 0026 图4A示出了根据本发明的。

21、示例性实施例的显示波形的装置的结构框图; 0027 图4B示出了根据本发明的示例性实施例的波形缩放范围自适应调整模块的结构 框图。 具体实施方式 0028 下面将结合本发明实施例中的附图, 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述, 显然, 所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基于 本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例, 都属于本发明保护的范围。 0029 图1为根据本发明的实施例示出的可穿戴设备的结构框图。 0030 参考图1, 根据本公开的多个实施例的执行波形显示方法的可穿戴设备包括主处 理器以及与主。

22、处理器连接的传感器模块、 通讯模块、 显示模块以及存储模块。 0031 传感器模块可采集多种传感器数据, 例如, 通过电极采集获得心电数据、 通过PPG 传感器采集获得心率数据、 通过加速度传感器采集获得运动状态数据等。 0032 通讯模块用于使可穿戴设备以有线或无线网络方式与外部装置之间互相传输数 据, 例如, 可通过蓝牙、 WIFI等无线方式, 或者USB有线方式使设备与其它移动终端通信, 将 设备中的传感器数据传输给其它移动终端, 或者使设备从其它移动终端装载的应用程序接 收指令。 0033 显示模块用于显示传感器模块提供的数据测量结果, 还用于提供用户与设备之间 交互的界面, 例如, 。

23、用户可通过显示模块设置显示参数或者浏览测量结果, 测量结果的显示 样式可以是文本式的、 列表式的或者图表式的。 0034 存储模块用于存储传感器数据以及用于存储由主处理器执行的设备的测量功能、 说 明 书 3/9 页 6 CN 107049257 A 6 通讯功能以及显示功能等相关的程序指令。 0035 具体地, 本公开的多种实施例的可穿戴设备可以是腕部可穿戴设备, 例如手表或 手环。 0036 图2A是示出根据本公开的各种实施例的可穿戴设备的显示模块的显示区域的示 意图。 0037 参考图2A, 显示区域的长度为W、 高度为H, 波形图的波形基底值(起始参考高度)为 h0, 波形图的波形缩放。

24、范围为R。 在本公开的实施例中, 所述显示区域用于显示包含两个维 度信息的数据序列的波形, 例如在长度方向显示时间信息, 在高度方向显示幅值信息。 对于 波形数据的幅值方向即高度方向的显示位置, 采用公式h(A-h0)/RH, 其中h表示数据在 显示区域的显示高度, A表示数据的幅值大小, 波形的形态大小hA/RH。 容易理解 地, 当波形缩放范围R固定而幅度波动差值A变小时, h变小, 显示的波形形态变小; 当幅 度波动差值A固定而波形缩放范围R变小时, h变大, 显示的波形形态变大。 需要说明的 是, 波形基底值h0表示计算数据显示高度位置的起始参考线, 可以为负值, 即可以位于显示 区域。

25、下方以外的区域。 可以理解的, R的设置应使得(A-h0)/R小于或等于1, 才能在有限的H 范围内显示完整的波形, 避免波形截顶。 0038 图2B是一种示例性的可穿戴设备的显示波形的方法的流程示意图。 0039 参考图2B, 通过显示模块显示传感器数据形成波形图的方法, 例如显示心电数据 形成心电图形或者显示PPG心率数据形成PPG心率图形的方法, 包括步骤: 0040 1)获取波形数据序列; 0041 2)确定波形的显示比例; 0042 3)计算波形数据的显示位置; 0043 4)描记数据形成波形。 0044 更详细地, 以显示心电图波形为例, 每间隔时间T1刷新显示一屏波形数据的方法,。

26、 包括步骤: 0045 获取波形数据序列: 满屏显示波形时, 主处理器从传感器模块获取预定长度N的数 据, 其中, 数据长度N由心电数据的采样率S, 心跳速度(心率)以及满屏显示的心跳个数决 定。 例如, 如果要满屏显示三个心跳波形, 采样率为512S/s, 假设心跳速度为60bpm, 则可以 得知, 满屏显示波形时的数据的时间长度T2为3s, 即满屏显示数据呈现三个心跳波形时的 数据长度N为1536个采样点。 在本公开的多个实施例中, 波形的刷新时间T1设置为100ms, 可 以理解地, 当启动实时测量和波形显示时, 例如上例中, 启动显示的T2时间以内, 由于T1小 于T2, 获取的波形数。

27、据序列的长度可以小于N。 一般地, 从传感器模块传输至主处理器的数 据具有约定的传输协议格式, 主处理器获取的数据包含有除传感器数据以外的协议格式数 据, 因此, 主处理器获取数据的过程还包括数据解析步骤, 以得到纯净的传感器数据。 可以 理解的, 当心跳速度过快或过慢时, 根据不同的心率值可以改变数据长度N, 使得每屏显示 的波形的数量适中。 0046 确定波形数据的波形显示比例: 根据波形数据的高度显示公式h(A-h0)/RH, 可以得知, 波形形态(幅度波动差值)的显示比例由1/R决定。 基于数据获取步骤中所得到的 波形数据序列, 计算数据序列的最大幅值Amax与最小幅值Amin之间的差。

28、值D。 在本公开的一 些实施例中, 当启动波形显示时, 可以取数据序列的波形缩放范围R为最大采样值, 取基底 说 明 书 4/9 页 7 CN 107049257 A 7 值h00, 其中, 最大采样值由传感器模块的对应的传感器的采样位数决定, 例如十六位的 传感数据对应的最大采样值为65535。 在本公开的一些实施例中, 也可以取数据序列的波形 缩放范围RD, 取波形基底值h0(Amax+Amin)/2-D/2。 0047 计算波形数据的显示位置: 以显示区域的长度方向为数据序列的时间分布方向, 以显示区域的高度方向为数据序列的幅度分布方向, 计算每个采样点的显示位置。 例如, 沿 长度递增。

29、的方向以时间先后顺序显示数据序列, 若数据序列中第一个采样点的长度方向的 显示位置为w0, 则第m个采样点(第一个采样点的m0)的长度方向的显示位置为wmw0+ mW/N; 以高度增加的方向表示幅值变大的方向, 高度方向的显示位置由采样点的采样值 (幅值)Am决定, 在本公开的多个实施例中, 取高度显示位置hm(Am-h0)/RH。 综上所述, 可以得到数据序列中每个采样值在显示区域的显示位置(wm, hm), 其中m的取值范围为0, N-1。 0048 描记数据形成波形: 基于数据序列中每个数据的显示位置(wm, hm), 主处理器控制 显示模块在WH的显示区域中描记数据序列中的各数据点, 。

30、并将各数据点以线段依时序连 接, 形成连续的波形图。 0049 图3A是示出根据本公开的一种实施例的可穿戴设备的显示波形的方法的流程示 意图。 0050 参考图3A, 通过显示模块刷新实时传感器数据显示动态的波形图(例如腕部PPG心 率波形)的方法, 包括: 0051 步骤310, 获取对应一屏波形长度的数据序列; 0052 步骤320, 自适应地调整数据序列对应波形的波形缩放范围; 0053 步骤3201, 自适应地调整数据序列对应波形的波形基底值; 0054 步骤330, 计算数据序列中各采样点的显示位置; 0055 步骤340, 描记数据形成波形。 0056 图3B是步骤320自适应调整。

31、波形缩放范围的流程示意图。 0057 在本公开的多种实施例中, 图3A和图3B示出的刷新数据动态显示波形的方法的部 分步骤与图2B的部分步骤或思想相同, 相同的技术特征用相同的符号标识。 R(0)表示首次 显示满屏波形时的数据序列的波形缩放范围, 在本公开的一些实施例中, 取初始波形缩放 范围R(0)为最大采样值, 其中最大采样值由传感器模块的对应的传感器的采样位数决定; 在本公开的另一些实施例中, 初始波形缩放范围R(0)也可以取首次满屏波形数据序列的最 大值与最小值之间的差值, 启动显示时, 由于噪声较大, 因此由最大值与最小值之间的差值 计算得到的R(0)也趋近于最大采样值。 更详细地,。

32、 刷新数据显示动态波形的方法包括步骤: 0058 步骤310, 获取一屏波形对应的数据序列: 显示模块每间隔时间T1刷新显示一屏数 据, 每屏显示的数据长度为N, 每屏刷新的数据长度x1ST1, S表示数据的采样率。 每显示 完成一屏数据后, 该屏已显示的波形数据序列的靠前的x1个数据从序列中被移出, 靠后的 (N-x1)个数据依时序向前移动x1个点, 更新的x1个最新数据排列在序列的靠后部分, 形成 新的N个数据组成的刷新后的数据序列。 0059 步骤S320, 参考图3B, 自适应地调整波形缩放范围的方法具体包括: 0060 步骤S321, 计算数据序列的幅度波动差值。 每屏波形对应的数据。

33、序列由N个幅值组 成, 其中包含最大的幅度值Amax(n)和最小的幅度值Amin(n), 两者的差值为幅度波动差值D 说 明 书 5/9 页 8 CN 107049257 A 8 (n)。 第一次满屏显示时的波形的幅度波动差值为D(0), D(0)表示第一满屏数据序列的Amax (0)与Amin(0)之间的差值。 0061 步骤S322, 判断当前数据序列的幅度波动差值D(n)是否大于前一屏已显示波形的 波形缩放范围R(n-1), 其中, 第一次满屏显示波形对应的数据序列的波形缩放范围为R(0)。 0062 步骤S323, 当D(n)R(n-1)时, 调整数据序列的波形缩放范围, 具体地, 取。

34、波形缩放 范围R(n)D(n), 如果计时标签置位, 则将计时标签置空, 清除计时值。 0063 步骤S324, 当D(n)R(n-1)时, 判断D(n)是否小于R(n-1)/2。 0064 步骤S325, 当D(n)R(n-1)/2时, 如果计时标签置空, 则将计时标签置位, 开始计 时, 例如计时单元可以通过连续加或者连续减的方式计时。 0065 步骤S326, 当D(n)R(n-1)/2且计时值未达到预设时间T3, 继续计时, 调整数据序 列的波形缩放范围, 具体地, 取波形缩放范围R(n)R(n-1)。 0066 步骤S327, 当D(n)R(n-1)/2且计时值达到或超过预设时间T3。

35、, 调整数据序列的 波形缩放范围, 具体地, 取波形缩放范围R(n)kR(n-1), 其中0.9k1; , 在本公开的多 个实施例中, T32s, k0.9; 然后将计时标签置空, 清除计时值。 0067 步骤S328, 当R(n-1)/2D(n)R(n-1)时, 调整数据序列的波形缩放范围, 具体 地, 取波形缩放范围R(n)R(n-1), 如果此时有计时标签置位, 则将计时标签置空, 清除计 时值。 0068 其中n1, n表示显示第一屏波形之后刷新数据的次数, 例如, R(1)表示第二屏波 形对应数据序列的波形缩放范围, R(2)表示第三屏波形对应数据序列的波形缩放范围, Amax(1)。

36、表示第二屏波形对应数据序列的最大幅值, Amin(1)表示第二屏波形对应数据序列 的最小幅值。 初始计时标签为置空状态, 初始计时值为0。 0069 步骤S3201, 自适应地调整数据序列的波形基底值, 可以取波形基底值h0(n) Amin(n); 优选地, 可以在自适应调整波形缩放范围得到的R(n)的基础上, 取h0(n)(Amax (n)+Amin(n)/2-R(n-1)/2, 使波形保持在显示区域的中央。 0070 步骤S330, 计算波形数据的显示位置: 以显示区域的长度方向为数据序列的时间 分布方向, 以显示区域的高度方向为数据序列的幅度分布方向, 计算每个采样点的显示位 置。 例如。

37、, 沿长度递增的方向以时间先后顺序显示数据形成波形, 若数据序列中第一个采样 点的长度方向的显示位置为w0, 则第m个采样点(第一个采样点m0)的长度方向的显示位 置为wmw0+mW/N; 以高度增加的方向表示幅值变大的方向, 高度方向的显示位置由采样 点的采样值(幅值)Am决定, 在本公开的多个实施例中, 可以取高度显示位置hm(Am-h0 (n)H/R(n), 其中, h0(n)表示当前待显示数据序列的波形基底值, R(n)表示当前待显示 波形数据序列的波形缩放范围。 综上所述, 可以得到当前待显示波形数据序列中每个采样 值在显示区域的显示位置(wm, hm), m的取值范围为0, N-1。

38、。 0071 S340, 描记数据形成波形: 基于数据序列中每个数据的显示位置(wm, hm), 主处理 器控制显示模块在WH的显示区域中描记N个数据点, 并将各数据点以线段依序连接, 形成 连续的波形图形。 0072 通过步骤S321至步骤S323的方法, 当幅度波动差值相较于前一屏已显示波形的波 形缩放范围变大时, 即时将当前数据序列的波形缩放范围调大, 取波形缩放范围R(n)D (n), 避免波形顶部被截断导致饱和, 波形的显示形态随之也变大, 用户能准确地辨识幅度 说 明 书 6/9 页 9 CN 107049257 A 9 波动差值的变大趋势。 0073 当幅度波动差值相较于前一屏已。

39、显示波形的波形跳动范围变小很多(小于或等于 前一波形缩放范围的一半)时, 如果不调整波形缩放范围, 会导致显示的波形形态较小, 细 节特征不清晰; 而如果将幅度波动差值较小的波形一次性放大显示, 会使用户误以为测量 的波形幅度波动差值没有变小, 甚至会误判为变大。 通过步骤S321、 S324、 S325、 S327的方 法, 当待显示的数据序列的幅度波动差值相较于前一屏已显示波形的波形缩放范围变小很 多时, 增加计时判断以排除由于突变变小造成误处理。 当幅度波动差值变小很多且稳定达 到T3时长时, 取波形缩放范围R(n)kR(n-1), k接近1且小于1; 一直到当某一屏的D(n+m) 不小。

40、于R(n+m-1)/2时, 一般地, 此时D(n+m)亦不大于R(n+m-1), 即进入到步骤S328, 取R(n+ m)R(n+m-1), 不再继续放大, 其中R(n+m-1)kmR(n-1)。 在本公开的多个实施例中, 取k 0.9, 在前一屏波形高度显示比例的基础上, 将波形的高度比例以1/k逐屏地逼近地放大, 这 种方式, 波形高度的放大比例与波形原始数据的变小比例不一致, 放大程度比原始变小的 程度低, 可以使波形形态变化过程中呈现出一个整体变小的趋势, 同时也能逐步将波形形 态变高放大, 提升波形局部细节特征的显示效果。 0074 当幅度波动差值相较于前一屏已显示波形的波形缩放范围。

41、变小不多时, 例如上述 实施例中, 当R(n-1)/2D(n)R(n-1)时, 保持波形缩放范围不变, 取波形缩放范围R(n) R(n-1), 这种情况下, 波形形态的变小趋势与幅度波动差值的变小趋势保持一致, 同时, 波 形能够保持一定的细节特征呈现效果。 0075 在上述实施例中, 显示每屏数据序列时, 根据数据序列的最大值和最小值, 实时更 新波形基底值h0(n)(Amax(n)+Amin(n)/2-R(n)/2, 使显示的波形尽量位于显示区域的 中央, 显示效果更佳。 0076 图4A示出了根据本发明的示例性实施例的显示波形的装置的结构框图。 0077 参考图4A, 该显示波形的装置包。

42、括数据获取模块410、 波形缩放范围自适应调整模 块420、 数据显示位置计算模块430以及波形描绘模块440。 其中, 0078 数据获取模块410, 用于获取预设长度N的数据序列, 其中, 所述长度为N的数据序 列对应一屏波形, 数据序列中的每个数据表示所述波形的幅值。 0079 波形缩放范围自适应调整模块420, 用于根据所述数据序列的幅度波动差值, 自适 应地调整所述数据序列的对应的波形幅值的显示比例, 其中, 所述幅度波动差值表示所述 数据序列中最大幅值与最小幅值之间的差值。 0080 较佳地, 显示波形的装置还包括波形基底值自适应调整模块4201, 所述波形基底 值自适应调整模块4。

43、201根据公式h0(Amax+Amin)/2-R/2调整所述波形基底值, 其中h0表 示波形基底值, R表示所述数据序列的波形缩放范围, Amax表示所述数据序列的最大幅值, Amin表示所述数据序列的最小幅值。 使显示的波形保持在显示区域的中央。 0081 数据显示位置计算模块430, 用于基于波形缩放范围R、 波形基底值h0、 显示区域的 高度H以及数据的幅值A计算数据序列中各采样数据在高度方向的显示位置, 基于数据长度 N、 显示区域的长度W计算各采样数据在时间方向的显示位置。 0082 波形描绘模块440, 用于在前述计算得出的显示位置描记各采样数据点, 连接各数 据点以形成波形。 0。

44、083 图4B示出了根据本发明的示例性实施例的波形缩放范围自适应调整模块的结构 说 明 书 7/9 页 10 CN 107049257 A 10 框图。 0084 参考图4B, 波形缩放范围自适应调整模块包括: 0085 第一调整单元421, 用于当所述数据序列的幅度波动差值大于前一屏已显示波形 的的波形缩放范围时, 将所述幅度波动差值作为所述数据序列的波形缩放范围; 0086 计时单元422, 用于当数据序列的幅度波动差值小于前一屏已显示波形的波形缩 放范围的一半时, 记录数据序列的幅度波动差值连续小于前一屏已显示波形的波形缩放范 围的一半所持续的时间; 0087 第二调整单元423, 用于。

45、当所述计时单元所记录的时间达到或超过预设时间时, 将 前一屏已显示波形的波形缩放范围缩小, 取缩小的前一波形缩放范围作为所述数据序列的 波形缩放范围; 0088 第三调整单元424, 用于当所述数据序列的幅度波动差值不大于前一屏已显示波 形的波形缩放范围并且不小于前一屏已显示波形的波形缩放范围的一半时, 或者当所述计 时单元所记录的时间未达到所述预设时间时, 将前一屏已显示波形的波形缩放范围作为所 述数据序列的波形缩放范围。 0089 由上述实施例可见, 本公开的技术方案适用于可穿戴设备显示生理波形, 能够自 适应地调整波形的缩放范围, 无论幅度波动差值大或幅度波动差值小, 都能较清楚地显示 。

46、波形的细节特征; 并且, 在幅度波动差值变大或变小的过程中, 本公开的显示方法不会造成 使用者对幅度波动差值变化趋势的误判。 0090 本领域的技术人员应明白, 本发明的实施例可提供为方法、 系统或计算机程序产 品。 因此, 本发明可采用完全硬件实施例、 完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例 的形式。 而且, 本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用 存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、 光学存储器等)上实施的计算机程序产品的 形式。 0091 本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备(系统)和计算机程序产品的流程图 和/或框图来描述的。 应理解可。

47、由计算机程序指令实现流程图和/或框图中的每一流程和/ 或方框、 以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。 可以提供这些计算机程序指 令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其它可编程数据处理设备的处理器以产生 一个机器, 使得通过计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现 在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。 0092 这些计算机程序指令也可以存储在能引导计算机或其它可编程数据处理设备以 特定方式工作的计算机可读存储器中, 使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括 指令装置的制造品, 该指令装置实现在流程图的一个流程或。

48、多个流程和/或方框图一个方 框或多个方框中指定的功能。 0093 这些计算机程序指令也可以装载到计算机或其它可编程数据处理设备上, 使得在 计算机或其它可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理, 从而在计算机 或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图 一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。 0094 尽管已描述了本发明的优选实施例, 但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念, 则可对这些实施例作出另外的变更和修改。 所以, 所附权利要求意欲解释为包括优 说 明 书 8/9 页 11 CN 107049257 A 11 选实施例以及落入本发。

49、明范围的所有变更和修改。 0095 显然, 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。 这样, 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内, 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 说 明 书 9/9 页 12 CN 107049257 A 12 图1 图2A 图2B 说 明 书 附 图 1/4 页 13 CN 107049257 A 13 图3A 说 明 书 附 图 2/4 页 14 CN 107049257 A 14 图3B 说 明 书 附 图 3/4 页 15 CN 107049257 A 15 图4A 图4B 说 明 书 附 图 4/4 页 16 CN 107049257 A 16 。

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