一种血氧检测方法、装置及计算机可读存储介质与流程

1.本技术涉及电子技术领域，尤其涉及一种血氧检测方法、装置及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.随着用户生活水平的不断提高，用户对个人健康也逐渐重视，从而在日常生活中经常会具备对相关健康指标进行跟踪的需求。其中，血氧饱和度是一项受到用户广泛关注的健康指标。
3.研究表明，氧合血红蛋白和还原血红蛋白在红光光谱区和红外光光谱区的光吸收系数不同，因此，在进行血氧检测时，可以采用具有双发光二极管的传感器分别发出红光和红外光至用户特定部位(例如手指)，来分别检测两种光的吸光度变化量，然后再通过两种光的吸光度变化量之比和特定的血氧饱和度计算模型来测算血氧饱和度。然而，在实际应用中，相关产品通常仅预置有单一的血氧饱和度计算模型，并在任何血氧检测场景下均采用该模型，从而并未考虑计算模型与检测场景的适配性，导致血氧检测结果的准确性有限。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种血氧检测方法、装置及计算机可读存储介质，至少能够解决相关技术中在不同血氧检测场景下均采用同一血氧饱和度计算模型，所导致的血氧检测结果的准确性有限的问题。
5.本技术实施例第一方面提供了一种血氧检测方法，应用于设置有ppg传感器的电子装置，包括：
6.在所述电子装置处于血氧检测状态时，获取目标用户作用于所述电子装置的目标力度；
7.基于所述目标力度确定对应的血氧饱和度计算模型；
8.将所述ppg传感器所采集的ppg信号输入至所述血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度。
9.本技术实施例第二方面提供了一种血氧检测装置，应用于设置有ppg传感器的电子装置，包括：
10.获取模块，用于在所述电子装置处于血氧检测状态时，获取目标用户作用于所述电子装置的目标力度；
11.确定模块，用于基于所述目标力度确定对应的血氧饱和度计算模型；
12.计算模块，用于将所述ppg传感器所采集的ppg信号输入至所述血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度。
13.本技术实施例第三方面提供了一种电子装置，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现上述本技术实施例第一方面提供的血氧检测方法中的各步骤。
14.本技术实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述本技术实施例第一方面提供的血氧检测方法中的各步骤。
15.由上可见，根据本技术方案所提供的血氧检测方法、装置及计算机可读存储介质，在电子装置处于血氧检测状态时，获取目标用户作用于电子装置的目标力度；基于目标力度确定对应的血氧饱和度计算模型；将ppg传感器所采集的ppg信号输入至血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度。通过本技术方案的实施，根据用户作用于血氧检测装置的力度来对应确定血氧饱和度计算模型，进行血氧饱和度计算，有效保证了所采用的血氧饱和度计算模型与检测装置使用状态的适配性，提高了血氧检测结果的准确性。
附图说明
16.图1为本技术第一实施例提供的血氧检测方法的基本流程示意图；
17.图2为本技术第一实施例提供的一种通过ppg传感器所采集的手指的ppg信号示意图；
18.图3为本技术第一实施例提供的一种力度计算专用模型生成方法的流程示意图；
19.图4为本技术第一实施例提供的一种信息提示方法的流程示意图；
20.图5为本技术第二实施例提供的血氧检测方法的细化流程示意图；
21.图6为本技术第三实施例提供的一种血氧检测装置的程序模块示意图；
22.图7为本技术第三实施例提供的另一种血氧检测装置的程序模块示意图；
23.图8为本技术第四实施例提供的电子装置的结构示意图。
具体实施方式
24.为使得本技术的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域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，都属于本技术保护的范围。
25.为了解决相关技术中在不同血氧检测场景下均采用同一血氧饱和度计算模型，所导致的血氧检测结果的准确性有限的缺陷，本技术第一实施例提供了一种血氧检测方法，设置有光电容积描记(ppg，photoplethysmograph)传感器的电子装置，ppg传感器是一种以光学方式取得器官体积描记图的光电传感器，本实施例的ppg传感器配置有包括红光发光二极管和红外光发光二极管的双发光二极管，可用于将组织末端(例如手指、脚趾、耳垂等)的带有血氧饱和度信息的反射/透射光信号转换为电信号。另外，本实施例的电子装置可以为穿戴式设备，例如智能手环、智能手表等。
26.如图1为本实施例提供的血氧检测方法的基本流程图，该血氧检测方法包括以下的步骤：
27.步骤101、在电子装置处于血氧检测状态时，获取目标用户作用于电子装置的目标力度。
28.具体的，在本实施例中，当电子装置触发血氧检测功能时，对当前使用电子装置的用户作用于电子装置的力度进行检测，该力度可以理解为用户佩戴例如智能手环时的佩戴
力度。
29.步骤102、基于目标力度确定对应的血氧饱和度计算模型。
30.具体的，本实施例考虑到电子设备在不同使用状态下时，若采用同一血氧饱和度计算模型来适配所有使用场景，则会导致血氧饱和度检测结果准确性不高。由此，本实施例针对不同的检测使用力度来分别配置对应的血氧饱和度计算模型，以保证血氧检测与检测使用场景的适配性。
31.在本实施例的一些实施方式中，基于目标力度确定对应的血氧饱和度计算模型包括：确定目标力度所归属的目标力度区间；基于预设的力度区间与血氧饱和度计算模型的映射关系，确定对应于目标力度区间的血氧饱和度计算模型。
32.具体的，在实际应用中，考虑到用户使用电子装置进行血氧检测时的作用力度具体数值较为多样化，若针对每一具体数值均设置对应的血氧饱和度计算模型，则会导致模型配置工作量较大，特别是针对某些数值差异较为细微的情况，其血氧饱和度模型在实际应用中并无实质差异，基于此，本实施例可以针对特定的力度区间来分别配置血氧饱和度计算模型，例如单个力度区间的力度数值跨度可以设置为5n，也即从初始力度数值开始，每间隔5n取一个力度区间，然后将所有的有效作用力度分配至多个力度区间，从而仅需要针对各力度区间来分别配置血氧饱和计算模型，可有效降低模型配置工作量。
33.步骤103、将ppg传感器所采集的ppg信号输入至血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度。
34.具体的，在进行血氧饱和度测量时，发光二极管发射两不同波长的光，当透光区域或反光区域动脉血管搏动和静脉血管搏动时，动脉血液和静脉血液对光的吸收量随之变化，称为交流量(ac)，而皮肤、肌肉、骨骼等其他组织对光的吸收是恒定不变的，称为直流量(dc)，ppg传感器检测透过或者反射后的光信号并转化成电信号输出，该ppg传感器输出的信号经过处理后得到光电容积脉搏波信号(ppg信号)，如图2所示为本实施例提供的一种通过ppg传感器所采集的手指的ppg信号示意图。
35.在本实施例的一些实施方式中，将ppg传感器所采集的ppg信号输入至血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度包括：基于ppg传感器所采集的ppg信号，确定红光与红外光的吸光度变化量之比；将吸光度变化量之比输入至血氧饱和度计算模型，输出所对应计算的血氧饱和度。
36.具体的，在本实施例中，血氧饱和度计算模型包括预设的吸光度变化量之比(r/ir值)与血氧饱和度(sao2)的映射关系，通常两者的函数关系为线性关系。在实际应用中，由于血液中含有的氧合血红蛋白hbo2和血红蛋白hb各存在一定的比例，也就是含氧量，而通常在600～800nm波长区间hb的吸收系数更高，800～1000nm波长区间则hbo2的吸收系数更高，所以可以利用红光(600～800nm)和红外光(800～1000nm)分别检测hbo2和hb的ppg信号，然后计算出相应的比值，并将该比值带入所确定的血氧饱和度计算模型，这样就得到了血氧饱和度值。
37.在本实施例的一些实施方式中，获取目标用户作用于电子装置的目标力度包括：获取ppg信号的目标信号特征；基于目标信号特征以及预设的力度计算专用模型，计算目标用户作用于电子装置的目标力度。
38.具体的，在本实施例中，力度计算专用模型包括：对应于目标用户的信号特征与力
度的映射关系。本实施例考虑到用户群体的差异性而针对性配置对应的力度计算专用模型，并通过ppg信号的信号特征以及所对应确定的力度计算专用模型来计算用户对电子装置的作用力度，可以有效提高力度计算的准确性。当然，在实际应用中，用户的作用力度还可以通过其它方式实现，例如可以通过压力传感器进行检测。
39.如图3所示为本实施例提供的一种力度计算专用模型生成方法的流程示意图，在本实施例的一些实施方式中，进一步地，在基于目标信号特征以及预设的力度计算专用模型，计算目标用户作用于电子装置的目标力度之前，还具体包括以下步骤：
40.步骤301、分析预设测试人群在不同力度下的ppg信号与不同力度的相关性，生成力度计算通用模型；
41.步骤302、分别在各提示作用力度下采集目标用户的基准ppg信号，并分析对应的基准信号特征；
42.步骤303、结合基准信号特征以及力度计算通用模型，生成力度计算专用模型。
43.具体的，本实施例可以批量采集不同人群、不同力度的血氧数据，每种力度对应一种血氧饱和度计算模型；然后分析血氧数据和不同力度的相关性，生成一般模型；再在用户首次使用电子装置时，提示用户作用力度，获取用户在对应作用力度下的基准ppg信号；进而再结合一般模型和基准信号，生成用户的力度计算专用模型。由此，在后续获取到用户的ppg信号时，利用力度计算专用模型即可判断用户的作用力度，进而选择对应的血氧饱和度计算模型来计算最终血氧检测结果。
44.如图4所示为本实施例提供的一种信息提示方法的流程示意图，在本实施例的一些实施方式中，在将ppg传感器所采集的ppg信号输入至血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度之后，还具体包括以下步骤：
45.步骤401、将血氧饱和度与标准血氧饱和度进行比较；
46.步骤402、根据比较结果生成对应的健康评价指标；
47.步骤403、基于健康评价指标输出对应的提示信息。
48.具体的，在本实施例中，考虑到部分用户对血氧饱和度数值的解读能力有限，从而在得到血氧饱和度之后，还将血氧饱和度与标准值进行比较，然后基于比较结果进一步进行健康评价，并输出健康评价指标，其中，一种表现形式可以是向用户提示其血氧检测结果是否正常，以及在不正常时其与正常值的偏离程度，从而可以使用户直观把握个人血氧健康状况。
49.在本实施例的一些实施方式中，在将ppg传感器所采集的ppg信号输入至血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度之后，还包括：对血氧饱和度进行计算结果有效性评估；若评估结果为无效，则将pgg信号输入至预设的通用血氧饱和度计算模型，重新计算血氧饱和度。
50.具体的，在本实施例中，本实施例在通过关联于用户作用力度的血氧饱和度计算模型计算得到血氧饱和度之后，还进一步对所计算的结果进行有效性评估，以避免受客观因素影响所导致的血氧检测误差过大时输出无效数据，而使用户受到不必要的困扰。当确定检测结果无效时，本实施例还进一步采用预置的通用计算模型重新进行血氧饱和度计算，以保证所提供的血氧检测结果具备一定的可参考性和有效性。
51.应当说明的是，在实际应用中，血氧检测结果的有效性评估方式包括但不限于以
下两种：其一，考虑到同一用户的血氧饱和度通常具备一定的规律性和关联性，从而可以将当前所计算的血氧饱和度与用户的历史血氧饱和度进行比较，并以此来评估当前检测结果的有效性，若两者的偏离值明显过大，则说明无效，应当理解的是，历史血氧饱和度可以是上一次进行血氧检测的结果，也可以是此前多次检测结果的加权平均值；其二，还可以是直接将血氧饱和度与常规血氧饱和度检测值区间进行比较，并基于当前血氧饱和度是否偏离于常规区间来确定其有效性。
52.基于上述本技术实施例的技术方案，在电子装置处于血氧检测状态时，获取目标用户作用于电子装置的目标力度；基于目标力度确定对应的血氧饱和度计算模型；将ppg传感器所采集的ppg信号输入至血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度。通过本技术方案的实施，根据用户作用于血氧检测装置的力度来对应确定血氧饱和度计算模型，进行血氧饱和度计算，有效保证了所采用的血氧饱和度计算模型与检测装置使用状态的适配性，提高了血氧检测结果的准确性。
53.图5中的方法为本技术第二实施例提供的一种细化的血氧检测方法，该血氧检测方法包括：
54.步骤501、分析预设测试人群在不同力度下的ppg信号与不同力度的相关性，生成力度计算通用模型。
55.具体的，本实施例预先可以批量采集不同人群、不同力度的血氧数据，每种力度对应一种血氧饱和度计算模型；然后分析血氧数据和不同力度的相关性，生成一般模型。
56.步骤502、分别在各提示作用力度下采集目标用户的基准ppg信号，并分析对应的基准信号特征。
57.步骤503、结合各基准信号特征以及力度计算通用模型，生成力度计算专用模型。
58.具体的，在本实施例中，力度计算专用模型包括：对应于目标用户的信号特征与力度的映射关系。本实施例在用户首次使用电子装置时，提示用户作用力度，获取用户的基准ppg信号；进而再结合一般模型和基准信号，生成对应于目标用户的力度计算专用模型。
59.步骤504、在电子装置处于血氧检测状态时，基于ppg传感器所采集的ppg信号的目标信号特征以及力度计算专用模型，计算目标用户作用于电子装置的目标力度。
60.具体的，本实施例考虑到用户群体的差异性而针对性配置对应的力度计算专用模型，并通过ppg信号的信号特征以及所对应确定的力度计算专用模型来计算用户对电子装置的作用力度。
61.步骤505、基于目标力度所归属的目标力度区间，确定对应的血氧饱和度计算模型。
62.具体的，本实施例考虑到用户使用电子装置进行血氧检测时的作用力度具体数值较为多样化，若针对每一具体数值均设置对应的血氧饱和度计算模型，则会导致模型配置工作量较大，从而针对特定的力度区间来分别配置血氧饱和度计算模型。
63.步骤506、将ppg信号输入至血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度。
64.具体的，本实施例根据用户作用于血氧检测装置的力度来对应确定血氧饱和度计算模型，进行血氧饱和度计算，有效保证了所采用的血氧饱和度计算模型与检测装置使用状态的适配性，提高了血氧检测结果的准确性。
65.步骤507、基于所计算的血氧饱和度以及标准血氧饱和度，输出对应的健康评价指
标。
66.具体的，本实施例考虑到部分用户对血氧饱和度数值的解读能力有限，从而在得到血氧饱和度之后，还将血氧饱和度与标准值进行比较，然后基于比较结果进一步进行血氧健康评价，并输出健康评价指标，从而可以使用户直观把握个人血氧健康状况。
67.应当理解的是，本实施例中各步骤的序号的大小并不意味着步骤执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成唯一限定。
68.本技术实施例公开了一种血氧检测方法，在电子装置处于血氧检测状态时，获取目标用户作用于电子装置的目标力度；基于目标力度确定对应的血氧饱和度计算模型；将ppg传感器所采集的ppg信号输入至血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度。通过本技术方案的实施，根据用户作用于血氧检测装置的力度来对应确定血氧饱和度计算模型，进行血氧饱和度计算，有效保证了所采用的血氧饱和度计算模型与检测装置使用状态的适配性，提高了血氧检测结果的准确性。
69.图6为本技术第三实施例提供的一种血氧检测装置。该血氧检测装置可用于实现前述实施例中的血氧检测方法。如图6所示，该血氧检测装置主要包括：
70.获取模块601，用于在电子装置处于血氧检测状态时，获取目标用户作用于电子装置的目标力度；
71.确定模块602，用于基于目标力度确定对应的血氧饱和度计算模型；
72.计算模块603，用于将ppg传感器所采集的ppg信号输入至血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度。
73.在本实施例的一些实施方式中，获取模块601具体用于：获取ppg信号的目标信号特征；基于目标信号特征以及预设的力度计算专用模型，计算目标用户作用于电子装置的目标力度；其中，力度计算专用模型包括：对应于目标用户的信号特征与力度的映射关系。
74.如图7所示为本实施例提供的另一种血氧检测装置，进一步地，在本实施例一些实施方式中，血氧检测装置还包括：生成模块604，用于：在基于目标信号特征以及预设的力度计算专用模型，计算目标用户作用于电子装置的目标力度之前，分析预设测试人群在不同力度下的ppg信号与不同力度的相关性，生成力度计算通用模型；分别在各提示作用力度下采集目标用户的基准ppg信号，并分析对应的基准信号特征；结合基准信号特征以及力度计算通用模型，生成力度计算专用模型。
75.在本实施例的一些实施方式中，计算模块603具体用于：基于ppg传感器所采集的ppg信号，确定红光与红外光的吸光度变化量之比；将吸光度变化量之比输入至血氧饱和度计算模型，输出所对应计算的血氧饱和度；其中，血氧饱和度计算模型包括预设的吸光度变化量之比与血氧饱和度的映射关系。
76.在本实施例的一些实施方式中，确定模块602具体用于：确定目标力度所归属的目标力度区间；基于预设的力度区间与血氧饱和度计算模型的映射关系，确定对应于目标力度区间的血氧饱和度计算模型。
77.请再次参阅图7，在本实施例的一些实施方式中，血氧检测装置还包括：输出模块605，用于在将ppg传感器所采集的ppg信号输入至血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度之后，将血氧饱和度与标准血氧饱和度进行比较；根据比较结果生成对应的健康评价指标；基
于健康评价指标输出对应的提示信息。
78.请再次参阅图7，在本实施例的另一些实施方式中，血氧检测装置还包括：评估模块606，用于在将ppg传感器所采集的ppg信号输入至血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度之后，对血氧饱和度进行计算结果有效性评估。相对应的，计算模块603还用于：若评估结果为无效，则将pgg信号输入至预设的通用血氧饱和度计算模型，重新计算血氧饱和度。
79.应当说明的是，第一、二实施例中的血氧检测方法均可基于本实施例提供的血氧检测装置实现，所属领域的普通技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，本实施例中所描述的血氧检测装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
80.根据本实施例所提供的血氧检测装置，在电子装置处于血氧检测状态时，获取目标用户作用于电子装置的目标力度；基于目标力度确定对应的血氧饱和度计算模型；将ppg传感器所采集的ppg信号输入至血氧饱和度计算模型，计算血氧饱和度。通过本技术方案的实施，根据用户作用于血氧检测装置的力度来对应确定血氧饱和度计算模型，进行血氧饱和度计算，有效保证了所采用的血氧饱和度计算模型与检测装置使用状态的适配性，提高了血氧检测结果的准确性。
81.请参阅图8，图8为本技术第四实施例提供的一种电子装置。该电子装置可用于实现前述实施例中的血氧检测方法。如图8所示，该电子装置主要包括：
82.存储器801、处理器802、总线803及存储在存储器801上并可在处理器802上运行的计算机程序，存储器801和处理器802通过总线803连接。处理器802执行该计算机程序时，实现前述实施例中的血氧检测方法。其中，处理器的数量可以是一个或多个。
83.存储器801可以是高速随机存取记忆体(ram，random access memory)存储器，也可为非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器801用于存储可执行程序代码，处理器802与存储器801耦合。
84.进一步的，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是设置于上述各实施例中的电子装置中，该计算机可读存储介质可以是前述图8所示实施例中的存储器。
85.该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现前述实施例中的血氧检测方法。进一步的，该计算机可存储介质还可以是u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
86.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
87.作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
88.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以
是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
89.集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的可读存储介质包括：u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
90.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本技术所必须的。
91.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
92.以上为对本技术所提供的血氧检测方法、装置及计算机可读存储介质的描述，对于本领域的技术人员，依据本技术实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。