生命体征信号的重建方法、装置、计算机设备和存储介质

技术特征：
1.一种生命体征信号的重建方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：获取生命体征信号；所述生命体征信号包括至少一个体动伪迹信号、第一正常信号以及第二正常信号；所述第一正常信号为所述体动伪迹信号之前的且与所述体动伪迹信号相邻的连续正常信号，所述第二正常信号为所述体动伪迹信号之后的且与所述体动伪迹信号相邻的连续正常信号；根据所述第一正常信号以及所述第二正常信号，判断所述体动伪迹信号是否可以重建；若所述体动伪迹信号可以重建，将所述第一正常信号、所述第二正常信号输入至预设的体动伪迹信号重建模型中，获得所述体动伪迹信号对应的重建信号；将所述重建信号替换所述生命体征信号中相应的体动伪迹信号，获得重建后的生命体征信号。2.根据权利要求1所述的生命体征信号的重建方法，其特征在于：所述根据所述第一正常信号以及所述第二正常信号，判断所述体动伪迹信号是否可以重建的步骤，包括：获取所述第一正常信号的第一信号长度以及所述第二正常信号的第二信号长度；若所述第一信号长度以及所述第二信号长度均大于或等于第一预设信号长度，确定所述体动伪迹信号可以重建。3.根据权利要求1所述的生命体征信号的重建方法，其特征在于：所述根据所述第一正常信号以及所述第二正常信号，判断所述体动伪迹信号是否可以重建的步骤，包括：分别计算所述第一正常信号和所述第二正常信号的样本熵、一阶标准差以及二阶标准差；若所述样本熵均小于预设的第一样本熵阈值且所述样本熵均大于预设的第二样本熵阈值、所述一阶标准差均小于预设的一阶标准差阈值、以及所述二阶标准差均小于预设的二阶标准差阈值，确定所述体动伪迹信号可以重建。4.根据权利要求1所述的生命体征信号的重建方法，其特征在于：所述若所述体动伪迹信号可以重建，将所述第一正常信号、所述第二正常信号输入至预设的体动伪迹信号重建模型中，获得所述体动伪迹信号对应的重建信号的步骤，包括：将所述体动伪迹信号划分为若干个时序连续的第三预设信号长度的体动伪迹信号单元；从所述第一正常信号中选取第三正常信号；其中，所述第三正常信号为与所述体动伪迹信号在时序上连续的第一预设信号长度的正常信号；将所述第三正常信号输入至预设的体动伪迹信号重建模型，获得第一个体动伪迹信号单元的第一重建信号；从所述第三正常信号中选取第四正常信号，将所述第四正常信号与所述第一个体动伪迹信号单元的第一重建信号拼接后，输入至预设的体动伪迹信号重建模型，获得第二个体动伪迹信号单元的第一重建信号；其中，所述第四正常信号为与所述第一个体动伪迹信号单元在时序上连续的正常信号，所述第四正常信号的信号长度为所述第一预设信号长度与所述第三预设信号长度的差；
从所述第四正常信号中选取第五正常信号，将所述第五正常信号与所述第一个体动伪迹信号单元的第一重建信号、所述第二个体动伪迹信号单元的第一重建信号拼接后，输入至预设的体动伪迹信号重建模型，获得下一个体动伪迹信号单元的第一重建信号；其中，所述第五正常信号为与所述第一个体动伪迹信号单元在时序上连续的正常信号，所述第五正常信号的信号长度为所述第一预设信号长度与二倍所述第三预设信号长度的差；直至确定所有体动伪迹信号单元的第一重建信号；从所述第二正常信号中选取第六正常信号；其中，所述第六正常信号为与所述体动伪迹信号在时序上连续的第一预设信号长度的正常信号；将所述第六正常信号输入至预设的体动伪迹信号重建模型，获得倒数第一个体动伪迹信号单元的第二重建信号；从所述第六正常信号中选取第七正常信号，将所述第七正常信号与所述倒数第一个体动伪迹信号单元的第二重建信号拼接后，输入至预设的体动伪迹信号重建模型，获得倒数第二个体动伪迹信号单元的第二重建信号；其中，所述第七正常信号为与所述倒数第一个体动伪迹信号单元在时序上连续的正常信号，所述第七正常信号的信号长度为所述第一预设信号长度与所述第三预设信号长度的差；从所述第七正常信号中选取第八正常信号，将所述第八正常信号与所述倒数第一个体动伪迹信号单元的第二重建信号、所述倒数第二个体动伪迹信号单元的第二重建信号拼接后，输入至预设的体动伪迹信号重建模型，获得上一个体动伪迹信号单元的第二重建信号；其中，所述第八正常信号为与所述倒数第一个体动伪迹信号单元在时序上连续的正常信号，所述第八正常信号的信号长度为所述第一预设信号长度与二倍所述第三预设信号长度的差；直至确定所有体动伪迹信号单元的第二重建信号；将所有体动伪迹信号单元的第一重建信号和第二重建信号求平均，将平均结果作为所述体动伪迹信号对应的重建信号。5.根据权利要求4所述的生命体征信号的重建方法，其特征在于：预设的体动伪迹信号重建模型包括生成器，所述生成器包括门控循环单元和全卷积神经网络；所述将所述第三正常信号输入至预设的体动伪迹信号重建模型，获得第一个体动伪迹信号单元的第一重建信号的步骤，包括：将所述第三正常信号输入至所述门控循环单元，获得时序特征向量；将所述第三正常信号输入至所述全卷积神经网络，获得形态特征向量；将所述时序特征向量和所述形态特征向量进行拼接，将拼接结果输入至全连接层，获得第一个体动伪迹信号单元的第一重建信号。6.根据权利要求1至5任意一项所述的生命体征信号的重建方法，其特征在于：所述若所述体动伪迹信号可以重建，将所述第一正常信号、所述第二正常信号输入至预设的体动伪迹信号重建模型中，获得所述体动伪迹信号对应的重建信号的步骤之前，包括：获取若干个第二预设信号长度的正常信号样本数据；将所述正常信号样本数据划分为时序上连续的第一样本数据和第二样本数据；所述第一样本数据的信号长度为第一预设信号长度，所述第二样本数据的信号长度为所述第二预
设信号长度与所述第一预设信号长度的差；将所述第一样本数据作为生成对抗网络中生成器的输入，获得所述生成器的第一预测结果，将所述第一预测结果和所述第二样本数据均作为所述生成对抗网络中判别器的输入，获得所述判别器的第一判别结果；将所述正常信号样本数据划分为时序上连续的第三样本数据和第四样本数据；所述第三样本数据的信号长度为第三预设信号长度，所述第四样本数据的信号长度为所述第二预设信号长度与所述第三预设信号长度的差；将所述第四样本数据作为所述生成器的输入，获得所述生成器的第二预测结果，将所述第二预测结果和所述第三样本数据均作为所述判别器的输入，获得所述判别器的第二判别结果；不断训练所述生成器和所述判别器，直至所述第一判别结果和所述第二判别结果达到预设阈值，获得训练好的生成对抗网络；将所述训练好的生成对抗网络作为预设的体动伪迹信号重建模型。7.根据权利要求6所述的生命体征信号的重建方法，其特征在于：所述获取若干个第二预设信号长度的正常信号样本数据的步骤，包括：获取用户整晚的生命体征信号样本数据；对所述生命体征信号样本数据进行降采样，去除降采样后的所述生命体征信号进行体动伪迹信号、工频干扰以及高频噪声的滤除，获得正常信号样本数据；根据第二预设信号长度，对所述正常信号样本数据进行滑窗分割，获得分割后的正常信号样本数据；对所述分割后的正常信号样本数据进行z-score标准化操作，获得若干个第二预设信号长度的正常信号样本数据。8.一种生命体征信号的重建装置，其特征在于，包括：信号获取模块，用于获取生命体征信号；所述生命体征信号包括至少一个体动伪迹信号、第一正常信号以及第二正常信号；所述第一正常信号为所述体动伪迹信号之前的且与所述体动伪迹信号相邻的连续正常信号，所述第二正常信号为所述体动伪迹信号之后的且与所述体动伪迹信号相邻的连续正常信号；信号判断模块，用于根据所述第一正常信号以及所述第二正常信号，判断所述体动伪迹信号是否可以重建；信号重建模块，用于若所述体动伪迹信号可以重建，将所述第一正常信号、所述第二正常信号输入至预设的体动伪迹信号重建模型中，获得所述体动伪迹信号对应的重建信号；信号替换模块，用于将所述重建信号替换所述生命体征信号中相应的体动伪迹信号，获得重建后的生命体征信号。9.一种计算机设备，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种生命体征信号的重建方法、装置、计算机设备和存储介质，该方法包括：获取生命体征信号；生命体征信号包括至少一个体动伪迹信号、第一正常信号以及第二正常信号；根据第一正常信号以及第二正常信号，判断体动伪迹信号是否可以重建；若体动伪迹信号可以重建，将第一正常信号、第二正常信号输入至预设的体动伪迹信号重建模型中，获得体动伪迹信号对应的重建信号，将重建信号替换生命体征信号中相应的体动伪迹信号，获得重建后的生命体征信号，提高了生命体征信号重建的准确性。提高了生命体征信号重建的准确性。提高了生命体征信号重建的准确性。


技术研发人员：张涵 曾启正 叶颂斌 朱玮玮 高佳宁 庞志强
受保护的技术使用者：华南师范大学
技术研发日：2022.08.24
技术公布日：2022/11/25