1.本发明涉及血氧饱和度确定技术领域，尤其涉及一种血氧饱和度确定装置、系统及存储介质。
背景技术：2.足够的氧是所有生命活动的物质基础,血氧饱和度是反映血液含氧量的重要参数。人体的血液通过心脏的收缩和舒张脉动地流过肺部,一定含量的还原血红蛋白(hb)与从肺泡摄取的氧气结合变成了氧合血红蛋白(hbo2),约98％的氧与血红蛋白结合成氧合血红蛋白(hbo2)后进入组织。这些氧通过动脉系统一直到达毛细血管,然后将氧释放,维持组织细胞的新陈代谢。能否充分吸入氧气,使动脉血液中溶入足够的氧,对维持生命是至关重要的。临床上一般通过测量血氧饱和度来判断人体血液中的含氧量。缺氧在临床上的重要特征是血氧饱和度(spo2)明显下降。现有技术中通过线性回归模型的方法能计算得到r值和血氧饱和度指数。但线性模型在弱灌注的条件下，噪声能量过大，对其预测所需的脉搏波峰值与谷值影响较大，进而对r值进行干扰，进而影响血氧饱和度指数的精度。
3.上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现要素：4.本发明的主要目的在于提供了一种血氧饱和度确定装置、系统及存储介质，旨在解决现有技术中通过线性回归模型的方式确定血氧饱和度导致的血氧饱和度测量精度较低的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种血氧饱和度确定装置，所述血氧饱和度确定装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的血氧饱和度确定程序，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：
6.获取血氧信号，根据所述血氧信号确定红外光交流分量和红光交流分量；
7.分别对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理，获得红外光自卷积信号和红光自卷积信号；
8.根据所述红外光自卷积信号和所述红光自卷积信号确定比值序列；
9.根据所述比值序列确定用于计算血氧饱和度的目标r值；
10.根据所述目标r值和预设计算公式确定血氧饱和度。
11.可选地，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：根据所述红外光自卷积信号通过预设线性回归方程确定红光自卷积信号预测值；
12.根据所述红光自卷积信号预测值和所述红光自卷积信号确定差值序列，并根据所述红光自卷积信号确定红光自卷积信号均值；
13.根据所述红光自卷积信号均值和所述差值序列确定比值序列。
14.可选地，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：获取红外光自卷积信号
和红光自卷积信号；
15.根据所述红外光自卷积信号确定红外光交流值序列；
16.根据所述红光自卷积信号确定红光交流值序列；
17.根据所述红外光交流值序列和所述红光交流值序列对预设一元线性回归方程求解，获得相应的线性回归系数；
18.根据所述线性回归系数构建预设线性回归方程。
19.可选地，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：判断所述比值序列中的元素是否均小于预设阈值；
20.若是，则根据所述血氧信号确定红外光直流分量和红光直流分量；
21.根据所述红外光直流分量和所述红光直流分量确定血氧信号直流比；
22.根据所述血氧信号直流比和预设线性回归方程确定目标r值。
23.可选地，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：若否，根据所述比值序列和所述预设阈值确定目标元素信息；
24.根据所述目标元素信息确定所述红光交流值序列中的待修正元素；
25.按预设修正算法对所述待修正元素进行修正，获得目标红光交流值序列；
26.根据所述目标红光交流值序列和所述红外光交流值序列确定血氧信号交流比；
27.根据所述血氧信号交流比和所述血氧信号直流比确定目标r值。
28.可选地，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：获取预设线性回归方程中的目标回归系数；
29.将所述目标回归系数的平方根作为血氧信号交流比；
30.根据所述血氧信号直流比和所述血氧信号交流比确定目标r值。
31.可选地，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：获取血氧信号，对所述血氧信号进行去噪处理，获得去噪后的血氧信号；
32.对所述去噪后的血氧信号进行滤波处理，获得红外光直流分量和红光直流分量；
33.根据所述去噪后的血氧信号、所述红外光直流分量和所述红光直流分量确定红外光交流分量和红光交流分量。
34.可选地，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：确定所述红外光自卷积信号中的最大值和最小值；
35.根据所述最大值和所述最小值确定红外光自卷积信号差值；
36.根据所述红外光自卷积信号差值确定红外光交流值序列。
37.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种血氧饱和度确定系统，所述血氧饱和度确定系统包括：获取模块、卷积处理模块、比值序列确定模块、目标r值确定模块以及血氧饱和度确定模块；
38.获取模块，用于获取血氧信号，根据所述血氧信号确定红外光交流分量和红光交流分量；
39.卷积处理模块，用于分别对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理，获得红外光自卷积信号和红光自卷积信号；
40.比值序列确定模块，用于根据所述红外光自卷积信号和所述红光自卷积信号确定比值序列；
41.目标r值确定模块，用于根据所述比值序列确定用于计算血氧饱和度的目标r值；
42.血氧饱和度确定模块，用于根据所述目标r值和预设计算公式确定血氧饱和度。
43.此外，为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有血氧饱和度确定程序，所述血氧饱和度确定程序被处理器执行时实现如下步骤：
44.获取血氧信号，根据所述血氧信号确定红外光交流分量和红光交流分量；
45.分别对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理，获得红外光自卷积信号和红光自卷积信号；
46.根据所述红外光自卷积信号和所述红光自卷积信号确定比值序列；
47.根据所述比值序列确定用于计算血氧饱和度的目标r值；
48.根据所述目标r值和预设计算公式确定血氧饱和度。
49.本发明获取血氧信号，根据所述血氧信号确定红外光交流分量和红光交流分量；分别对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理，获得红外光自卷积信号和红光自卷积信号；根据所述红外光自卷积信号和所述红光自卷积信号确定比值序列；根据所述比值序列确定用于计算血氧饱和度的目标r值；根据所述目标r值和预设计算公式确定血氧饱和度。相对于现有的通过线性回归模型确定血氧饱和度的方式，本发明上述方式能够提高血氧饱和度的测量精度。
附图说明
50.图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的血氧饱和度确定设备的结构示意图；
51.图2为本发明血氧饱和度确定装置第一实施例的流程示意图；
52.图3为本发明血氧饱和度确定装置第一实施例中的红光交流分量信号示意图；
53.图4为本发明血氧饱和度确定装置第一实施例中卷积后的红光自卷积信号示意图；
54.图5为本发明血氧饱和度确定装置第二实施例的流程示意图；
55.图6为本发明血氧饱和度确定系统第一实施例的结构框图。
56.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
57.应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
58.参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的血氧饱和度确定设备结构示意图。
59.如图1所示，该血氧饱和度确定设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器(central processing unit，cpu)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(wireless-fidelity，wi-fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(random access memory，ram)，也可以是稳定的非易失性存储器(non-volatile memory，nvm)，例如
磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
60.本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对血氧饱和度确定设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
61.如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及血氧饱和度确定程序。
62.在图1所示的血氧饱和度确定设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；所述血氧饱和度确定设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的血氧饱和度确定程序。
63.参照图2，图2为本发明血氧饱和度确定装置第一实施例的流程示意图。
64.本发明实施例提供了一种血氧饱和度确定装置，所述血氧饱和度确定装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的血氧饱和度确定程序，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：本实施例中，所述血氧饱和度确定装置包括以下步骤：
65.步骤s10：获取血氧信号，根据所述血氧信号确定红外光交流分量和红光交流分量。
66.需要说明的是，所述血氧信号可以包括直接采集的用户的初始红光信号、初始红外光信号以及脉搏信号等信号。所述根据所述血氧信号确定红外光交流分量和红光交流分量可以是对所述血氧信号进行滤波处理，滤波处理后的信号则为所述血氧信号对应的红外光交流分量和红光交流分量。
67.进一步的，为了减少噪音对测量的血氧饱和度的精确度的影响，所述步骤s10，可包括：获取血氧信号，对所述血氧信号进行去噪处理，获得去噪后的血氧信号；对所述去噪后的血氧信号进行滤波处理，获得红外光直流分量和红光直流分量；根据所述去噪后的血氧信号、所述红外光直流分量和所述红光直流分量确定红外光交流分量和红光交流分量。
68.需要说明的是，所述对所述血氧信号进行去噪处理可以是使用公知的低通滤波器对所述血氧信号进行滤波处理，截至频率可以根据脉搏信号存在的频带进行设置，例如：脉搏范围在30次/分～300次/分，则其对应的频率为0.5hz～5hz,为了保留信号的细节信息，一般会保留基频的3次谐波的信息，则截至频率设置为15hz。所述对所述去噪后的血氧信号进行滤波处理可以是使用公知的高通滤波器对所述去噪后的血氧信号进行滤波，截至频率根据ppg信号存在的频带进行设置，截至频率设置为0.5hz，滤波后的信号则为红外光直流分量和红光信号直流分量。根据所述去噪后的血氧信号中的红光信号减去所述红光直流分量得到红光交流分量；根据所述去噪后的血氧信号中的红外光信号减去所述红外光直流分量得到红外光交流分量。
69.步骤s20：分别对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理，获得红外光自卷积信号和红光自卷积信号。
70.需要说明的是，对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理相当于进行了去噪，衰减了噪声，增强了原始波形中的基频信号。所述分别对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理可以是参照以下公式对所述红外光交流分量和所述红光交流分量分别进行卷积处理：
71.f
red_cov
＝cov(f
red_now
,f
red_after
)
72.f
ired_cov
＝cov(f
ired_now
,f
ired_after
)
73.其中，cov()函数用于卷积运算，f
red_cov
用于表征用于表征卷积后的红光交流分量，f
red_now
用于表征卷积运算中的当前红光交流分量值，f
red_after
用于表征卷积运算中的上一段红光交流分量值，f
ired_cov
用于表征用于表征卷积后的红外光交流分量，f
ired_now
用于表征卷积运算中的当前红外光交流分量值，f
ired_after
用于表征卷积运算中的上一段红外光交流分量值。可参照图3和图4，图3为本发明血氧饱和度确定装置第一实施例中的红光交流分量信号示意图；图4为本发明血氧饱和度确定装置第一实施例中卷积后的红光自卷积信号示意图；在具体实施中，可根据实际情况对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行分段处理，进而根据分段后的信号进行卷积处理。
74.步骤s30：根据所述红外光自卷积信号和所述红光自卷积信号确定比值序列。
75.需要说明的是，所述根据所述红外光自卷积信号和所述红光自卷积信号确定比值序列可以是根据所述红外光自卷积信号通过预设线性回归方程确定红光自卷积信号预测值；根据所述红光自卷积信号预测值和所述红光自卷积信号确定差值序列，并根据所述红光自卷积信号确定红光自卷积信号均值；根据所述红光自卷积信号均值和所述差值序列确定比值序列。
76.需要说明的是，所述预设线性回归方程可以是预先根据红光自卷积信号和红外光信息建立的一元线性回归方程。构建所述预设线性回归方程可以是获取红外光自卷积信号和红光自卷积信号；根据所述红外光自卷积信号确定红外光交流值序列；根据所述红光自卷积信号确定红光交流值序列；根据所述红外光交流值序列和所述红光交流值序列对预设一元线性回归方程求解，获得相应的线性回归系数；根据所述线性回归系数构建预设线性回归方程。
77.需要说明的是，所述根据所述红外光自卷积信号确定红外光交流值序列可以是确定所述红外光自卷积信号中的最大值和最小值；根据所述最大值和所述最小值确定红外光自卷积信号差值；根据所述红外光自卷积信号差值确定红外光交流值序列。同理，所述根据所述红光自卷积信号确定红光交流值序列可以是确定所述红光自卷积信号中的最大值和最小值；根据所述最大值和所述最小值确定红光自卷积信号差值；根据所述红光自卷积信号差值确定红光交流值序列。所述根据所述红外光交流值序列和所述红光交流值序列对预设一元线性回归方程求解可以是通过以下公式建立所述红外光交流值序列和所述红光交流值序列的一元线性回归方程，对建立的线性回归方程求解，得到相应的线性回归系数a和b。根据所述线性回归系数a和b构建所述预设线性回归方程。
[0078][0079]
需要说明的是，所述根据所述红外光自卷积信号通过预设线性回归方程确定红光自卷积信号预测值可以是根据所述红外光自卷积信号确定红外光交流值序列，具体可参照上述根据所述红外光自卷积信号确定红外光交流值序列的步骤。将所述红外光交流值序列带入所述预设线性回归方程，得到预测的红光自卷积信号预测值。计算所述红光自卷积信号预测值与所述红光交流值序列的差值，得到所述差值序列，并根据所述红光自卷积信号确定红光自卷积信号均值；根据所述红光自卷积信号均值和所述差值序列通过以下公式确定比值序列：
[0080][0081]
其中，γ(i)用于表征比值序列，d(i)用于表征差值序列，mean
red
用于表征红光自卷积信号均值。
[0082]
步骤s40：根据所述比值序列确定用于计算血氧饱和度的目标r值。
[0083]
需要说明的是，所述根据所述比值序列确定用于计算血氧饱和度的目标r值可以是判断所述比值序列中的元素是否均小于预设阈值，若比值序列中的元素均小于预设阈值，则根据所述血氧信号确定红外光直流分量和红光直流分量；根据所述红外光直流分量和所述红光直流分量确定血氧信号直流比；根据所述血氧信号直流比和预设线性回归方程确定目标r值。
[0084]
需要说明的是，所述根据所述血氧信号确定红外光直流分量和红光直流分量可以是使用公知的高通滤波器进行滤波，滤波后的信号则为红外光直流分量和红光直流分量。所述根据所述红外光直流分量和所述红光直流分量确定血氧信号直流比可以是根据以下公式确定血氧信号直流比：
[0085]
血氧信号直流比＝dc
ired
/dc
red
[0086]
其中，dc
ired
用于表征红外光直流分量，dc
red
用于表征红光直流分量。
[0087]
需要说明的是，所述预设阈值可以是预先设置的值，本实施例中可以是0.1，所述根据所述血氧信号直流比和预设线性回归方程确定目标r值可以是获取预设线性回归方程中的目标回归系数；将所述目标回归系数的平方根作为血氧信号交流比；根据所述血氧信号直流比和所述血氧信号交流比确定目标r值。
[0088]
需要说明的是，所述预设线性回归方程中的目标回归系数可以是所述预设线性回归方程中的回归系数a，所述根据所述血氧信号直流比和所述血氧信号交流比确定目标r值可以是将所述血氧信号直流比和所述血氧信号交流比的乘积作为所述目标r值：
[0089]
步骤s50：根据所述目标r值和预设计算公式确定血氧饱和度。
[0090]
需要说明的是，所述根据所述目标r值和预设计算公式确定血氧饱和度可以是根据以下公式确定血氧饱和度：
[0091]
spo2＝a*r2+b*r+c
[0092]
其中，spo2用于表征血氧饱和度。r用于表征目标r值，系数a、b、c可利用标准的血氧饱和度模拟仪确认血氧饱和度值和r值，并对其进行二次线性拟合得出。
[0093]
应理解的是，本实施例包括通过两路光透过组织末端进行数据采集，其中一路为红光，另一路为红外光，将测量得到的两路光进行高通滤波，得到两路光各自的直流分量，对其进行求和平均，得到两路光的直流比；依据滤波后与滤波前的数据，得到红外光与红光的交流分量，具体可参照上述计算红光交流分量和红外光交流分量的步骤，对进行归一化，归一化后的脉搏信号在理想情况下可以看成不同频率的正弦波与噪声的合成，且脉搏信号具有稀疏性，根据傅里叶变换理论，无论是红光波形还是红外光波形，都可以看作是不同频率的正弦波组成而成，由此引出下式：
[0094]
f(red)＝a0cos(wt)+a1cos(2wt)+...+a
n-1
cos(nwt)+n
red
[0095]
f(ired)＝b0cos(wt)+b1cos(2wt)+...+b
n-1
cos(nwt)+n
ired
[0096]
其中，f(red)用于表征红光信号，f(ired)用于表征红外光信号，系数a0、a1...a
n-1
为红光频谱的第n阶分量，n
red
为红光中的噪声成分，系数b0、b1...b
n-1
为红外光频谱的第n阶分量，n
ire
d为红外光中的噪声成分。
[0097]
根据离散傅里叶变换的线性性质，红光波形进行离散傅里叶变换后得到的频域表达式可由下式表述：
[0098]
f(red)＝dft(a0cos(wt))+dft(a1cos(2wt))+...+dft(a
n-1
cos(nwt))+dft(n
red
)
[0099]
使用缓存区域的中的红光数据与当前段的红光数据进行卷积，由于脉搏信号为周期性信号，在短暂时间内，脉率变化很小，其能量主要集中在脉率频率处，缓存区域中的红光数据与当前段数据相位存在差异，且由于测量时间较短，幅度变化的差异可忽略，根据卷积定理，可知时域卷积等于频域乘积，得出下式：
[0100][0101]
f(red_now)*f(red_after)＝dft(a0cos(wt))*dft(a0cos(wt))+dft(a1cos(2wt))*dft(a1cos(2wt))+...+dft(n_red_now)*dft(n_red_after)
[0102]
其中，式中符号表示卷积运算，由于脉搏信号的周期性，其基频能够在经过卷积运算后，能量会增强，如果将这段时间内的噪声信号看作高斯白噪声，由于高斯噪声信号具有随机性，噪声信号在经过卷积运算后，其频谱能量将会进行衰减，能量趋于0，由此达到了去噪的效果，减少对信号波形的影响。
[0103]
根据离散傅里叶变换中幅度的定义可知，当正弦波频率小于采样率一半时，其傅里叶变换后的幅度mr与正弦波峰值幅度a0满足如下关系：
[0104]
mr＝a0n/2
[0105]
上式中n表示离散傅里叶变换的点数，即该段信号的采样点。
[0106]
离散傅里叶逆变换同样具有线性性质，因此可对红光信号频谱进行逆变换后进行相加，以红光信号f(red)中的基频w为例，其为峰值幅度a0，离散傅里叶变换后其幅值m0＝a0n/2，经过卷积运算后得到新的卷积信号f
red_cov
，信号频域幅度为m1＝(a0n/2)2,对上式进行分析，可得卷积信号峰值幅度a1与红光信号峰值幅度a0满足如下关系：
[0107]
a1＝a
02
n/2
[0108]
以此类推，若不考虑噪声信号，红光信号与其卷积信号将会满足以下线性关系：
[0109][0110]
其中a表示红光信号的幅值，综上所述，可发现卷积的红光信号幅值的平方根与原始红光信号具有线性关系，其比值与原始信号幅值和该段时间内的采样点数相关，同理，红外光与其卷积后的信号之间也满足同样的线性关系，唯一的区别在于幅值的不同，根据上述推导公式最终可得到下式：
[0111][0112]
由此，可使用红光与红外光卷积后的信号寻找最值得到交流比值，用其平方根来替代原始红光信号与红外光的交流比值。
[0113]
人体的血氧饱和度在短时间内一般是不会连续变化的，根据上述研究证明，可发现红光与红外光的dc值在短时间内也为固定值，由r值定义可推断出，两波长的交流分量ac
比值具有一定的线性关系，呈现正比关系，由此根据红光ac序列和红外光ac序列，可建立相应的一元线性回归预测模型：
[0114][0115]
要想使拟合的直线最理想，则实际值与估计值偏差应该尽可能的小，基于此目的使用最小二乘法来进行曲线拟合，则表达式可描述如下：
[0116][0117]
按照已知的线性回归方程求解方法，对上式进行求解，可得回归系数：
[0118][0119][0120]
式中m表示ac序列的数量，回归系数a即为红光与红外光的交流比的平方(ac
red
/ac
ired
)2。根据线性拟合的程度，选择不同的r值计算方法，随后利用下式中的血氧饱和度计算公式，计算出血氧饱和度：
[0121]
spo2＝a*r2+b*r+c
[0122]
其中，上式中的各个参数的表征可参照上述内容，spo2用于表征血氧饱和度。r用于表征r值，系数a、b、c可利用标准的血氧饱和度模拟仪确认血氧饱和度值和r值，并对其进行二次线性拟合得出。
[0123]
本实施例获取血氧信号，根据所述血氧信号确定红外光交流分量和红光交流分量；分别对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理，获得红外光自卷积信号和红光自卷积信号；根据所述红外光自卷积信号和所述红光自卷积信号确定比值序列；根据所述比值序列确定用于计算血氧饱和度的目标r值；根据所述目标r值和预设计算公式确定血氧饱和度。相对于现有的通过线性回归模型确定血氧饱和度的方式，本实施例上述方式能够提高血氧饱和度的测量精度。
[0124]
参考图5，图5为本发明血氧饱和度确定装置第二实施例的流程示意图。
[0125]
基于上述第一实施例，在本实施例中，所述步骤判断所述比值序列中的元素是否均小于预设阈值之后，还包括：
[0126]
步骤s401：若否，根据所述比值序列和所述预设阈值确定目标元素信息。
[0127]
需要说明的是，所述根据所述比值序列和所述预设阈值确定目标元素信息可以是将所述比值序列中的元素值大于预设阈值的元素作为目标元素，获取所述目标元素的位置信息，所述目标元素信息可以是目标元素在所述比值序列中的索引。
[0128]
步骤s402：根据所述目标元素信息确定所述红光交流值序列中的待修正元素。
[0129]
需要说明的是，所述待修正元素可以是所述红光交流值序列中与所述目标元素信息相同位置的信息，例如，比值序列为[0.05,0.15,0.05],预设阈值为0.1，则可以确定大于预设阈值的目标元素为0.15，其对应的目标元素的位置信息为索引为1的元素，红光交流值
序列为[0.5,0.9,0.5],则根据目标元素的位置信息可知，需要对红光交流值序列中索引为1的元素0.9进行修正。
[0130]
步骤s403：按预设修正算法对所述待修正元素进行修正，获得目标红光交流值序列。
[0131]
需要说明的是，所述按预设修正算法对所述待修正元素进行修正可以是参照以下公式对待修正元素进行修正：
[0132]
ac
correct(i)
＝λ
×
mean(ac)+(1-λ)ac(i)
[0133]
其中，ac
correct(i)
用于表征修正后的元素值，i用于表征待修正元素的索引，mean(ac)用于表征红光自卷积信号的均值，ac(i)为红光交流值序列中索引为i的元素的元素值，λ取值为0.8。
[0134]
步骤s404：根据所述目标红光交流值序列和所述红外光交流值序列确定血氧信号交流比。
[0135]
需要说明的是，所述根据所述目标红光交流值序列和所述红外光交流值序列确定血氧信号交流比可以是根据所述目标红光交流值序列确定目标红光交流值序列的平均值，确定所述红外光交流值序列的平均值，将所述目标红光交流值序列的平均值与所述红外光交流值序列的平均值比值的平方根作为血氧信号交流比ac
red
/ac
ired
。
[0136]
步骤s405：根据所述血氧信号交流比和所述血氧信号直流比确定目标r值。
[0137]
需要说明的是，所述血氧信号直流比可以参照上述步骤40获取，本实施例在此不在赘述。所述根据所述血氧信号交流比和所述血氧信号直流比确定目标r值。可以是将所述血氧信号交流比和所述血氧信号直流比的乘积作为所述目标r值。
[0138]
本实施例判断所述比值序列中的元素是否均小于预设阈值，若否，根据所述比值序列和所述预设阈值确定目标元素信息；根据所述目标元素信息确定所述红光交流值序列中的待修正元素；按预设修正算法对所述待修正元素进行修正，获得目标红光交流值序列；根据所述目标红光交流值序列和所述红外光交流值序列确定血氧信号交流比；根据所述血氧信号交流比和所述血氧信号直流比确定目标r值。本实施例采用了一种寻找信号自卷积波形交流分量的方法，对血氧信号进行自卷积，减少噪声对信号波形的影响，根据自卷积后的红光自卷积信号与红外光自卷积信号波形交流分量建立线性回归模型，基于模拟的拟合度选择不同的方式计算r值，最后计算出相应的血氧饱和度。本实施例上述方式具有很强的抗噪性能，能够衰减了血氧信号中的随机干扰信号，对非脉搏频率的周期性干扰信号也有一定的消减作用，减少噪声对脉搏信号的影响，能够提高血氧饱和度测量精度。
[0139]
参照图6，图6为本发明血氧饱和度确定系统第一实施例的结构框图。
[0140]
如图6所示，本发明实施例提出的血氧饱和度确定系统包括：获取模块10、卷积处理模块20、比值序列确定模块30、目标r值确定模块40以及血氧饱和度确定模块50；
[0141]
所述获取模块10，用于获取血氧信号，根据所述血氧信号确定红外光交流分量和红光交流分量；
[0142]
所述卷积处理模块20，用于分别对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理，获得红外光自卷积信号和红光自卷积信号；
[0143]
所述比值序列确定模块30，用于根据所述红外光自卷积信号和所述红光自卷积信号确定比值序列；
[0144]
所述目标r值确定模块40，用于根据所述比值序列确定用于计算血氧饱和度的目标r值；
[0145]
所述血氧饱和度确定模块50，用于根据所述目标r值和预设计算公式确定血氧饱和度。
[0146]
本实施例获取血氧信号，根据所述血氧信号确定红外光交流分量和红光交流分量；分别对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理，获得红外光自卷积信号和红光自卷积信号；根据所述红外光自卷积信号和所述红光自卷积信号确定比值序列；根据所述比值序列确定用于计算血氧饱和度的目标r值；根据所述目标r值和预设计算公式确定血氧饱和度。相对于现有的通过线性回归模型确定血氧饱和度的方式，本发明上述方式能够提高血氧饱和度的测量精度。
[0147]
需要说明的是，以上所描述的工作流程仅仅是示意性的，并不对本发明的保护范围构成限定，在实际应用中，本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的，此处不做限制。
[0148]
另外，未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的参数运行方法，此处不再赘述。
[0149]
基于本发明上述血氧饱和度确定系统第一实施例，提出本发明血氧饱和度确定系统的第二实施例。
[0150]
在本实施例中，所述比值序列确定模块30，还用于根据所述红外光自卷积信号通过预设线性回归方程确定红光自卷积信号预测值；根据所述红光自卷积信号预测值和所述红光自卷积信号确定差值序列，并根据所述红光自卷积信号确定红光自卷积信号均值；根据所述红光自卷积信号均值和所述差值序列确定比值序列。
[0151]
进一步的，所述比值序列确定模块30，还用于获取红外光自卷积信号和红光自卷积信号；根据所述红外光自卷积信号确定红外光交流值序列；根据所述红光自卷积信号确定红光交流值序列；根据所述红外光交流值序列和所述红光交流值序列对预设一元线性回归方程求解，获得相应的线性回归系数；根据所述线性回归系数构建预设线性回归方程。
[0152]
进一步的，所述比值序列确定模块30，还用于判断所述比值序列中的元素是否均小于预设阈值；若是，则根据所述血氧信号确定红外光直流分量和红光直流分量；根据所述红外光直流分量和所述红光直流分量确定血氧信号直流比；根据所述血氧信号直流比和预设线性回归方程确定目标r值。
[0153]
进一步的，所述比值序列确定模块30，还用于若否，根据所述比值序列和所述预设阈值确定目标元素信息；根据所述目标元素信息确定所述红光交流值序列中的待修正元素；按预设修正算法对所述待修正元素进行修正，获得目标红光交流值序列；根据所述目标红光交流值序列和所述红外光交流值序列确定血氧信号交流比；根据所述血氧信号交流比和所述血氧信号直流比确定目标r值。
[0154]
进一步的，所述比值序列确定模块30，还用于获取预设线性回归方程中的目标回归系数；将所述目标回归系数的平方根作为血氧信号交流比；根据所述血氧信号直流比和所述血氧信号交流比确定目标r值。
[0155]
进一步的，所述获取模块10，还用于获取血氧信号，对所述血氧信号进行去噪处理，获得去噪后的血氧信号；对所述去噪后的血氧信号进行滤波处理，获得红外光直流分量
和红光直流分量；根据所述去噪后的血氧信号、所述红外光直流分量和所述红光直流分量确定红外光交流分量和红光交流分量。
[0156]
进一步的，所述比值序列确定模块30，还用于确定所述红外光自卷积信号中的最大值和最小值；根据所述最大值和所述最小值确定红外光自卷积信号差值；根据所述红外光自卷积信号差值确定红外光交流值序列。
[0157]
本发明血氧饱和度确定系统的其他实施例或具体实现方式可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
[0158]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
[0159]
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0160]
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的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存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
[0161]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
技术特征：1.一种血氧饱和度确定装置，其特征在于，所述血氧饱和度确定装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的血氧饱和度确定程序，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：获取血氧信号，根据所述血氧信号确定红外光交流分量和红光交流分量；分别对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理，获得红外光自卷积信号和红光自卷积信号；根据所述红外光自卷积信号和所述红光自卷积信号确定比值序列；根据所述比值序列确定用于计算血氧饱和度的目标r值；根据所述目标r值和预设计算公式确定血氧饱和度。2.如权利要求1所述的血氧饱和度确定装置，其特征在于，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：根据所述红外光自卷积信号通过预设线性回归方程确定红光自卷积信号预测值；根据所述红光自卷积信号预测值和所述红光自卷积信号确定差值序列，并根据所述红光自卷积信号确定红光自卷积信号均值；根据所述红光自卷积信号均值和所述差值序列确定比值序列。3.如权利要求2所述的血氧饱和度确定装置，其特征在于，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：获取红外光自卷积信号和红光自卷积信号；根据所述红外光自卷积信号确定红外光交流值序列；根据所述红光自卷积信号确定红光交流值序列；根据所述红外光交流值序列和所述红光交流值序列对预设一元线性回归方程求解，获得相应的线性回归系数；根据所述线性回归系数构建预设线性回归方程。4.如权利要求2所述的血氧饱和度确定装置，其特征在于，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：判断所述比值序列中的元素是否均小于预设阈值；若是，则根据所述血氧信号确定红外光直流分量和红光直流分量；根据所述红外光直流分量和所述红光直流分量确定血氧信号直流比；根据所述血氧信号直流比和预设线性回归方程确定目标r值。5.如权利要求4所述的血氧饱和度确定装置，其特征在于，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：若否，根据所述比值序列和所述预设阈值确定目标元素信息；根据所述目标元素信息确定所述红光交流值序列中的待修正元素；按预设修正算法对所述待修正元素进行修正，获得目标红光交流值序列；根据所述目标红光交流值序列和所述红外光交流值序列确定血氧信号交流比；根据所述血氧信号交流比和所述血氧信号直流比确定目标r值。6.如权利要求4所述的血氧饱和度确定装置，其特征在于，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：获取预设线性回归方程中的目标回归系数；
将所述目标回归系数的平方根作为血氧信号交流比；根据所述血氧信号直流比和所述血氧信号交流比确定目标r值。7.如权利要求1-6任一项所述的血氧饱和度确定装置，其特征在于，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：获取血氧信号，对所述血氧信号进行去噪处理，获得去噪后的血氧信号；对所述去噪后的血氧信号进行滤波处理，获得红外光直流分量和红光直流分量；根据所述去噪后的血氧信号、所述红外光直流分量和所述红光直流分量确定红外光交流分量和红光交流分量。8.如权利要求3所述的血氧饱和度确定装置，其特征在于，所述血氧饱和度确定程序配置为实现如下步骤：确定所述红外光自卷积信号中的最大值和最小值；根据所述最大值和所述最小值确定红外光自卷积信号差值；根据所述红外光自卷积信号差值确定红外光交流值序列。9.一种血氧饱和度确定系统，其特征在于，所述血氧饱和度确定系统包括：获取模块、卷积处理模块、比值序列确定模块、目标r值确定模块以及血氧饱和度确定模块；获取模块，用于获取血氧信号，根据所述血氧信号确定红外光交流分量和红光交流分量；卷积处理模块，用于分别对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理，获得红外光自卷积信号和红光自卷积信号；比值序列确定模块，用于根据所述红外光自卷积信号和所述红光自卷积信号确定比值序列；目标r值确定模块，用于根据所述比值序列确定用于计算血氧饱和度的目标r值；血氧饱和度确定模块，用于根据所述目标r值和预设计算公式确定血氧饱和度。10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有血氧饱和度确定程序，所述血氧饱和度确定程序被处理器执行时实现如下步骤：获取血氧信号，根据所述血氧信号确定红外光交流分量和红光交流分量；分别对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理，获得红外光自卷积信号和红光自卷积信号；根据所述红外光自卷积信号和所述红光自卷积信号确定比值序列；根据所述比值序列确定用于计算血氧饱和度的目标r值；根据所述目标r值和预设计算公式确定血氧饱和度。
技术总结本发明公开了一种血氧饱和度确定装置、系统及存储介质。本发明获取血氧信号，根据所述血氧信号确定红外光交流分量和红光交流分量；分别对所述红外光交流分量和所述红光交流分量进行卷积处理，获得红外光自卷积信号和红光自卷积信号；根据所述红外光自卷积信号和所述红光自卷积信号确定比值序列；根据所述比值序列确定用于计算血氧饱和度的目标R值；根据所述目标R值和预设计算公式确定血氧饱和度。相对于现有的通过线性回归模型确定血氧饱和度的方式，本发明上述方式能够提高血氧饱和度的测量精度。测量精度。测量精度。
技术研发人员：王凤森 李毅 朱涛 吕恒 张家琦 刘彩彩 朱佳兵
受保护的技术使用者：武汉中旗生物医疗电子有限公司
技术研发日：2022.03.23
技术公布日：2022/7/5
