CN109998517A - 生物电信号的采集方法及终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于医疗电子技术领域，提供了一种生物电信号的采集方法及终端设备，该生物电信号的采集方法包括：获取采集到的初始电压信号，并根所述初始电压信号设定与所述初始电压信号对应的基准电压；以预设时间间隔依次选择采集通道，并读取被选择的所述采集通道中的生物电信号，将读取到的所述生物电信号转换为数字信号，直至对所有采集通道生物电信号读取完毕；其中，所述采集通道配置为读取所述生物电信号的信号通道。根据接收到的初始电压信号，来判断被测目标的类型，从而调整设置基准电压，使得本申请提供的采集方法能够适用于各种不同类型的被测目标的生物电信号的采集。

Description

生物电信号的采集方法及终端设备

技术领域

本发明属于医疗电子技术领域，尤其涉及一种生物电信号的采集方法及终端设备。

背景技术

人体是由许许多多细胞构成的。细胞是机体最基本的单位，因为只有机体各个细胞都执行它们的功能，才使得人体的生命现象延续不断。细胞也是一个生物电的基本单位，它们还是一台台的“微型发电机”。众所周知，一切事物的变化都有电产生。一个活细胞，不论是兴奋状态，还是安静状态，它们都不断地发生电荷的变化，科学家们将这种现象称为“生物电现象”。人体所有器官都会产生生物电现象，并且以电的形式——动作电位，通过相应的神经纤维把兴奋传导到大脑中枢，大脑中枢以动作电位的方式，把神经冲动信号通过相应的神经纤维传到效应器，从而产生器官或组织的功能活动。

利用生物电现象，可以对人的身体状况进行评估；也可以通过生物电信号影响人体的生物电，从而改善人的身体状况，提高健康水平。但是，到目前为止，对于生物电的采集大都采用光学采集、电化学采集或电磁学采集等方案，这些方案一般需要复杂的转换和分析装置配套处理，而且生物电信号的采集方式不统一，针对不同的检测目标产生的不同的生物电信号，需要配置不同的采集装置，无形之中增加了采集的成本。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种生物电信号的采集方法及终端设备，以解决现有技术中生物电信号的采集方式不统一，针对不同的检测目标产生的不同的生物电信号，需要配置不同的采集装置，无形之中增加了采集的成本的问题。

本发明实施例的第一方面提供了一种生物电信号的采集方法，包括：

获取采集到的初始电压信号，并根据所述初始电压信号设定与所述初始电压信号对应的基准电压；

以预设时间间隔依次选择采集通道，并读取被选择的所述采集通道中的生物电信号，将读取到的所述生物电信号转换为数字信号，直至对所有采集通道生物电信号读取完毕；其中，所述采集通道为读取阵列采集芯片采集的所述生物电信号的信号通道。

在其中一个实施例中，所述选择采集通道之前还包括：

判断所有采集通道是否采集完毕，若是，重新设定所述预设时间的值；

若否，保持所述预设时间的值不变。

在其中一个实施例中，

在获取采集到的初始电压信号，根据所述初始电压信号设定与所述初始电压信号对应的基准电压生物电信号的步骤之前，包括：

建立初始电压信号和基准电压的映射关系的数据库；

在其中一个实施例中，还包括：

所述根据所述初始电压信号设定与所述初始电压信号对应的基准电压包括：

在获取到所述初始电压信号后，从所述数据库中查表得到与所述生物电信号对应的基准电压值，将所述基准电压值设为当前采集的基准电压。本发明实施例的第二方面提供了一种生物电信号的采集装置，包括：

基准电压设置单元，配置为获取采集到的初始电压信号，并根据所述初始电压信号设定与所述初始电压信号对应的基准电压；

读取单元，配置为以预设时间间隔依次选择采集通道，并读取被选择的所述采集通道中的生物电信号，将读取到的所述生物电信号转换为数字信号，直至对所有采集通道生物电信号读取完毕；其中，所述采集通道为读取阵列采集芯片采集的所述生物电信号的信号通道。在其中一个实施例中，还包括：

预设时间设置单元，配置为判断所有采集通道是否采集完毕，若是，重新设定所述预设时间的值；

若否，保持所述预设时间的值不变。

在其中一个实施例中，还包括：

数据建立单元，配置为建立所述生物电信号和基准电压的映射关系的数据库。

在其中一个实施例中，所述基准电压设置单元包括

查表单元，配置为在获取到初始电压信号后，从所述数据库中查表获取所述生物电信号对应的基准电压值，将所述基准电压值设为当前采集的基准电压。

本发明实施例的第三方面提供了一种生物电信号的采集终端设备，包括：存储器、处理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上述方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，包括：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上述方法的步骤。

本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

根据采集的初始电压信号设定基准电压，选择采集通道，读取当前采集通道中的生物电信号，将所述生物电信号转换为数字信号；预设时间后，关闭当前采集通道，选择下一采集通道，读取当前采集通道中的生物电信号，将所述生物电信号转换为数字信号，直至对所有采集通道生物电信号读取完毕。根据接收到的初始电压信号，来判断被测目标的类型，从而调整设置基准电压，使得本申请提供的采集方法能够适用于各种不同类型的被测目标的生物电信号的采集。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的生物电信号的采集方法的实现流程示意图；

图2是本发明实施例提供的生物电信号的采集装置的示意图；

图3是本发明实施例提供的生物电信号的采集终端设备的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

如图1所示，本申请提供了一种生物电信号的采集方法，其包括：

在步骤S100中，获取采集到的初始电压信号，并根据初始电压信号设定与初始电压信号对应的基准电压。

初始电压信号是指最初接收到的生物电信号，对于不同的被测目标，其输出的生物电信号的电压不同，对应的，接收到的初始电压信号也就会不同，而在不同的被测目标进行生物电信号进行采集时，需要采用不同的基准电压。针对不同的被测目标，本申请实施例根据接收到的初始电压信号，来判断被测目标的类型，从而调整设置基准电压，使得本申请提供的采集方法能够适用于各种不同类型的被测目标的生物电信号的采集。

在步骤S200中，以预设时间间隔依次选择采集通道，并读取被选择的采集通道中的生物电信号，将读取到的生物电信号转换为数字信号，直至对所有采集通道生物电信号读取完毕；其中，所述采集通道为读取阵列采集芯片采集的所述生物电信号的信号通道。

在本实施例中，设有多条采集通道，同时对被测目标进行信号采集，在对采集的生物电信号进行读取时，由于读取端的信号通道一般只有一条，故需要对多条采集通道采集的生物电信号进行逐一读取。可选的，在选择读取采集通道中的生物电信号时，可以预先对采集通道进行编号，再按照编号依次选择采集各个采集通道中的生物电信号，直至对所有采集通道生物电信号读取完毕。

可选的，可以设置多个阵列采集芯片，同时对被测目标的生物电信号进行采集。其中，阵列采集芯片可以为单阵列芯片或多阵列芯片。

在其中一个实施例中，步骤S100之前还包括以下步骤：

建立初始电压信号和基准电压的映射关系的数据库。

在上述数据库的基础上，步骤S100具体包括：

在获取到初始电压信号后，从数据库中查表得到与生物电信号对应的基准电压值，将基准电压值设为当前采集的基准电压。

可以通过收集不同的被测目标的产生的初始电压信号的值，并且确认不同的初始电压信号的适用的基准电压，从而建立初始电压信号和基准电压的映射关系的数据库。接收采集的初始电压信号后，从数据库中查表获取生物电信号对应的基准电压值，将基准电压值设为当前采集的基准电压。对于常见的被测目标，都可以通过查表获取对应的基准电压，使得本申请提供的采集方法能够适用于各种不同类型的被测目标的生物电信号的采集，方法简单实用。

在其中一实施例中，选择采集通道之前还包括：

判断所有采集通道是否采集完毕，若是，重新设定预设时间的值；

若否，保持预设时间的值不变。

对于不同的被测目标，其产生的生物电信号的特性都不相同，在对其进行采集时，采集的时间也不相同。在本实施例中，在对不同的被测目标进行生物电信号采集时，对于每一个采集通道的读取时间进行相应的调整，具体来说，通过判断所有通道是否采集完毕，来确认是否对当前的被测目标完成采集，当前的被测目标完成采集时，则重新设定预设时间的值；当前的被测目标未完成采集时，保持预设时间的值不变，直至完成对当前的被测目标的采集。一方面，可以保证采集到的生物电信号的完整性，另一方面，也可以提高采集和读取效率。对于预设时间的值，可以根据初始信号进行调整设置，也可以根据对应的基准电压进行设置。

如2图所示，本申请还提供了一种生物电信号的采集装置，其包括：

基准电压设置单元110，配置为获取采集到的初始电压信号，并根据初始电压信号设定与初始电压信号对应的基准电压

读取单元120，配置为以预设时间间隔依次选择采集通道，并读取被选择的采集通道中的生物电信号，将读取到的生物电信号转换为数字信号，直至对所有采集通道生物电信号读取完毕；其中，采集通道为读取阵列采集芯片采集的生物电信号的信号通道。

在其中一个实施例中，本申请提供的生物电信号的采集装置还包括：预设时间设置单元，配置为判断所有采集通道是否采集完毕，若是，重新设定预设时间的值；若否，保持预设时间的值不变。

在其中一个实施例中，本申请提供的生物电信号的采集装置还包括：

数据建立单元，配置为建立所述生物电信号和基准电压的映射关系的数据库。

在其中一个实施例中，基准电压设置单元110包括：

查表单元，配置为在获取到初始电压信号后，从所述数据库中查表获取所述生物电信号对应的基准电压值，将所述基准电压值设为当前采集的基准电压。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

图3是本发明一实施例提供的生物电信号的采集终端设备的示意图。如图3所示，该实施例的生物电信号的采集终端设备3包括：处理器30、存储器31以及存储在所述存储器31中并可在所述处理器30上运行的计算机程序32。所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各个生物电信号的采集方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤100至200。或者，所述处理器30执行所述计算机程序32时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示模块110至120的功能。

示例性的，所述计算机程序32可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器31中，并由所述处理器30执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序32在所述生物电信号的采集终端设备3中的执行过程。例如，所述计算机程序32可以被分割成基准电压设置单元、读取单元，各模块具体功能如下：

基准电压设置单元110，配置为接收采集的初始电压信号，根据初始电压信号设定基准电压；

读取单元120，配置为以预设时间间隔依次选择采集通道，并读取被选择的采集通道中的生物电信号，将读取到的生物电信号转换为数字信号，直至对所有采集通道生物电信号读取完毕；其中，采集通道为读取阵列采集芯片采集的生物电信号的信号通道。

所述生物电信号的采集终端设备3可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述生物电信号的采集终端设备可包括，但不仅限于，处理器30、存储器31。本领域技术人员可以理解，图3仅仅是生物电信号的采集终端设备3的示例，并不构成对生物电信号的采集终端设备3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，例如所述生物电信号的采集终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器30可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器31可以是所述生物电信号的采集终端设备3的内部存储单元，例如生物电信号的采集终端设备3的硬盘或内存。所述存储器31也可以是所述生物电信号的采集终端设备3的外部存储设备，例如所述生物电信号的采集终端设备3上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。进一步地，所述存储器31还可以既包括所述生物电信号的采集终端设备3的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器31用于存储所述计算机程序以及所述生物电信号的采集终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器31还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

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或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，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，例如多个单元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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种生物电信号的采集方法，其特征在于，包括：

获取采集到的初始电压信号，并根据所述初始电压信号设定与所述初始电压信号对应的基准电压；

以预设时间间隔依次选择采集通道，并读取被选择的所述采集通道中的生物电信号，将读取到的所述生物电信号转换为数字信号，直至对所有采集通道生物电信号读取完毕；其中，所述采集通道为读取阵列采集芯片采集的所述生物电信号的信号通道。

2.如权利要求1所述的生物电信号的采集方法，其特征在于，所述选择采集通道之前还包括：

判断所有采集通道是否采集完毕，若是，重新设定所述预设时间的值；

若否，保持所述预设时间的值不变。

3.如权利要求1所述的生物电信号的采集方法，其特征在于，在获取采集到的初始电压信号，根据所述初始电压信号设定与所述初始电压信号对应的基准电压生物电信号的步骤之前，包括：

建立初始电压信号和基准电压的映射关系的数据库。

4.如权利要求3所述的生物电信号的采集方法，其特征在于，所述根据所述初始电压信号设定与所述初始电压信号对应的基准电压包括：

在获取到所述初始电压信号后，从所述数据库中查表得到与所述生物电信号对应的基准电压值，将所述基准电压值设为当前采集的基准电压。

5.一种生物电信号的采集装置，其特征在于，包括：

基准电压设置单元，配置为获取采集到的初始电压信号，并根据所述初始电压信号设定与所述初始电压信号对应的基准电压；

读取单元，配置为以预设时间间隔依次选择采集通道，并读取被选择的所述采集通道中的生物电信号，将读取到的所述生物电信号转换为数字信号，直至对所有采集通道生物电信号读取完毕；其中，所述采集通道为读取阵列采集芯片采集的所述生物电信号的信号通道。

6.如权利要求5所述的生物电信号的采集装置，其特征在于，还包括：

预设时间设置单元，配置为判断所有采集通道是否采集完毕，若是，重新设定所述预设时间的值；

若否，保持所述预设时间的值不变。

7.如权利要求5所述的生物电信号的采集装置，其特征在于，还包括：

数据建立单元，配置为建立所述生物电信号和基准电压的映射关系的数据库。

8.如权利要求7所述的生物电信号的采集装置，其特征在于，所述基准电压设置单元包括

查表单元，配置为在获取到初始电压信号后，从所述数据库中查表获取所述生物电信号对应的基准电压值，将所述基准电压值设为当前采集的基准电压。

9.一种生物电信号的采集终端设备，包括存储器、处理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4任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4任一项所述方法的步骤。