【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及雷達、無線電波檢測，尤其涉及一種基于毫米波雷達的心臟運動監測方法。
技術介紹
1、心震圖（scg）是人類心臟機械活動的記錄。它捕獲細粒度的心血管事件，例如心臟瓣膜的打開和關閉以及心室的收縮和舒張。如今測量scg信號的標準方法依賴于捕獲胸壁微振動的加速度計，該過程通常要求用戶脫掉上衣，仰臥并保持準靜止狀態，并使用胸帶將加速度計固定在心尖附近。因此，如今測量scg仍然具有侵入性且不方便，并且通常需要由專業人員在經過校準的環境或受控環境中進行管理。因此，亟需一種更方便有效且非侵入性的心臟運動信號監測方法。
技術實現思路
1、有鑒于此，為了至少部分地解決上述提及的技術問題中的至少之一，本專利技術提供了一種基于毫米波雷達的心臟運動監測方法及裝置。
2、為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：
3、根據本專利技術一個方面的實施例，提供了一種基于毫米波雷達的心臟運動監測方法，包括操作s1-s7。操作s1：發射毫米波信號作用于目標；操作s2：捕獲從目標反射回的反射信號；操作s3：對反射信號進行處理確定目標胸腔所在區域；操作s4：提取胸腔所在區域的體表機械運動信號；操作s5：去除雷達掃描空間內冗余信號得到心臟機械運動信號；操作s6：根據所述心臟機械運動信號構建神經網絡模型；以及操作s7：在ecg模態的指導下，將心臟機械運動信號輸入所述神經網絡模型，以獲取心臟機械運動信號分類結果，實現心臟運動監測。
4、根據本專利技術實施例，操作s3中包括：操作s
5、根據本專利技術實施例，操作s4中包括：操作s41-s45。操作s41：將所有反射信號相加，壓縮到距離維度：操作s42：對得到的信號進行一階差分，再對一階差分信號進行尋峰，找到峰值信號所在的位置；操作s43：選擇第一個峰值出現的位置作候選信號中心點，與中心點在距離維度上相鄰的距離單元的信號同樣被選為候選信號；操作s44：將所有反射信號相加，壓縮到水平和俯仰角維度，選擇能量最大點視為心臟機械運動區域；以及操作s45：選擇能量最大點在水平和俯仰角度的相鄰信號作為機械運動信號。
6、根據本專利技術實施例，操作s5中包括：通過對胸腔所在區域的機械運動信號進行二階差分處理去除呼吸干擾，得到心臟機械運動信號。
7、根據本專利技術實施例，操作s6中，基于對比知識蒸餾的深度神經網絡。
8、根據本專利技術實施例，操作s7中，包括：操作s71：分別構建ecg特征編碼器和雷達模態特征編碼器；操作s72：在ecg特征編碼器和雷達模態特征編碼器后分別創建ecg分類器和雷達信號分類器；以及操作s73：ecg分類器通過標簽監督ecg所得到的特征包含有關心臟運動的信息，雷達信號分類器用于輸出最終分類結果。
9、根據本專利技術實施例，操作s7中，ecg信號輸入到ecg編碼器中，經過處理的雷達反射信號輸入到雷達編碼器中，同時采集的一組ecg信號和雷達反射信號得到的特征被視作一對正樣本對，非同時采集的ecg信號和雷達反射信號得到的特征被視作負樣本對。
10、根據本專利技術實施例，操作s7中，根據正負樣本對計算對比損失，將ecg模態的聚類知識傳遞給雷達模態，同時使用mse損失函數約束雷達特征向ecg特征靠齊。
11、本專利技術實施例的另一方面，提供一種應用上述監測方法的基于毫米波雷達的心臟運動監測裝置，包括：發射模塊，接收模塊，信號處理模塊，神經網絡模型單元。發射模塊用于發射毫米波信號作用于目標；接收模塊用于捕獲從目標反射回的反射信號；信號處理模塊用于對反射信號進行處理確定目標胸腔所在區域，并提取胸腔所在區域的體表機械運動信號，去除雷達掃描空間內冗余信號得到心臟機械運動信號；神經網絡模型單元用于在ecg模態的指導下，對輸入的心臟機械運動信號進行處理，以獲取心臟機械運動信號中超過設定閾值的信號，實現心臟運動監測。
12、根據本專利技術實施例，當獲取超過設定閾值的心臟機械運動信號時，輸出對應的心臟運動信號分類結果。
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1.一種基于毫米波雷達的心臟運動監測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的心臟運動監測方法，其特征在于，操作S3中包括：
3.根據權利要求1所述的心臟運動監測方法，其特征在于，操作S4中包括：
4.根據權利要求3所述的心臟運動監測方法，其特征在于，操作S5中包括：通過對胸腔所在區域的機械運動信號進行二階差分處理去除呼吸干擾，得到心臟機械運動信號。
5.根據權利要求1所述的心臟運動監測方法，其特征在于，操作S6中，基于對比知識蒸餾的深度神經網絡。
6.根據權利要求1所述的心臟運動監測方法，其特征在于，操作S7中包括：
7.根據權利要求6所述的心臟運動監測方法，其特征在于，操作S7中，ECG信號輸入到ECG編碼器中，經過處理的雷達反射信號輸入到雷達編碼器中，同時采集的一組ECG信號和雷達反射信號得到的特征被視作一對正樣本對，非同時采集的ECG信號和雷達反射信號得到的特征被視作負樣本對。
8.根據權利要求7所述的心臟運動監測方法，其特征在于，操作S7中，根據正負樣本對計算對比損失，將ECG模
9.一種基于毫米波雷達的心臟運動監測裝置，其特征在于，包括：
10.根據權利要求9所述的心臟運動監測裝置，其特征在于，當獲取超過設定閾值的心臟機械運動信號時，輸出對應的心臟運動信號分類結果。
...【技術特征摘要】
1.一種基于毫米波雷達的心臟運動監測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的心臟運動監測方法，其特征在于，操作s3中包括：
3.根據權利要求1所述的心臟運動監測方法，其特征在于，操作s4中包括：
4.根據權利要求3所述的心臟運動監測方法，其特征在于，操作s5中包括：通過對胸腔所在區域的機械運動信號進行二階差分處理去除呼吸干擾，得到心臟機械運動信號。
5.根據權利要求1所述的心臟運動監測方法，其特征在于，操作s6中，基于對比知識蒸餾的深度神經網絡。
6.根據權利要求1所述的心臟運動監測方法，其特征在于，操作s7中包括：
7.根據權利要求6所述的心臟運動監測方法...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳彥，張子謙，張東恒，胡洋，
申請(專利權)人：中國科學技術大學，
類型：發明
國別省市：
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