利用商用数字书写设备内置三轴加速度计进行心率测量
信号处理
2024-04-05 v2
摘要
可穿戴设备正在兴起。智能手表和手机、健身追踪器或智能纺织品如今为我们提供了前所未有的个人数据访问途径。因此，可穿戴设备能够在不干扰日常作息的情况下实现健康监测。在临床环境中，心电图（ECGs）和光电容积描记（PPGs）被用于监测心脏和呼吸活动。在更实际的场景中，加速度计贴附于胸部时可用来估计心率，也可帮助滤除 ECG 信号中由运动引起的部分噪声。在本工作中，我们将配备传感器的商用智能笔（STABILO 的 DigiPen）内置加速度计提取的心率数据，与标准 ECG 监护仪读数进行比较。我们证明，从智能笔准确预测心率是可行的。数据收集由八名志愿者连续书写字母表五分钟完成。信号经 Butterworth 滤波器处理以滤除噪声。将 DigiPen 计算的 t（脉冲间时间）与参考 ECG 数据比较，我们取得了优于 6.685x10 的均方误差（MSE）。两信号的峰值时间戳相关性均保持在 0.99 以上。所有从笔计算出的心率均与参考 ECG 信号准确相关。
引用
@article{arxiv.2309.14308,
title = {Heart rate measurement using the built-in triaxial accelerometer from a commercial digital writing device},
author = {Julie Payette and Fabrice Vaussenat and Sylvain G. Cloutier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.14308},
year = {2024}
}