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用于可靠信号选择的光电容积描记术运动伪影抑制

信号处理 2021-09-08 v1 机器学习

摘要

光电容积描记术(PPG)是一种提取人体生命体征的非侵入式经济技术。尽管已广泛用于消费级和研究级腕部设备以追踪用户生理状态,PPG 信号对运动非常敏感,运动可能破坏信号质量。现有的运动伪影(MA)抑制技术是使用合成噪声信号或高强度活动期间采集的信号开发和评估的——这两者都难以推广到真实生活场景。因此,在执行日常活动(ADL)时采集真实 PPG 信号以开发实用的信号去噪和分析方法是有价值的。在这项工作中,我们提出一种自动伪干净 PPG 生成过程以实现可靠的 PPG 信号选择。对于每个噪声 PPG 片段,相应的伪干净 PPG 减少了 MA 并包含描绘心脏特征的丰富时间细节。我们的实验结果表明,从 ADL 采集的伪干净 PPG 中 71% 可视为高质量片段,其中推导出的心率和呼吸率 MAE 分别为 1.46 BPM 和 3.93 BrPM。因此,我们提出的方法可通过考量相应伪干净 PPG 信号的质量来确定原始噪声 PPG 的可靠性。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.02755,
  title  = {Motion Artifact Reduction In Photoplethysmography For Reliable Signal Selection},
  author = {Runyu Mao and Mackenzie Tweardy and Stephan W. Wegerich and Craig J. Goergen and George R. Wodicka and Fengqing Zhu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.02755},
  year   = {2021}
}