值60至所述計算模組144以作為所述參考索引值R。接著,所述計算模組144計算二分之一倍的所述參考索引值R和兩倍的所述參考索引值R。例如,當所述參考索引值R為60時,二分之一倍參考索引值R1/2為30且兩倍參考索引值R2為120。可以了解的是,由于所述頻率索引值皆代表頻率,所述兩倍參考索引值R2所對應的頻率為所述參考索引值R所對應的頻率的倍頻,且所述二分之一倍參考索引值R1A所對應的頻率為所述參考索引值R所對應的頻率的二分之一倍頻。
[0072]此時,所述計算模組144可根據所述參考索引值R以及所述二分之一倍參考索引值R1/2與所述兩倍參考索引值R2至少其中的一者決定去噪參數以對所述第一組頻譜值去噪;例如去噪參數可包含索引值R和R1/2、索引值R和R2、或索引值R和R1/2和R2。對所述第一組頻譜值去噪指根據所述參考索引值R所得到的所述去噪參數排除所述第一頻域信息I1中對應所述參考索引值附近的頻譜值。例如,當所述參考索引值R1/2、R和R2分別為30、60和120,所述處理單元14可根據所述參考索引值分別加減預設范圍決定去噪范圍為20-40、50-70和110-130(也即30±10、60±10和120± 10),并排除所述第一組頻譜值中相關所述去噪范圍的頻譜值以作為對所述第一頻域信息I1去噪的方式。某些實施例中,所述預設范圍在所述心跳檢測模組I出廠前或在所述心跳檢測模組I初始化時設定的。
[0073]此外,由于所述第二頻域信息I2用以供所述處理單元14決定所述去噪參數,某些實施例中,在所述計算模組144從所述峰值萃取模組142得到所述最大頻譜峰值Pmax或決定所述去噪參數之后,所述處理單元14舍棄(或釋放)所述第二頻域信息I2以節省系統資源,但不限于此。
[0074]步驟S15:最后,所述計算模組144根據去噪后第一頻域信息的最大頻譜峰值計算心跳。更詳細的說,在所述計算模組144從所述第一頻域信息I1中識別最大頻譜峰值時排除所述去噪范圍所對應的頻譜值(也即第一組頻率索引值中頻率索引值為20-40、50-70和110-130所對應的頻譜值),例如根據圖6的實施例中排除去噪范圍所對應的頻譜值后(斜線區域表示排除頻譜值的范圍),可決定去噪后第一頻域信息的最大頻譜峰值為930 (也即去噪后最大頻譜峰值Pmax')。所述計算模組144根據所述去噪后最大頻譜峰值Pmax'所對應頻率的頻率索引值(也即100)計算所述心跳。如前所述,根據心跳60次/分對應IHz的情況下,所述心跳為(20/1024) X 100X60 = 117.19次/分。據此,即使所述光體積測量裝置10在非靜止狀態下輸出具有混亂波形的光體積變化信號,所述心跳檢測模組I仍可根據所述步驟計算出準確的心跳。
[0075]必須說明的是,本實施例中,所述計算模組144從所述第一頻域信息I1中識別最大頻譜峰值時(例如計算心跳時)僅排除(或忽略)所述去噪參數所對應的頻譜值而非直接從記憶體中刪除所述頻譜值,但本發明不限于此。某些實施例中,在步驟S15之前或決定所述去噪參數之后,所述處理單元14可先在記憶體中移除所述第一頻域信息I1中相關所述去噪參數的頻率索引值和頻譜值以節省系統資源。
[0076]另一方面,為增加計算心跳的準確度,某些實施例中,所述處理單元14將去噪后第一頻域信息的所述最大頻譜峰值(例如Pma/ )相對應的頻率索引值作為心跳索引值Nhr(例如100)。接著,再根據所述心跳索引值Nhr和所述心跳索引值Nhr的相鄰頻率索引值計算所述心跳。例如,請繼續參照圖6,當所述心跳索引值NhrS 100,所述心跳檢測模組I根據所述心跳索引值Nhr和所述心跳索引值Nhr的相鄰兩頻率索引值99和101以及其所分別對應的頻譜值930、890和920計算能量重心為(99X890+100X930+101X920)/(890+930+920) = 100.011。接著,所述計算模組144根據所述能量重心計算所述心跳為(20/1024) X 100.011X60 = 117.20次/分,但不限于此。所述心跳計算144模組可根據所述心跳索引值和所述心跳索引值的多個相鄰的頻率索引值(例如4個或6個)計算所述心跳。
[0077]由于所述心跳檢測模組I在每一檢測期間可計算一心跳,所述心跳檢測模組I可根據多個檢測期間的心跳數值計算所述檢測期間的心跳變化趨勢并據以估測心跳。某些實施例中,所述處理單元14還包含心跳追蹤模組146用以對應多個所述檢測期間記錄所述心跳的變化趨勢。例如,在圖6的實施例中,在使用者劇烈運動一時間之后(其中所述時間例如大于至少兩倍以上的所述檢測期間),假設所述去噪范圍未改變且所述心跳索引值Nhr從100變成110,由于所述計算模組144從所述第一頻域信息I1中識別最大頻譜峰值時會忽略所述去噪范圍所對應的頻譜值(也即第一組頻率索引值中頻率索引值為110-130所對應至頻譜值),此時所述心跳索引值Nhr會被忽略,所述計算模組144則還可根據所述心跳追蹤模組146所記錄的所述變化趨勢(例如所述時間內所述心跳索引值Nhr從100變成110的趨勢)估測目前心跳。
[0078]根據圖6實施例的態樣中,當所述心跳索弓丨值Nhr逐漸地從100變成110,所述計算模組144部分忽略所述去噪范圍所對應的頻譜值,例如忽略第一組頻率索引值中頻率索引值為20-40和50-70所對應的頻譜值而不忽略110-130所對應的頻譜值;也就是說,所述計算模組144可根據心跳索引值Nhr的變化將去噪范圍110-130視為無效的去噪范圍。此時,所述計算模組144則根據所述心跳索引值Nhr或去噪后第一頻域信息的最大頻譜峰值(例如根據第一組頻譜值中頻譜值為1350所對應的頻率索引值為120)計算所述心跳。
[0079]圖7為本發明實施例的去噪方法的流程圖,包含下列步驟:在檢測期間接收光體積變化信號和加速度信號(步驟S21);轉換所述光體積變化信號為頻域光體積變化信號并產生具有第一組頻率索引值和相關的第一組頻譜值的第一頻域信息(步驟S22);轉換所述加速度信號為頻域加速度信號并產生具有第二組頻率索引值和相關的第二組頻譜值的第二頻域信息(步驟S23);識別所述第一頻域信息中前三大頻譜峰值所對應的三個頻率索引值和所述第二頻域信息中最大頻譜峰值所對應的參考索引值(步驟S24);以及根據所述三個頻率索引值和所述參考索引值對所述第一組頻譜值進行去噪(步驟S25)。
[0080]請同時參照圖1、6、7和8所示,接著說明本實施例的實施方式;其中圖8為本發明一實施例的頻率索引值、參考索引值和去噪范圍的示意圖。
[0081]步驟S21:首先,在檢測期間接收光體積變化信號Sp和加速度信號Sa。可以了解的是,所述光體積變化信號Sp和所述加速度信號Sa例如分別由光體積測量裝置10和運動感測裝置12所發出,如圖1所示。
[0082]步驟S22:接著,利用快速傅立葉轉換或其他時域-頻域的轉換方式轉換所述光體積變化信號Sp為頻域光體積變化信號并產生具有第一組頻率索引值和相關的第一組頻譜值的第一頻域信息I1,例如圖6所示。
[0083]步驟S23:利用與轉換所述光體積變化信號Sp的相同方式轉換所述加速度信號Sa為頻域加速度信號并產生具有第二組頻率索引值和相關的第二組頻譜值的第二頻域信息I2O本實施例中,由于所述心跳檢測模組I具有兩個獨立的轉換模組140,步驟S23與步驟S22可同時進行,但不限于此。
[0084]可以了解的是,處理單元14可保留所述第一頻域信息I1和所述第二頻域信息I2中所需要的頻率索引值和頻譜值信息并儲存于記憶單元中,例如僅保留頻率索引值O至225和相關的頻譜值,但不限于此。
[0085]步驟S24:得到所述第一頻域信息I1和所述第二頻域信息I2之后,所述處理單元14識別所述第一頻域信息I1中前三大頻譜峰值所對應的三個頻率索引值K、N2, N3和所述第二頻域信息I2中最大頻譜峰值所對應的參考索引值R。例如,所述第一頻域信息I1中前三大頻譜峰值所對應的所述三個頻率索引值NpN2和N3分別為58、73和117,且所述第二頻域信息I2中最大頻譜峰值所對應的所述參考索引值R為120,如圖8所示。
[0086]步驟S25:最后,所述處理單元14根據所述參考索引值R計算二分之一倍參考索引值Ry2和/或兩倍參考索引值R2為60和240并決定去噪范圍,其中所述去噪范圍例如根據所述參考索引值&/2、R和R2分別加減5以決定且為55-65、115-125和235-245,如圖8所示。據此,所述處理單元14根據所述三個頻率索引值N1-N3和所述參考索引值R所決定的所述去噪范圍對所述頻域光體積變化信號進行去噪。
[0087]如前所述,在非靜止狀態下,所述光體積測量裝置10可能會輸出不正確的光體積變化信號,以至于所述處理單元14無法根據光體積變化信號直接計算出準確的心跳。因此,通過本實施例的所述步驟S21-S25決定所述去噪范圍之后,所述第一頻域信息I1中對應所述去噪范圍的頻率索引值所相關的頻譜值可能會是噪聲,所述處理單元14可排除所述第一頻域信息I1中對應所述去噪范圍的頻率索引值或相關的頻譜值以對所述第一頻域信息I1進行去噪。
[0088]根據所述去噪方法,其一種應用例如可計算心跳。請繼續參照圖8,當所述第一頻域信息I1的頻率索引值NJPN3落入所述去噪范圍(也即58和117分別在55-65和115-125之間)而頻率索引值N2不在所述去噪范圍之內