處理皮膚電導(dǎo)信號以減輕噪聲和檢測信號特征的制作方法
本申請是申請?zhí)枮?01380069351.1(pct/us2013/077060)，申請日為2013年12月20日，發(fā)明名稱為“處理皮膚電導(dǎo)信號以減輕噪聲和檢測信號特征”的中國專利申請的分案申請。
背景技術(shù)：
移動設(shè)備和無線通信系統(tǒng)被廣泛地部署以用于提供諸如語音、數(shù)據(jù)等各種類型的電子通信內(nèi)容。盡管電子形式的通信(例如，電子郵件、文本消息、語音信箱、電話呼叫)已經(jīng)使人們能夠方便地與他人接觸和互動，但電子通信的繁榮正在衰減。
電子通信本身通常不能傳達(dá)發(fā)送者的全部情緒狀態(tài)。例如，研究表明給定消息中通過文字(例如，電子通信中的文本)傳達(dá)了少量的情緒內(nèi)容。較大量的情緒內(nèi)容是通過語音的語調(diào)口頭地傳達(dá)的。更大量是使用非口頭的通信來表達(dá)的，例如，面部表情和其它身體姿勢(mehrabian,albert；ferris,susanr.(1967)."inferenceofattitudesfromnonverbalcommunicationintwochannels".journalofconsultingpsychology31(3):248–252)。關(guān)于電子通信，情緒內(nèi)容或發(fā)送者的情緒狀態(tài)一般會被接收者誤解。
生物電勢電極可以與生物傳感器一起使用，以收集來自人類身體的生理學(xué)數(shù)據(jù)。生理學(xué)數(shù)據(jù)可以用于確定人的情緒狀態(tài)。另外，生物傳感器可以用于監(jiān)測人的身體健康。生物傳感器可以將生物學(xué)響應(yīng)轉(zhuǎn)化為電信號。通常，這些包括生物傳感器的電極是標(biāo)準(zhǔn)形狀和大小的(例如，8毫米的平盤(flatdisc))。根據(jù)生物學(xué)響應(yīng)產(chǎn)生的電信號是相對很小的。因此，即使很少量的噪聲也可能顯著地干擾該電信號。這可能導(dǎo)致所確定的人的情緒狀態(tài)或生理學(xué)狀態(tài)不準(zhǔn)確或者未知。
具有大表面積的生物電勢電極可以使可能對由生物傳感器所產(chǎn)生的電信號造成干擾的噪聲量減少，但是使用具有大表面積的生物電勢電極陣列可能是不切實際的。另一方面，具有太小表面積的生物電勢電極可能增加噪聲量并且致使與生理學(xué)數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的電信號的讀數(shù)不切實際。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
所描述的特征總體上涉及用于處理皮膚電導(dǎo)信號的一個或多個改進(jìn)的系統(tǒng)、方法和/或裝置。在一個實施例中，可以對信號進(jìn)行處理以識別噪聲區(qū)域(noisyregion)。然后當(dāng)確定來自該信號的皮膚電導(dǎo)響應(yīng)(scr)時，可以忽略所識別的噪聲區(qū)域。在一種配置中，還可以處理信號以識別特定特征，例如，信號的尖峰。例如，本系統(tǒng)和方法可以處理皮膚電導(dǎo)信號以識別信號的主尖峰和副尖峰。對這些尖峰的識別可以幫助確定scr。在一個實施例中，可以處理皮膚電導(dǎo)信號以將該信號從能量域轉(zhuǎn)換到時域。該域轉(zhuǎn)換可以允許要被識別的以及要在對scr的確定中使用的另外的信號特征。
描述了用于識別皮膚電導(dǎo)信號中的噪聲區(qū)域的方法、系統(tǒng)和設(shè)備?？梢詫⑺鲂盘柗殖啥鄠€窗口。計算第一窗口內(nèi)的所述信號的兩個或更多個特征。所述兩個或更多個特征中的至少一個特征處于頻域中。將所述特征中的至少兩個特征進(jìn)行組合以獲得至少第一度量。將所述第一度量與對應(yīng)的門限進(jìn)行比較。基于所述比較，來將所述第一窗口識別為所述皮膚電導(dǎo)信號的噪聲區(qū)域。
在一個實施例中，所述皮膚電導(dǎo)信號的所述兩個或更多個特征包括以下各項中的至少兩項：標(biāo)準(zhǔn)化范圍(normalizedrange)、標(biāo)準(zhǔn)化最大值或最小值(normalizedmaximumorminimum)、平均相交數(shù)(anumberofmeancrossing)、低頻能量的量(anamountoflowfrequencyenergy)或高頻能量的量(anamountofhighfrequencyenergy)?？梢愿鶕?jù)所述皮膚電導(dǎo)信號來檢測皮膚電導(dǎo)響應(yīng)(scr)，并且當(dāng)檢測到所述scr時，所識別的所述皮膚電導(dǎo)信號的噪聲區(qū)域可以被忽略。
每個窗口可以包括所述皮膚電導(dǎo)信號的多個離散樣本。所述皮膚電導(dǎo)信號的所述多個樣本中的至少一個樣本可以被包括在所述第一窗口和第二窗口二者中，以使得所述第二窗口與所述第一窗口重疊。所述兩個或更多個特征中的至少一個特征可以在時域中。
將所述特征中的至少兩個特征進(jìn)行組合以獲得至少第一度量可以包括：將所述頻域中的第一特征與所述頻域中的第二特征進(jìn)行組合。計算所述第一窗口內(nèi)的所述信號的兩個或更多個特征可以包括：計算所述第一窗口內(nèi)的低頻能量的量和高頻能量的量。將所述特征中的所述至少兩個特征進(jìn)行組合以獲得至少所述第一度量可以包括：形成所述低頻能量的量與所述高頻能量的量的比值。
在一個實施例中，可以根據(jù)訓(xùn)練數(shù)據(jù)確定針對所述第一度量的對應(yīng)的門限。可以從所述皮膚電導(dǎo)信號獲得所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
所述特征中的至少一個特征的值可以與對應(yīng)的至少一個另外的門限進(jìn)行比較，并且可以基于所述比較的組合，來將所述第一窗口識別為所述皮膚電導(dǎo)信號的噪聲區(qū)域。比較所述特征中的至少一個特征的值與對應(yīng)的至少一個另外的門限可以包括：對信號平均相交數(shù)與對應(yīng)的平均相交門限進(jìn)行比較，并且基于所述比較的組合來將所述第一窗口識別為所述皮膚電導(dǎo)信號的噪聲區(qū)域。
在一個示例中，計算所述第一窗口內(nèi)的所述信號的兩個或更多個特征可以包括：計算所述第一窗口內(nèi)的低頻能量的量和高頻能量的量，并且形成所述低頻能量的量與所述高頻能量的量的比值。在一種配置中，所述皮膚電導(dǎo)信號可以是從移動設(shè)備機(jī)載的皮膚電導(dǎo)傳感器獲得的。
還描述了一種用于識別皮膚電導(dǎo)信號中的噪聲區(qū)域的移動設(shè)備。所述移動設(shè)備可以包括處理器和與所述處理器電子通信的存儲器。指令可以存儲在存儲器中。所述指令可以由所述處理器可執(zhí)行為將所述信號分為多個窗口，并且計算第一窗口內(nèi)的所述信號的兩個或更多個特征。所述兩個或更多個特征中的至少一個特征處于頻域中。所述指令還由所述處理器可執(zhí)行為：將所述特征中的至少兩個特征進(jìn)行組合以獲得至少第一度量，將所述第一度量與對應(yīng)的門限進(jìn)行比較，以及至少部分地基于所述比較，來將所述第一窗口識別為所述皮膚電導(dǎo)信號的噪聲區(qū)域。
還描述了一種用于識別皮膚電導(dǎo)信號中的噪聲區(qū)域的裝置。所述裝置可以包括用于將所述信號分成多個窗口的單元，以及用于計算第一窗口內(nèi)的所述信號的兩個或更多個特征的單元。所述兩個或更多個特征中的至少一個特征處于頻域中。所述裝置還可以包括用于將所述特征中的至少兩個特征進(jìn)行組合以獲得至少第一度量的單元，用于將所述第一度量與對應(yīng)的門限進(jìn)行比較的單元，和用于至少部分地基于所述比較，來將所述第一窗口識別為所述皮膚電導(dǎo)信號的噪聲區(qū)域的單元。
還描述了一種用于識別皮膚電導(dǎo)信號中的噪聲區(qū)域的計算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，其用于存儲由處理器可執(zhí)行的指令，以將所述信號分成多個窗口并且計算第一窗口內(nèi)的所述信號的兩個或更多個特征。所述兩個或更多個特征中的至少一個特征處于頻域中。所述指令可以由所述處理器可執(zhí)行為將所述特征中的至少兩個特征進(jìn)行組合以獲得至少第一度量，將所述第一度量與對應(yīng)的門限進(jìn)行比較，以及至少部分地基于所述比較，來將所述第一窗口識別為所述皮膚電導(dǎo)信號的噪聲區(qū)域。
還描述了一種用于檢測皮膚電導(dǎo)信號的尖峰的方法。第一尖峰集合可以通過識別所述皮膚電導(dǎo)信號的第一組一個或多個參數(shù)來識別。所述第一尖峰集合包括所述皮膚電導(dǎo)信號的一個或多個主尖峰。所述第一組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)可以與第一組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較?？梢杂嬎闼龅谝患夥寮现械闹辽僖粋€主尖峰的第二組一個或多個參數(shù)。所述第二組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)可以與第二組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較。與所述至少一個主尖峰相關(guān)聯(lián)的至少一個副尖峰可以至少部分地基于所述第二組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與所述第二組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限的比較來識別。
在一個實施例中，所述皮膚電導(dǎo)信號可以包括多個離散樣本。計算所述第二組一個或多個參數(shù)包括計算針對位于沿著第一主尖峰的第一邊緣的離散樣本集合的二階導(dǎo)數(shù)集合，并且根據(jù)所述二階導(dǎo)數(shù)集合確定所述第一邊緣的曲度因子(curvednessfactor)。
確定所述第一邊緣的所述曲度因子可以包括確定所述二階導(dǎo)數(shù)集合的范圍，并且將所述范圍的大小識別為曲度因子。將所述第二組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與第二組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較可以包括將所述第一邊緣的所述曲度因子與曲度門限進(jìn)行比較。
在一個實施例中，與所述第一主尖峰相關(guān)聯(lián)的副尖峰的位置可以基于所述二階導(dǎo)數(shù)集合中的符號(sign)的改變來識別。所述皮膚電導(dǎo)信號的所述第一組一個或多個參數(shù)可以包括斜率、上升時間和振幅中的至少一個。所述皮膚電導(dǎo)信號可以是從移動設(shè)備機(jī)載的皮膚電導(dǎo)傳感器獲得的。
還描述了一種用于檢測皮膚電導(dǎo)信號的尖峰的移動設(shè)備。所述移動設(shè)備可以包括處理器和與所述處理器電子通信的存儲器。指令可以存儲在所述存儲器中。所述指令由所述處理器可執(zhí)行為通過識別所述皮膚電導(dǎo)信號的第一組一個或多個參數(shù)來識別第一尖峰集合。所述第一尖峰集合可以包括所述皮膚電導(dǎo)信號的一個或多個主尖峰。所述指令還可以由所述處理器可執(zhí)行為將所述第一組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與第一組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較，計算所述第一尖峰集合中的至少一個主尖峰的第二組一個或多個參數(shù)，將所述第二組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與第二組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較，以及至少部分地基于所述第二組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與所述第二組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限的比較，來識別與所述至少一個主尖峰相關(guān)聯(lián)的至少一個副尖峰。
還描述了一種用于檢測皮膚電導(dǎo)信號的尖峰的裝置。所述裝置可以包括用于通過識別所述皮膚電導(dǎo)信號的第一組一個或多個參數(shù)來識別第一尖峰集合的單元。所述第一尖峰集合包括所述皮膚電導(dǎo)信號的一個或多個主尖峰。所述裝置還包括用于將所述第一組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與第一組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較的單元，用于計算所述第一尖峰集合中的至少一個主尖峰的第二組一個或多個參數(shù)的單元，用于將所述第二組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與第二組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較的單元，以及用于至少部分地基于所述第二組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與所述第二組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限的比較，來識別與所述至少一個主尖峰相關(guān)聯(lián)的至少一個副尖峰的單元。
還描述了一種用于檢測皮膚電導(dǎo)信號的尖峰的計算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，其用于存儲由處理器可執(zhí)行的指令，以通過識別所述皮膚電導(dǎo)信號的第一組一個或多個參數(shù)來識別第一尖峰集合。所述第一尖峰集合包括所述皮膚電導(dǎo)信號的一個或多個主尖峰。所述指令由所述處理器可執(zhí)行為：將所述第一組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與第一組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較，計算所述第一尖峰集合中的至少一個主尖峰的第二組一個或多個參數(shù)，將所述第二組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與第二組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較，以及至少部分地基于所述第二組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與所述第二組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限的比較，來識別與所述至少一個主尖峰相關(guān)聯(lián)的至少一個副尖峰。
還描述了一種用于將皮膚電導(dǎo)信號從時域轉(zhuǎn)換到能量域的方法。可以將所述時域中的所述皮膚電導(dǎo)信號分成多個窗口?？梢杂嬎愕谝淮翱谥械乃銎つw電導(dǎo)信號的函數(shù)，以獲得所述能量域中的第一能量度量?？梢杂嬎闼瞿芰坑蛑械牡诙盘枴Ｋ龅诙盘柺撬瞿芰慷攘康暮瘮?shù)。
在一種配置中，每個窗口可以包括所述皮膚電導(dǎo)信號的多個離散樣本。所述皮膚電導(dǎo)信號的所述多個離散樣本中的至少一個離散樣本可以被包括在所述多個窗口的重疊的窗口中。計算在所述第一窗口中的所述皮膚電導(dǎo)信號的所述函數(shù)以獲得在所述能量域中的第一能量度量可以包括：計算至少部分地由所述第一窗口和所述皮膚電導(dǎo)信號所定義的面積。所述第二信號可以與對應(yīng)的門限進(jìn)行比較?？梢曰谒霰容^來識別所述能量域中的所述皮膚電導(dǎo)信號的尖峰。
可以計算第二窗口中的所述皮膚電導(dǎo)信號的所述函數(shù)，以獲得在所述能量域中的第二能量度量。將所述時域中的所述皮膚電導(dǎo)信號分成多個窗口可以包括：調(diào)節(jié)所述第二窗口的寬度以減輕所述第一能量度量與所述第二能量度量之間的方差。所述皮膚電導(dǎo)信號可以是從移動設(shè)備機(jī)載的皮膚電導(dǎo)傳感器獲得的。
還描述了一種用于將皮膚電導(dǎo)信號從時域轉(zhuǎn)換到能量域的移動設(shè)備。所述設(shè)備可以包括處理器和與所述處理器電子通信的存儲器。指令可以存儲在存儲器中。所述指令由所述處理器可執(zhí)行為將所述時域中的所述皮膚電導(dǎo)信號分成多個窗口，計算第一窗口中的所述皮膚電導(dǎo)信號的函數(shù)，以獲得所述能量域中的第一能量度量，以及計算所述能量域中的第二信號，所述第二信號是所述能量度量的函數(shù)。
還描述了一種用于將皮膚電導(dǎo)信號從時域轉(zhuǎn)換到能量域的裝置。所述裝置可以包括用于將所述時域中的所述皮膚電導(dǎo)信號分成多個窗口的單元，用于計算第一窗口中的所述皮膚電導(dǎo)信號的函數(shù)，以獲得所述能量域中的第一能量度量的單元，以及用于計算所述能量域中的第二信號的單元，所述第二信號是所述能量度量的函數(shù)。
還描述了一種用于將皮膚電導(dǎo)信號從時域轉(zhuǎn)換到能量域的計算機(jī)程序產(chǎn)品。所述計算機(jī)程序產(chǎn)品包括非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)，其用于存儲由處理器可執(zhí)行的指令，以將所述時域中的所述皮膚電導(dǎo)信號分成多個窗口，計算第一窗口中的所述皮膚電導(dǎo)信號的函數(shù)，以獲得所述能量域中的第一能量度量，以及計算所述能量域中的第二信號，所述第二信號是所述能量度量的函數(shù)。
根據(jù)下文的具體實施方式、權(quán)利要求和附圖，所描述的方法和裝置的進(jìn)一步的適用性范圍將變得顯而易見。僅通過示例的方式給出了具體實施方式和特定示例，這是因為在本說明書的精神和范圍之內(nèi)的各種改變和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的。
附圖說明
參考附圖可以實現(xiàn)對本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)的更進(jìn)一步的理解。在附圖中，相似的部件或特征可以具有相同的附圖標(biāo)記。此外，相同類型的各種部件可以通過在附圖標(biāo)記之后跟隨破折號和第二標(biāo)記來區(qū)分，其中所述第二標(biāo)記在相似部件之間進(jìn)行區(qū)分。如果在說明書中只使用第一附圖標(biāo)記，那么該描述可以應(yīng)用到具有相同第一附圖標(biāo)記的相似部件中的任意一個，而不管第二附圖標(biāo)記。
圖1是無線通信系統(tǒng)的示例的方框圖；
圖2是根據(jù)各種實施例的提供皮膚電導(dǎo)信號處理的移動設(shè)備的第一示例的方框圖；
圖3是根據(jù)各種實施例的提供皮膚電導(dǎo)信號處理的移動設(shè)備的第二示例的方框圖；
圖4是用于識別皮膚電導(dǎo)信號中的噪聲區(qū)域的皮膚電導(dǎo)信號處理模塊的示例的方框圖；
圖5提供了皮膚電導(dǎo)信號的復(fù)雜尖峰模式的示例的圖；
圖6是用于檢測諸如復(fù)雜尖峰模式之類的皮膚電導(dǎo)信號特征的皮膚電導(dǎo)信號處理模塊的示例的方框圖；
圖7是主尖峰參數(shù)計算模塊的示例的方框圖；
圖8是用于將皮膚電導(dǎo)信號從時域轉(zhuǎn)換到能量域的皮膚電導(dǎo)信號處理模塊的示例的方框圖；
圖9是用于識別皮膚電導(dǎo)信號中的噪聲區(qū)域的方法的一個示例的流程圖；
圖10是用于識別皮膚電導(dǎo)信號中的噪聲區(qū)域的方法的第二示例的流程圖；
圖11是用于檢測諸如復(fù)雜尖峰模式之類的皮膚電導(dǎo)信號特征的方法的一個示例的流程圖；
圖12是用于檢測諸如復(fù)雜尖峰模式之類的皮膚電導(dǎo)信號特征的方法的另一示例的流程圖；
圖13是用于將皮膚電導(dǎo)信號從時域轉(zhuǎn)換到能量域的方法的一個示例的流程圖；以及
圖14是用于將皮膚電導(dǎo)信號從時域轉(zhuǎn)換到能量域的方法的另一示例的流程圖；
具體實施方式
描述了用于處理皮膚電導(dǎo)信號的各種技術(shù)。皮膚電導(dǎo)信號是指示主體的分泌腺的汗腺的電導(dǎo)系數(shù)的信號。皮膚電導(dǎo)信號能夠被處理為產(chǎn)生皮膚電導(dǎo)響應(yīng)。皮膚電導(dǎo)響應(yīng)可以提供關(guān)于主體的有用的生理學(xué)數(shù)據(jù)，諸如主體的覺醒狀態(tài)(stateofarousal)。主體可以被喚醒，例如，由于經(jīng)歷了諸如吸引、興奮或恐懼之類的情緒。
在本文所描述的處理技術(shù)的一個示例中，皮膚電導(dǎo)信號被處理為識別皮膚電導(dǎo)信號中的噪聲區(qū)域。當(dāng)根據(jù)皮膚電導(dǎo)信號來檢測皮膚電導(dǎo)響應(yīng)時，可以忽略所識別的噪聲區(qū)域。在另一示例中，皮膚電導(dǎo)信號被處理為檢測諸如皮膚電導(dǎo)信號的尖峰之類的特征，并且更具體地，被處理為檢測皮膚電導(dǎo)信號的主尖峰和副尖峰之類的特征。副尖峰是與主尖峰相關(guān)聯(lián)的尖峰，諸如具有由主尖峰的下降沿或上升沿所包含的上升沿或下降沿的尖峰。在又一示例中，皮膚電導(dǎo)信號被處理為將信號從時域轉(zhuǎn)換到能量域。將皮膚電導(dǎo)信號轉(zhuǎn)換到能量域有時實現(xiàn)對在時域中不容易識別出的信號特征(例如，尖峰)的識別。
下文的描述提供了示例，并且不限制范圍、適用性或權(quán)利要求書中所闡述的配置?？梢栽诓幻撾x本公開內(nèi)容的精神和范圍的情況下，對所討論元件的功能和布置上進(jìn)行改變。各種實施例可以根據(jù)適當(dāng)?shù)那闆r省略、替換或增加各種過程或部件。例如，所描述的方法可以按照不同于所描述的那些的順序來執(zhí)行，并且可以增加、省略或組合各種步驟。此外，可以將關(guān)于特定實施例所描述的特征組合到其它實施例中。
所公開的用于處理皮膚電導(dǎo)信號的技術(shù)能夠應(yīng)用到通過各種方式獲得的皮膚電導(dǎo)信號。然而，該技術(shù)特別適合用于處理由移動設(shè)備獲得的信號。移動設(shè)備包括蜂窩電話和諸如智能手機(jī)之類的無線通信設(shè)備，但是還可以包括個人數(shù)字助理(pda)、平板、其它手持設(shè)備、上網(wǎng)本或筆記本電腦。移動設(shè)備還可以包括諸如心電圖儀(ecg或ekg)或腦電圖學(xué)(eeg)設(shè)備或傳感器之類的生物反饋設(shè)備。下文中，并且以示例的方式，在用于無線通信系統(tǒng)中的移動設(shè)備的情況下描述了所公開的用于處理皮膚電導(dǎo)信號的技術(shù)。
本文所描述的技術(shù)可以由能夠與各種無線通信系統(tǒng)通信的移動設(shè)備所使用，無線通信系統(tǒng)例如蜂窩無線系統(tǒng)、對等無線通信、無線局域網(wǎng)(wlan)、自組織網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)和其它系統(tǒng)。術(shù)語“系統(tǒng)”和“網(wǎng)絡(luò)”通常可被互換地使用。這些無線通信系統(tǒng)可以采用各種無線通信技術(shù)以用于無線系統(tǒng)中的多路訪問，無線通信技術(shù)例如碼分多址(cdma)、時分多址(tdma)、頻分多址(fdma)、正交fdma(ofdma)、單載波fdma(sc-fdma)和/或其它技術(shù)?？傮w上，根據(jù)稱為無線接入技術(shù)(rat)的一種或多種無線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化實現(xiàn)方式來引導(dǎo)無線通信。實現(xiàn)無線接入技術(shù)的無線通信系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)可以被稱為無線接入網(wǎng)(ran)。
采用cdma技術(shù)的無線接入技術(shù)的示例包括cdma2000、通用陸地?zé)o線接入(utra)等。cdma2000涵蓋is-2000、is-95以及is-856標(biāo)準(zhǔn)。is-2000版本0和a一般被稱為cdma20001x、1x等。is-856(tia-856)一般被稱為cdma20001xev-do、高速分組數(shù)據(jù)(hrpd)等。utra包括寬帶cdma(w-cdma)和cdma的其它變型。tdma系統(tǒng)的示例包括全球移動通信系統(tǒng)(gsm)的各種實現(xiàn)方式。采用fdma和/或ofdma的無線接入技術(shù)的示例包括超移動寬帶(umb)、演進(jìn)型utra(e-utra)、ieee802.11(wi-fi)、ieee802.16(wimax)、ieee802.20、閃速ofdm(flash-ofdm)等。utra和e-utra是通用移動電信系統(tǒng)(umts)的一部分。3ggp長期演進(jìn)(lte)和改進(jìn)的lte(lte-a)是使用e-utra的umts的新版本。在來自名為“第3代合作伙伴項目”(3gpp)的組織的文檔中描述了utra、e-utra、umts、lte、lte-a和gsm。在來自名為“第3代合作伙伴項目2”(3gpp2)的組織的文檔中描述了cdma2000和umb。本文所描述的技術(shù)可以用于上述系統(tǒng)和無線電技術(shù)以及其它系統(tǒng)和無線電技術(shù)。
首先，參考圖1，方框圖示出了無線通信系統(tǒng)100的示例。系統(tǒng)100包括基站105(或小區(qū))、移動設(shè)備115、基站控制器120和核心網(wǎng)125(控制器120可以集成到核心網(wǎng)125中)。系統(tǒng)100可以支持多載波(不同頻率的波形信號)上的操作。
基站105可以經(jīng)由基站天線(未示出)與移動設(shè)備115無線地通信?；?05可以經(jīng)由多載波在基站控制器120的控制下與移動設(shè)備115進(jìn)行通信?；?05站點(diǎn)中的每一個可以提供對各自地理區(qū)域的通信覆蓋。這里將每個基站105的覆蓋區(qū)域標(biāo)識為110-a、110-b或110-c。基站的覆蓋區(qū)域可以分為扇區(qū)(未示出，但是組成覆蓋區(qū)域的僅一部分)。系統(tǒng)100可以包括不同類型的基站105(例如，宏基站、微基站和/或微微基站)。可以存在針對不同技術(shù)的重疊的覆蓋區(qū)域。
移動設(shè)備115可以分散在整個覆蓋區(qū)域110中。移動設(shè)備115可以替代地稱為移動站、接入終端(at)、用戶設(shè)備(ue)、訂戶站(ss)或訂戶單元。移動設(shè)備115可以包括蜂窩電話和無線通信設(shè)備，但是還可以包括個人數(shù)字助理(pda)、其它手持設(shè)備、上網(wǎng)本、筆記本電腦等。
基站105可以允許移動設(shè)備115的用戶彼此互相通信。例如，移動設(shè)備115可以發(fā)送電子通信(例如，電子郵件、文本消息、語音信箱消息等)給另一移動設(shè)備。不同移動設(shè)備115的用戶還可以使用其各自的設(shè)備進(jìn)行實時會話(即，電話呼叫)。更進(jìn)一步，移動設(shè)備115可以從其用戶獲得皮膚電導(dǎo)信號，并且可以處理這些信號以檢測皮膚電導(dǎo)響應(yīng)(例如，關(guān)于移動設(shè)備115的用戶的生理學(xué)數(shù)據(jù)，例如用戶的覺醒)。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2，方框圖200示出了根據(jù)各種實施例提供皮膚電導(dǎo)信號處理的移動設(shè)備115-a。移動設(shè)備115-a可以具有各種配置中的任意配置，例如，個人計算機(jī)(例如，膝上計算機(jī)、上網(wǎng)本計算機(jī)、平板計算機(jī)等)、蜂窩電話、pda、數(shù)字錄像機(jī)(dvr)、互聯(lián)網(wǎng)用具、游戲控制臺、電子閱讀器等。移動設(shè)備115-a可以具有諸如小型電池之類的內(nèi)部供電設(shè)備以促進(jìn)移動操作。在一些實施例中，移動設(shè)備115-a可以是圖1中的移動設(shè)備115的示例。移動設(shè)備115-a可以是多模移動設(shè)備。
移動設(shè)備115-a可以包括天線205、收發(fā)機(jī)模塊210、存儲器215和處理器模塊220，其中每個可以直接地或間接地彼此相通信(例如，經(jīng)由一個或多個總線)。收發(fā)機(jī)模塊210被配置為經(jīng)由天線205和/或一個或多個有線或無線鏈路與一個或多個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向通信，如上文所述。例如，收發(fā)機(jī)模塊210可以被配置為與圖1中的基站105進(jìn)行雙向通信。收發(fā)機(jī)模塊210可以包括調(diào)制解調(diào)器，其被配置為調(diào)制分組并且將經(jīng)調(diào)制的分組提供給天線205以用于傳輸，并且被配置為解調(diào)從天線205接收到的分組。盡管移動設(shè)備115-a可以包括單個天線，但是移動設(shè)備115-a將通常包括多個天線205以用于多個鏈路。
存儲器215可以包括隨機(jī)存取存儲器(ram)和只讀存儲器(rom)。存儲器215可以存儲計算機(jī)可讀的、計算機(jī)可執(zhí)行的包含指令的軟件代碼225，該指令被配置為在被執(zhí)行時使得處理器模塊220執(zhí)行各種功能。替代地，軟件代碼225可以不是直接地由處理器模塊220可執(zhí)行的，而是被配置為使得計算機(jī)(例如，當(dāng)被編譯和執(zhí)行時)執(zhí)行本文所描述的功能。
處理器模塊220可以包括智能硬件設(shè)備，例如，諸如那些由英特爾
根據(jù)圖2的架構(gòu)，移動設(shè)備115-a可以進(jìn)一步包括通信管理模塊230。通信管理模塊230可以管理與其它移動設(shè)備115的通信。通過示例的方式，通信管理設(shè)備230可以是移動設(shè)備115-a的部件，其經(jīng)由總線與移動設(shè)備115-a的其它部件中的一些或全部相通信。替代地，通信管理模塊230的功能可以被實現(xiàn)為收發(fā)機(jī)模塊210的部件，被實現(xiàn)為計算機(jī)程序產(chǎn)品和/或被實現(xiàn)為處理器模塊220的一個或多個控制器元件。
在一些實現(xiàn)方式中，可以利用切換模塊235來執(zhí)行移動設(shè)備115-a從一個基站105到另一個基站105的重選和切換過程。例如，切換模塊235可以執(zhí)行移動設(shè)備115-a從信號載波到另一信號載波、從一個業(yè)務(wù)載波到另一業(yè)務(wù)載波以及在信令和業(yè)務(wù)載波之間的切換過程。
在一些實現(xiàn)方式中，設(shè)備115-a可以包括皮膚電導(dǎo)信號傳感器240。傳感器240可以獲得移動設(shè)備115-a的用戶的皮膚電導(dǎo)信號。皮膚電導(dǎo)信號傳感器240可以采取沿著設(shè)備115-a的表面嵌入一對電極的形式。在其它情況下，皮膚電導(dǎo)信號傳感器可以包括由電極瓦片(tile)的可配置的生物電勢陣列。電極瓦片可以布置在不同配置的陣列中并且具有不同的形狀。陣列可以沿著設(shè)備115-a的表面區(qū)域被嵌入。生物傳感器可以與電極合并以收集與設(shè)備115-a的用戶相關(guān)聯(lián)的生理學(xué)數(shù)據(jù)。與用戶的皮膚接觸的電極可以被激活來開始收集數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)用戶在他/她手中拿著移動設(shè)備115-a時，與用戶的手、手指等的皮膚接觸的電極可以被激活。激活的電極可以在與用戶的皮膚接觸終止之后被去激活(deactivate)。例如，隨著用戶改變他/她緊握設(shè)備115的位置，當(dāng)前被激活的電極可以被去激活，而當(dāng)前去激活的電極可以被激活。在一個實施例中，皮膚電導(dǎo)信號可以從可以被用戶穿戴的皮膚電導(dǎo)信號傳感器240(例如，一個或多個指墊)中獲得。用于獲得皮膚電活動的皮膚電導(dǎo)信號傳感器和由電極瓦片的可配置的生物電勢陣列被進(jìn)一步公開在名稱為“methodsanddevicesforacquiringelectrodermalactivity”的美國申請13/692,363中，其以引用的方式完全并入本文。
皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245可以接收從皮膚電導(dǎo)信號傳感器240獲得的皮膚電導(dǎo)信號，并且執(zhí)行對皮膚電導(dǎo)信號的機(jī)載(on-board)處理。如本文所描述的，皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245可以使用各種技術(shù)出于各種目的來處理皮膚電導(dǎo)信號。
在一些示例中，皮膚電導(dǎo)信號可以被獲得為或者被轉(zhuǎn)換成多個離散的樣本?？梢詫颖局苯犹峁┙o皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245，或者可以存儲在存儲器215中以供隨后的取回。在一些情況下，所獲得的樣本中的一些或全部可以與一個或多個定時器相關(guān)聯(lián)。在與特定的采樣或采樣集合相關(guān)聯(lián)的定時器期滿時，可以從存儲器215中清除樣本。以這種方式，樣本可以在它們不再相關(guān)時被丟棄。也可以以其它方式從存儲器215中清除樣本。
現(xiàn)在參考圖3，方框圖300示出了根據(jù)各種實施例的、能夠處理皮膚電導(dǎo)信號的移動設(shè)備115-b。設(shè)備115-b可以是參考圖1和/或圖2所描述的移動設(shè)備115的一個或多個方面的示例。設(shè)備115-b可以包括接收機(jī)模塊305、皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245-a、發(fā)射機(jī)模塊315、皮膚電導(dǎo)信號傳感器240-a和/或應(yīng)用模塊325。這些部件中的每個部件都可以彼此互相通信。
設(shè)備115-b的部件可以單獨(dú)地或共同地利用適合于在硬件中執(zhí)行可適用功能中的一些或全部功能的一個或多個專用集成電路(asic)來實現(xiàn)。替代地，功能可以由一個或多個其它處理單元(或內(nèi)核)在一個或多個集成電路上執(zhí)行。在其它實施例中，可以使用其它類型的集成電路(例如，結(jié)構(gòu)化/平臺asic、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)和其它半定制ic)，可以以本領(lǐng)域已知的任何方式對其進(jìn)行編程。每個單元的功能還可以整體地或部分地利用包含在存儲器中的指令來實現(xiàn)，該指令被格式化以由一個或多個通用或?qū)Ｓ锰幚韥韴?zhí)行。
通過示例的方式，接收機(jī)模塊305可以包括蜂窩接收機(jī)、wlan接收機(jī)和觸覺接收機(jī)(例如，鍵盤或觸摸屏)中的一個或多個。在一些實施例中，設(shè)備115-b可以經(jīng)由接收機(jī)模塊305接收以供皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245-a使用的門限(或從其可以識別出門限的訓(xùn)練數(shù)據(jù))。替代地，設(shè)備115-b可以是被預(yù)先編程為具有門限，或者設(shè)備115-b可以根據(jù)經(jīng)由皮膚電導(dǎo)信號傳感器240-a獲得的訓(xùn)練數(shù)據(jù)來識別出門限。
設(shè)備115-b還可以經(jīng)由接收機(jī)模塊305接收網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容、用戶輸入或其它數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容可以被提供給應(yīng)用模塊325，所述應(yīng)用模塊325可以確定設(shè)備115-b的用戶是否被網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容喚醒以及是如何被喚醒的。在一些情況下，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容可以包括廣告商想要通過用戶覺醒評估的方式來評價的廣告。應(yīng)用模塊325可以通過將網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容顯示給用戶并且然后獲得或捕捉來自皮膚電導(dǎo)處理模塊245-a的皮膚電導(dǎo)響應(yīng)，來確定用戶是否被喚醒以及是如何被喚醒的。如果特定廣告引起來自意向主體的特定覺醒水平，則可以認(rèn)為該廣告是成功的。
在其它實施例中，應(yīng)用模塊325可以例如響應(yīng)于以下各項來確定用戶的覺醒：由設(shè)備115-b捕捉或顯示的照片；播放給用戶的音樂、廣告或其它內(nèi)容；或者用戶與在設(shè)備115-b上玩的游戲進(jìn)行的交互。
通過示例的方式，發(fā)射機(jī)模塊315可以包括蜂窩發(fā)射機(jī)或wlan發(fā)射機(jī)中的一個或多個。在一些情況下，皮膚電導(dǎo)信號或皮膚電導(dǎo)響應(yīng)可以經(jīng)由發(fā)射機(jī)模塊315在網(wǎng)絡(luò)上從設(shè)備進(jìn)行發(fā)送。
圖4是示出了皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245-b的一個實施例的方框圖400。模塊245-b可以是圖2和/或圖3中示出的皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245的示例。模塊245-b可以包括信號劃分模塊405、特征計算模塊410、特征組合模塊415、門限比較模塊420和噪聲區(qū)域識別模塊425。模塊245-b可以被用于在皮膚電導(dǎo)信號中識別噪聲區(qū)域。
在一個實施例中，皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245-b可以獲得皮膚電導(dǎo)信號。該信號可以由接收機(jī)模塊305經(jīng)由一個或多個皮膚電導(dǎo)傳感器來接收。一個或多個傳感器可以是移動設(shè)備115機(jī)載的。
信號劃分模塊405可以將皮膚電導(dǎo)信號分成多個窗口。例如，信號劃分模塊可以接收皮膚電導(dǎo)信號作為有序的離散樣本序列，并且可以將信號分成多個窗口以使得每個窗口包括離散樣本中的一個或多個離散樣本(例如，使用滑動窗口方法)。在一些實施例中，皮膚電導(dǎo)信號的一個或多個樣本可以被包括在第一窗口和第二窗口二者中，這使得第二窗口與第一窗口重疊。在一些實例中，所有窗口可以重疊。
特征計算模塊410可以計算每個窗口內(nèi)的皮膚電導(dǎo)信號的兩個或更多個特征。特征中的至少一個特征可以在頻域中。特征中的一個或多個特征還可以在時域中。所計算的特征可以包括諸如以下的兩個或更多個：標(biāo)準(zhǔn)化范圍、標(biāo)準(zhǔn)化最大值或最小值、平均相交(meancrossing)數(shù)、低頻能量的量(例如，低于信號平均值的能量的量)或高頻能量的量(例如，高于信號平均值的能量的量)。
特征組合模塊415可以將針對特定窗口所計算的兩個或更多個特征進(jìn)行組合，以獲得針對該窗口的至少第一度量。例如，可以將窗口的低頻能量的量與該窗口的高頻能量的量進(jìn)行組合，以形成低頻能量的量與高頻能量的量的比值(例如，lf/hf比值)。
門限比較模塊420可以將窗口的每個度量與對應(yīng)的門限進(jìn)行比較。例如，模塊420可以將窗口的lf/hf比值與lf/hf比值門限進(jìn)行比較。門限比較模塊420還可以將一個或多個特征的值與對應(yīng)的門限進(jìn)行比較。例如，模塊420可以將信號平均相交數(shù)與對應(yīng)的平均相交門限進(jìn)行比較。
噪聲區(qū)域識別模塊425可以基于所述比較中的一個或多個比較，將窗口識別為皮膚電導(dǎo)信號的噪聲區(qū)域。例如，在一個實施例中，當(dāng)窗口的lf/hf比值超過指示其高頻能量的量過大的門限時，將該窗口識別為噪聲區(qū)域。在另一示例性實施例中，基于對比較的組合來將窗口識別為噪聲區(qū)域。例如，當(dāng)1)窗口的lf/hf比值超過門限并且2)其信號平均相交數(shù)超過門限二者時，將該窗口識別為噪聲區(qū)域。對比較的組合可以減輕窗口被錯誤地識別為噪聲區(qū)域的可能性。已經(jīng)被識別為噪聲的皮膚電導(dǎo)信號的區(qū)域可以在確定scr時被忽略。
圖5提供了復(fù)雜尖峰模式的圖500。在一些實施例中，圖2、圖3和/或圖4中描述的皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245能夠用于識別皮膚電導(dǎo)信號內(nèi)的復(fù)雜尖峰模式。在圖5的情況下，當(dāng)前的皮膚電導(dǎo)響應(yīng)系統(tǒng)被配置為檢測皮膚電導(dǎo)信號505的主尖峰510，但是無法檢測到副尖峰515。然而，副尖峰515可以指示用戶覺醒的改變，并且可以因此提供先前的用于處理皮膚電導(dǎo)信號的系統(tǒng)、方法和裝置所不能檢測到的有用的信息。下文將描述關(guān)于對主尖峰和副尖峰的檢測的細(xì)節(jié)。
圖6是示出了皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245-c的另一實施例的方框圖600。模塊245-c可以是圖2、圖3和/或圖4中示出的皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245的示例。模塊245-c可以包括主尖峰識別模塊605、主尖峰參數(shù)計算模塊610、門限比較模塊615和副尖峰識別模塊620。模塊245-c可以用于檢測皮膚電導(dǎo)信號的尖峰。所檢測到的尖峰然后能夠被分析以確定用戶的皮膚電導(dǎo)響應(yīng)。
主尖峰識別模塊605可以識別皮膚電導(dǎo)信號的第一尖峰集合。通過識別皮膚電導(dǎo)信號的第一組一個或多個參數(shù)，并且將每個參數(shù)與第一組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較，來識別第一尖峰集合。參數(shù)可以包括形成皮膚電導(dǎo)信號的離散樣本的一階導(dǎo)數(shù)以及上升時間、振幅和猜想的尖峰邊緣的斜率。所識別的第一尖峰集合包括皮膚電導(dǎo)信號的一個或多個主尖峰。
主尖峰參數(shù)計算模塊610可以計算針對所識別的第一尖峰集合中的至少一個主尖峰的第二組一個或多個參數(shù)。在一些實施例中，該參數(shù)集合可以包括每個主尖峰的每個邊緣的曲度因子(例如，每個主尖峰的每個上升沿和每個下降沿的曲度因子)。
門限比較模塊615可以將包括曲度因子的第二參數(shù)集合中的每個參數(shù)與第二組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較。
副尖峰識別模塊620可以基于第二組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與第二組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限的比較，來識別與至少一個主尖峰相關(guān)聯(lián)的至少一個副尖峰。在一些實施例中，可以單獨(dú)得基于主尖峰的邊緣的曲度來識別副尖峰。另外，模塊620可以基于第二組一個或多個參數(shù)中的符號的改變來識別副尖峰的位置。
圖7是示出了主尖峰參數(shù)計算模塊610-a的一個實施例的方框圖700。模塊610-a可以是圖6中描述的主尖峰參數(shù)計算模塊610的示例。模塊610-a可以包括二階導(dǎo)數(shù)計算模塊705和曲度因子確定模塊710。
針對每個主尖峰的每個邊緣，二階導(dǎo)數(shù)計算模塊705計算針對位于沿著主尖峰的邊緣的離散樣本的集合的二階導(dǎo)數(shù)集合。
針對每個二階導(dǎo)數(shù)集合，曲度因子確定模塊710確定對應(yīng)的邊緣的曲度因子。這可以通過首先確定二階導(dǎo)數(shù)集合的范圍并且然后將該范圍的大小識別為曲度因子來進(jìn)行。
圖8是示出了皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245-d的另一實施例的方框圖800。模塊245-d可以是圖2、圖3、圖4和/或圖6中所描述的皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245的示例。模塊245-d可以包括信號劃分模塊805、能量域函數(shù)計算模塊810和能量域信號計算模塊815。模塊245-d可以用于將皮膚電導(dǎo)信號從時域轉(zhuǎn)換到能量域，從而能夠檢測到在時域中檢測不到的信號特征(例如，尖峰)。所檢測到的尖峰能夠被分析以確定用戶的皮膚電導(dǎo)響應(yīng)。
現(xiàn)有的用于處理皮膚電導(dǎo)信號的系統(tǒng)、方法和裝置依賴于對皮膚電導(dǎo)信號的暫時的尖峰的檢測。這導(dǎo)致對在時域具有很小量的生物物理學(xué)信號的部分或區(qū)域的排斥，即使在能量域中，該尖峰可以表示指示覺醒的充足的能量(例如，充足的瞬間能量)。因此，皮膚電導(dǎo)信號到能量域的轉(zhuǎn)換能夠使得在時域無法辨別的覺醒信息能夠被提取。
信號劃分模塊805可以將皮膚電導(dǎo)信號分成多個窗口。例如，信號劃分模塊可以接收皮膚電導(dǎo)信號作為有序的離散樣本的序列，并且可以將信號分成多個窗口以使得每個窗口包括離散樣本中的一個或多個離散樣本(例如，使用滑動窗口方法)。在一些實施例中，皮膚電導(dǎo)信號的一個或多個樣本可以被包括在第一窗口和第二窗口二者中，這使得第二窗口與第一窗口重疊。在一些實例中，所有窗口可以重疊。
能量域函數(shù)計算模塊810可以計算針對每個窗口的皮膚電導(dǎo)信號的函數(shù)，以獲得在能量域中的對應(yīng)的能量度量。例如，模塊810可以計算在第一窗口中的皮膚電導(dǎo)信號的第一能量度量、在第二窗口中的皮膚電導(dǎo)信號的第二能量度量等。在一些實施例中，皮膚電導(dǎo)信號的函數(shù)可以被計算為至少部分地由特定窗口和皮膚電導(dǎo)信號所定義的面積(area)。
能量域信號計算模塊815計算能量域中的第二信號。第二信號是能量度量的函數(shù)，并且在一些情況下可以等于能量度量。第二信號可以與對應(yīng)的門限進(jìn)行比較，以識別皮膚電導(dǎo)信號在能量域中的一個或多個尖峰。
圖9是示出了用于識別皮膚電導(dǎo)信號中的噪聲區(qū)域的方法900的一個示例的流程圖。為了清楚起見，下文參考圖1、圖2或圖3中示出的移動設(shè)備115來描述方法900。在一個實現(xiàn)方式中，圖2、圖3、圖4、圖6和/或圖8中描述的皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245可以執(zhí)行用于控制移動設(shè)備115的功能元件的一個或多個代碼集合以執(zhí)行下文描述的功能。
在方框905，將皮膚電導(dǎo)信號分成多個窗口。例如，信號可以是有序的離散樣本序列，其被分成多個窗口以使得每個窗口包括多個離散樣本。在一些實施例中，皮膚電導(dǎo)信號的一個或多個樣本可以被包括在第一窗口和第二窗口二者中，這使得第二窗口與第一窗口重疊。在一些實例中，所有窗口可以重疊。
在方框910，計算第一窗口內(nèi)的信號的兩個或更多個特征。兩個或更多個特征中的至少一個特征處于頻域中。所計算的特征可以包括以下各項中的兩項或多項：標(biāo)準(zhǔn)化范圍、標(biāo)準(zhǔn)化最大值或最小值、平均相交數(shù)、低頻能量的量(例如，低于信號平均值的能量的量)或高頻能量的量(例如，高于信號平均值的能量的量)。
在方框915，將特征中的至少兩個特征進(jìn)行組合，以獲得至少第一度量。例如，可以將低頻能量的量和高頻能量的量進(jìn)行組合，以形成lf/hf比值。在方框920，將第一度量與對應(yīng)的門限進(jìn)行比較。在方框925，基于該比較來將第一窗口識別為皮膚電導(dǎo)信號的噪聲區(qū)域。
因此，方法900可以提供供移動設(shè)備115在皮膚電導(dǎo)信號中識別噪聲區(qū)域的改進(jìn)的方式。應(yīng)當(dāng)注意的是，方法900只是一種實現(xiàn)方式，并且方法900的操作可以被重新布置或以其它方式進(jìn)行修改，以使其它實現(xiàn)方式是可能的。
圖10是示出了用于在皮膚電導(dǎo)信號中識別噪聲區(qū)域的方法1000的另一示例的流程圖。為了清楚起見，下文參考圖1、圖2和/或圖3中示出的移動設(shè)備115中的一個移動設(shè)備來描述方法1000。在一種實現(xiàn)方式中，圖2、圖3、圖4、圖6和/或圖8中描述的皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245可以執(zhí)行用于控制移動設(shè)備115的功能元件的一個或多個代碼集合以執(zhí)行下文描述的功能。
在方框1005，皮膚電導(dǎo)信號x(n)從移動設(shè)備機(jī)載的皮膚電導(dǎo)傳感器獲得的。該信號然后可以被分成多個(k個)重疊的窗口w(i)，在方框1010處。該窗口可以是使用滑動窗口方法來產(chǎn)生的。每個窗口可以包括信號x(n)的n(i)個樣本，并且在一些情況下，n(i)可以等于常量n。在其它實例中，窗口w(i)可以包括不同數(shù)量的樣本n(i)。
方框1020-1035可以針對每個窗口w(i)(i等于1至k)來重復(fù)，如由可變的設(shè)置和決策框1015、1040和1045所指示的。在方框1020處，計算皮膚電導(dǎo)信號的特征。所計算的特征可以包括，例如，窗口w(i)內(nèi)的低頻能量的量、窗口w(i)內(nèi)的高頻能量的量和窗口w(i)內(nèi)的平均相交數(shù)。在方框1025處，將低頻能量的量和高頻能量的量進(jìn)行組合，以獲得窗口w(i)的lf/hf比值。在方框1030處，將窗口w(i)的平均相交數(shù)和lf/hf比值與對應(yīng)的門限進(jìn)行比較。在方框1035處，當(dāng)窗口w(i)的lf/hf比值和平均相交數(shù)二者都超過對應(yīng)的門限時，將窗口w(i)識別為皮膚電導(dǎo)信號的噪聲區(qū)域。
在方框1050處，當(dāng)根據(jù)皮膚電導(dǎo)信號檢測到皮膚電導(dǎo)響應(yīng)(scr)時，忽略所識別到的噪聲區(qū)域。
因此，方法1000可以提供供移動設(shè)備115識別皮膚電導(dǎo)信號中的噪聲區(qū)域的改進(jìn)的方式。應(yīng)當(dāng)注意的是，方法1000只是一種實現(xiàn)方式，并且方法1000的操作可以被重新布置或以其它方式進(jìn)行修改，以使其它實現(xiàn)方式是可能的。
圖11是示出了用于檢測皮膚電導(dǎo)信號的尖峰的方法1100的示例的流程圖。為了清楚起見，下文參考圖1、圖2或圖3中示出的移動設(shè)備115來描述方法1100。在一種實現(xiàn)方式中，圖2、圖3、圖4、圖6和/或圖8中描述的皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245可以執(zhí)行用于控制移動設(shè)備115的功能元件的一個或多個代碼集合以執(zhí)行下文描述的功能。
在方框1105處，通過識別皮膚電導(dǎo)信號的第一組一個或多個參數(shù)，并且將第一組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與第一組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較，來識別第一尖峰集合。第一尖峰集合包括皮膚電導(dǎo)信號的一個或多個主尖峰。
在方框1110處，計算第一尖峰集合中的至少一個主尖峰的第二組一個或多個參數(shù)。在方框1115處，將第二組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與第二組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較。在方框1120處，識別與至少一個主尖峰相關(guān)聯(lián)的至少一個副尖峰。至少一個副尖峰是基于第二組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與第二組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限的比較來識別的。
因此，方法1100可以提供供移動設(shè)備115識別皮膚電導(dǎo)信號的尖峰的改進(jìn)的方式。應(yīng)當(dāng)注意的是，方法1100只是一種實現(xiàn)方式，并且方法1100的操作可以被重新布置或以其它方式進(jìn)行修改，以使其它實現(xiàn)方式是可能的。
圖12是示出了用于檢測皮膚電導(dǎo)信號的尖峰的方法1200的另一示例的流程圖。為了清楚起見，下文參考圖1、圖2和/或圖3中示出的移動設(shè)備115中的一個移動設(shè)備來描述方法1200。在一種實現(xiàn)方式中，圖2、圖3、圖4、圖6和/或圖8中示出的皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245可以執(zhí)行用于控制移動設(shè)備115的功能元件的一個或多個代碼集合，以執(zhí)行下文描述的功能。
在方框1205處，皮膚電導(dǎo)信號x(n)是從移動設(shè)備機(jī)載的皮膚電導(dǎo)傳感器中獲得的。在方框1210處，通過識別皮膚電導(dǎo)信號的第一組一個或多個參數(shù)，并且將第一組一個或多個參數(shù)中的每個參數(shù)與第一組一個或多個門限中的對應(yīng)的門限進(jìn)行比較，來識別第一尖峰集合。第一尖峰集合包括皮膚電導(dǎo)信號的一個或多個主尖峰p(i)。
方框1220-1240可以針對每個主尖峰p(i)(i等于1至k)并且針對每個主尖峰的每個邊緣j來重復(fù)，如由可變的設(shè)置和決策框1215、1245、1250、1255、1260和1265所指示的。在方框1220處，計算針對位于沿著尖峰p(i)的邊緣j的信號的離散樣本的二階導(dǎo)數(shù)集合。在方框1225處，根據(jù)二階導(dǎo)數(shù)集合來確定p(i)的邊緣j的曲度。在一些情況下，曲度因子可以是通過首先確定二階導(dǎo)數(shù)集合的范圍并且然后將該范圍的大小識別為曲度因子來確定的。在方框1230處，將p(i)的邊緣j的曲度因子與曲度門限進(jìn)行比較，并且在方框1235處，當(dāng)曲度因子超過曲度門限時，與p(i)的邊緣j相關(guān)聯(lián)的副尖峰被識別。在方框1240，可以基于二階導(dǎo)數(shù)集合中的符號的改變來識別副尖峰的位置。
因此，方法1200可以提供供移動設(shè)備115識別皮膚電導(dǎo)信號的尖峰的改進(jìn)的方式。應(yīng)當(dāng)注意的是，方法1200只是一種實現(xiàn)方式，并且方法1200的操作可以被重新布置或以其它方式進(jìn)行修改，以使其它實現(xiàn)方式是可能的。
圖13是示出了用于將皮膚電導(dǎo)信號從時域轉(zhuǎn)換到能量域的方法1300的示例的流程圖。為了清楚起見，下文參考圖1、圖2或圖3中示出的移動設(shè)備115來描述方法1300。在一種實現(xiàn)方式中，圖2、圖3、圖4、圖6和/或圖8中描述的皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245可以執(zhí)行用于控制移動設(shè)備115的功能元件的一個或多個代碼集合以執(zhí)行下文描述的功能。
在方框1305處，將皮膚電導(dǎo)信號分成多個窗口。例如，信號可以是被分成多個窗口的、有序的離散樣本序列，以使得每個窗口包括多個離散樣本。在一些實施例中，皮膚電導(dǎo)信號的一個或多個樣本可以被包括在第一窗口和第二窗口二者中，這使得第二窗口與第一窗口重疊。在一些實例中，所有窗口可以重疊。
在方框1310處，計算在第一窗口中皮膚電導(dǎo)信號的函數(shù)，以獲得在能量域中的第一能量度量。在一些實施例中，該函數(shù)可以是至少部分地由第一窗口和皮膚電導(dǎo)信號所定義的面積。在方框1315處，計算能量域中的第二信號。第二信號是能量度量的函數(shù)。
因此，方法1300可以提供供移動設(shè)備115在諸如能量域之類的替代的域中檢測皮膚電導(dǎo)信號的特征的改進(jìn)的方式。這樣的方法1300能夠識別出在時域中不能識別到的特征。應(yīng)當(dāng)注意的是，方法1300只是一種實現(xiàn)方式，并且方法1300的操作可以被重新布置或以其它方式修改，以使其它實現(xiàn)方式是可能的。
圖14是示出了用于將皮膚電導(dǎo)信號從時域轉(zhuǎn)換到能量域的方法1400的示例的流程圖。為了清楚起見，下文參考圖1、圖2或圖3中示出的移動設(shè)備115來描述方法1400。在一種實現(xiàn)方式中，圖2、圖3、圖4、圖6和/或圖8中描述的皮膚電導(dǎo)信號處理模塊245可以執(zhí)行用于控制移動設(shè)備115的功能元件的一個或多個代碼集合，以執(zhí)行下文描述的功能。
在方框1405處，皮膚電導(dǎo)信號x(n)是從移動設(shè)備機(jī)載的皮膚電導(dǎo)傳感器中獲得的。該信號然后可以被分成多個(k個)重疊窗口w(i)，在方框1410處。窗口可以是使用滑動窗口方法來生成的。每個窗口可以包括信號x(n)的n(i)個樣本，并且在一些情況下，n(i)可以等于常量n。在其它示例中，窗口w(i)可以包括不同數(shù)量的樣本n(i)。
在方框1420處的操作可以針對每個窗口w(i)(i等于1至k)來重復(fù)，如由可變的設(shè)置和決策框1415、1425和1430所指示的。在方框1420處，針對每個窗口w(i)來計算面積a(i)。面積a(i)是至少部分地由窗口w(i)和皮膚電導(dǎo)信號來定義的。面積a(i)提供了在能量域中的能量度量。在一些情況下，可以將低通濾波器應(yīng)用到信號x(n)，這是出于調(diào)整包括在每個窗口w(i)中的樣本數(shù)量(例如，窗口w(i)的寬度)并且使能量度量a(i)的方差(variation)平滑的目的。以這種方式，可以調(diào)節(jié)第二窗口的寬度以減輕第一窗口的度量a(i)和第二窗口的度量a(i)之間的方差。
在方框1435處，計算能量域中的第二信號y(i)。第二信號是所計算的面積a(i)的函數(shù)，并且在一些實施例中可以等于a(i)。在方框1440處，信號y(i)可以與對應(yīng)的門限進(jìn)行比較，并且可以基于該比較來識別在能量域中皮膚電導(dǎo)信號的尖峰(或多個尖峰)。所識別的尖峰可以提供關(guān)于用戶覺醒的信息。
因此，方法1400可以提供供移動設(shè)備115檢測諸如能量域之類的替代的域中的皮膚電導(dǎo)信號的特征的改進(jìn)的方式。這樣的方法1400能夠識別出在時域中不能識別到的特征。應(yīng)當(dāng)注意的是，方法1400只是一種實現(xiàn)方式，并且方法1400的操作可以被重新布置或以其它方式進(jìn)行修改，以使其它實現(xiàn)方式是可能的。
上文結(jié)合附圖所闡述的具體實施方式描述了示例性實施例，并且不表示僅可以被實現(xiàn)或者在權(quán)利要求的范圍內(nèi)的實施例。在整個說明書中所使用的術(shù)語“示例性”是指“提供示例、實例或說明”，而不是指“優(yōu)選的”或“比其它實施例有優(yōu)勢的”。出于提供對所描述的技術(shù)的理解，具體實施方式包括具體細(xì)節(jié)。然而，在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下也可以實施這些技術(shù)。在一些實例中，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以方框圖的形式示出，以便避免使所描述的實施例的概念難以理解。
信息和信號可以使用各種不同的工藝和技術(shù)中的任意工藝和技術(shù)來表示。例如，在整個上述說明書中所引用的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、位、符號和碼片可以由電壓、電流、電磁波、磁場或磁粒子、光場或光粒子或其任意組合來表示。
結(jié)合本文公開內(nèi)容所描述的各種說明性的方框和模塊可以利用被設(shè)計為執(zhí)行本文所描述功能的通用處理器、數(shù)字信號處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)場可編程門陣列(fpga)或其它可編程邏輯設(shè)備、分立門或晶體管邏輯、分立的硬件部件或其任意組合來實現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，但是在替代的方案中，處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微處理器或狀態(tài)機(jī)。處理器還可以被實現(xiàn)為計算設(shè)備的組合，例如，dsp和微處理器的組合、多個微處理器、結(jié)合dsp內(nèi)核的一個或多個微處理器或任意其它這樣的配置。
本文所描述的功能可以被實現(xiàn)在硬件、處理器所執(zhí)行的軟件、固件或其任意組合。如果實現(xiàn)在處理器所執(zhí)行的軟件中，功能可以作為一個或多個指令或代碼存儲在計算機(jī)可讀介質(zhì)上或通過計算機(jī)可讀介質(zhì)傳送。其它示例和實現(xiàn)方式在本公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。例如，由于軟件的特性，上文所描述的功能可以使用處理器所執(zhí)行的軟件、硬件、固件、硬寫入或這些的任意組合來實現(xiàn)。實現(xiàn)功能的特征還可以物理上位于各種位置，包括被分散，以使得功能的部分被實現(xiàn)在不同的物理位置。此外，如本文所使用的，包括在權(quán)利要求中，在由“……中的至少一項”開始的項目列表中使用的“或”，指示選言(disjunctive)列表，以使得例如“a、b或c中的至少一項”的列表是指a或b或c或ab或ac或bc或abc(即，a和b和c)。
計算機(jī)可讀介質(zhì)包括計算機(jī)存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)，其中通信介質(zhì)包括促進(jìn)從一個地方向另一個地方傳送計算機(jī)程序的任何介質(zhì)。存儲介質(zhì)可以是通用計算機(jī)或?qū)Ｓ糜嬎銠C(jī)能夠存取的任何可用介質(zhì)。通過示例的方式而不是限制的方式，計算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盤存儲、磁盤存儲介質(zhì)或其它磁存儲設(shè)備、或者能夠用于攜帶或存儲具有指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望的程序代碼單元并能夠由通用計算機(jī)或?qū)Ｓ糜嬎銠C(jī)或通用處理器或?qū)Ｓ锰幚砥鞔嫒〉娜魏纹渌橘|(zhì)。此外，任何連接可以適當(dāng)?shù)胤Q為計算機(jī)可讀介質(zhì)。例如，如果軟件是使用同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、數(shù)字用戶線(dsl)或者諸如紅外線、無線電和微波之類的無線技術(shù)從網(wǎng)站、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程源傳輸?shù)模敲赐S電纜、光纖光纜、雙絞線、dsl或者諸如紅外線、無線電和微波之類的無線技術(shù)包括在介質(zhì)的定義中。如本申請所使用的，磁盤(disk)和光盤(disc)包括壓縮光盤(cd)、激光光盤、光盤、數(shù)字多功能光盤(dvd)、軟盤和藍(lán)光光盤，其中磁盤通常磁性地復(fù)制數(shù)據(jù)，而光盤則利用激光來光學(xué)地復(fù)制數(shù)據(jù)。上面的組合也應(yīng)當(dāng)包括在計算機(jī)可讀介質(zhì)的保護(hù)范圍之內(nèi)。
為使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或者使用本公開內(nèi)容，提供了對本公開內(nèi)容的先前的描述。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不脫離本公開內(nèi)容的精神或保護(hù)范圍的情況下，對本公開內(nèi)容的各種修改是顯而易見的，并且，本文定義的總體原理可以適用于其它變型。遍及本公開內(nèi)容，術(shù)語“示例”或“示例性”指示示例或?qū)嵗?，并且不是暗示或要求所?biāo)注的示例更優(yōu)選。因此，本公開內(nèi)容并不限于本文所描述的示例和設(shè)計，而是與本文公開的原理和新穎性特征的最廣范圍相一致。
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