使用HealthKit获取ECG数据时如何得到测量期间的用户平均心率

方案1：直接读取系统预计算的平均心率（推荐） #

无需手动处理原始ECG采样点，苹果官方已完成波形识别、异常过滤和心率计算，准确率更高，性能开销极小
HKElectrocardiogram类自带averageHeartRate属性，存储了本次ECG测量的平均心率，你可以在获取到ECG样本后直接读取，不需要解析原始采样数据：

// 拿到ECG样本后直接读取平均心率
guard let ecgSample = samples[counter] as? HKElectrocardiogram,
      let averageHeartRate = ecgSample.averageHeartRate?.doubleValue(for: HKUnit.count().unitDivided(by: HKUnit.minute())) else {
    // 处理心率获取失败的异常情况
    return
}
print("本次ECG平均心率：\(averageHeartRate) 次/分钟")

你可以修改原有代码的completion回调，把平均心率作为额外参数返回即可：

case .done:
    print("done")
    guard let ecgSample = samples[counter] as? HKElectrocardiogram,
          let averageHeartRate = ecgSample.averageHeartRate?.doubleValue(for: HKUnit.count().unitDivided(by: HKUnit.minute())) else {
        DispatchQueue.main.async {
            completion(ecgSamples, samples[counter].startDate, nil)
        }
        return
    }
    DispatchQueue.main.async {
        completion(ecgSamples, samples[counter].startDate, averageHeartRate)
    }

方案2：从原始ECG采样点手动计算平均心率 #

如果你有自定义计算需求，需要从你收集的ecgSamples数组中手动计算心率，可按以下步骤实现：

• 先将ecgSamples按采样时间升序排序，保证时间序列正确：

  ecgSamples.sort { $0.1 < $1.1 }
  

• 对ECG电压信号做预处理：使用带通滤波（推荐0.5~40Hz频段）去除基线漂移、工频干扰等噪声
• 使用QRS波检测算法（常用Pan-Tompkins算法）识别所有R波的时间点
• 计算相邻R波的时间差（R-R间期，单位为秒），过滤掉偏差过大的异常间期（如早搏、漏检导致的异常值）
• 换算平均心率：平均心率 = 60 / 平均R-R间期，单位为次/分钟
  注意：手动计算对ECG信号质量要求极高，存在干扰、电极脱落等情况时准确率会远低于系统预计算结果，无特殊需求优先选择方案1

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Osman