本发明专利技术提供一种基于埃尔米特函数的心电特征提取方法，主要解决心电信号采样后数据点多,难以直接进行信号处理的问题。实现步骤是首先以R波点为中心,前后延长100ms,截取200ms长QRS波,然后在200ms波的前后分别再延长200ms零信号,用400ms长的信号分别与前4阶埃尔米特函数进行内积,从而得到埃尔米特系数,最终将4个埃尔米特系数组成一个向量,最后使用这个向量代表心电特征。本发明专利技术以4维向量表示心电特征，具有与原波形相似程度高的优点，可用于心电信号处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于图像处理
，涉及心电QRS波形特征提取，可用于心电信号处理，用少量的数据表示心电信号，实现信号降维。
技术介绍
伴随着经济社会的发展，人们生活水平的提高，心肌梗死，心律失常，冠心病等心脏疾病患病率呈上升趋势，频发的心脏疾病给人们的生活带来了巨大的影响，严重威胁着人们的健康。为全面了解心脏状态，动态心电图使用广泛。动态心电图对心脏进行24小时或48小时监测，产生大量心电数据。人工查看心电波形工作量大，易出错。如何提取心电特征成为一个急迫的问题。近些年，为了处理心电信号，人们使用了多种方法提取心电信号特征。用RR间隔，R波峰值作为心电信号特征的方法使用广泛，但失去了波形其他方面的特征。可以保留心电波形的完整性，不失细节的恢复原波形，并降低心电信号数据量，为心电信号处理带来了极大便利。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有心电特征提取方法的不足，提供一种，可提全面提取心电特征，表示原心电波形。本专利技术采用的技术方案是:1.—种，其特征在于，包括下述步骤:步骤(I)，以QRS波形中的R波为中心，前后取f/10个采样点，得到200ms长的信号a;f为采样频率，采样点个数为fx400/1000 ;ms指毫秒；步骤(2)，将步骤(I)中得到的信号a前后各取f/10的零信号，得到400ms长的信号b；步骤(3)，将前4阶埃尔米特函数分别以O点为中心，以f/5为间隔，前后各取1000/f个采样点，得到四个向量d，四个向量d与信号b做内积，得到4个系数，Ci，C2，C3，C4;步骤^丨“^个系数组合成一个向量卜^^^^凡用这个向量表示提取特征后的心电波形。2.如权利要求1所述的，其特征在于，步骤(3)所使用的艾尔米特函数分别为:Ηι(χ) = 2χH2(x)=4x2_2H3(x) = 8x3_12xH4(x) = 16x4_48x2+12X为横坐标；本专利技术的优点是:原有的提取心电波形方法需要找到心电波形中的关键位置点，以简单的位置点构成的有限波形特征表示心电波形整体，失去了心电波形其他的特点。本方法从整体波形入手，使用埃尔米特函数与原波形内积，得到系数，用得到的系数组合表示心电特征，保留了原来心电波形的所有信息，信号完整性，从而不会丢失心电波形中隐藏的疾病信息，对心电信号处理有重要意义。【附图说明】图1为本专利技术的方法流程图。图2为本专利技术的应对的心电波形图。图3为本专利技术使用的埃尔米特函数波形图。图4为本专利技术结果对比图。【具体实施方式】下面结合具体附图和实施例对本专利技术作进一步说明。心电QRS波中从左到右分别为R波、Q波和S波；本专利技术将心电QRS波用前4阶埃尔米特函数分解，得到4个埃尔米特函数的系数，将4个系数组成一个向量表示QRS波。整个专利技术实施方式如图1，心电信号特征提取的步骤如下:(I)以R波为中心，前后取f/10个采样点，得到200ms长信号a；(2)将步骤2中得到的信号a前后各取f/10的零信号，得到400ms长信号b，b信号波形如图2所示。图2中的信号是离散信号，因为采样率高，所以外观类似连续的波形信号；(3)将前4阶埃尔米特函数分别以O点为中心，以f/5为间隔，前后各取1000/f个采样点，得到向量d。埃尔米特函数的波形如图3，图3中的波形也是离散采样信号，因为采样率高，所以外观类似连续波形信号；所使用的艾尔米特函数分别为:Ηι(χ) = 2xH2(X) =4x2_2H3(x) = 8x3_12xH4(x) = 16x4_48x2+12X为横坐标；(4)分别用4个埃尔米特向量d与信号b做内积，得到4个系数，ci，C2，C3，C4;(5)将4个系数组合成一个向量，用这个向量表示提取特征后的心电波形。(6)用4个系数和埃尔米特重构的QRS波形如图4，图4中左边的是合成信号，右边的是原始QRS波形彳目号。使用埃尔米特函数提取心电特征做有以下优点:1.不会失去波形的细节信息，波形还原度高;2.数据维数降低，方便计算。本专利技术主要用于心电信号处理中，能够提供全面心电特征，提供高准确度心电数据分析。【主权项】1.一种，其特征在于，包括下述步骤: 步骤(I)，以QRS波形中的R波为中心，前后取f/10个采样点，得到200ms长的信号a; f为米样频率;ms指晕秒； 步骤(2)，将步骤(I)中得到的信号a前后各取f/10的零信号，得到400ms长的信号b; 步骤(3)，将前4阶埃尔米特函数分别以O点为中心，以f/5为间隔，前后各取1000/f个采样点，得到四个向量d，四个向量d与信号b做内积，得到4个系数，Ci，C2，C3，C4; 步骤(4)，将4个系数组合成一个向量，用这个向量表示提取特征后的心电波形。2.如权利要求1所述的，其特征在于， 步骤(3)所使用的艾尔米特函数分别为: Ηι(χ) =2x H2(x) =4x2-2 H3(x) =8x3-12x H4(x) = 16x4_48x2+12。【专利摘要】本专利技术提供一种，主要解决心电信号采样后数据点多,难以直接进行信号处理的问题。实现步骤是首先以R波点为中心,前后延长100ms,截取200ms长QRS波,然后在200ms波的前后分别再延长200ms零信号,用400ms长的信号分别与前4阶埃尔米特函数进行内积,从而得到埃尔米特系数,最终将4个埃尔米特系数组成一个向量,最后使用这个向量代表心电特征。本专利技术以4维向量表示心电特征，具有与原波形相似程度高的优点，可用于心电信号处理。【IPC分类】A61B5/0452, G06F17/15【公开号】CN105708450【申请号】CN201610258219【专利技术人】孙括, 徐静波, 胡冰 【申请人】江苏物联网研究发展中心本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于埃尔米特函数的心电特征提取方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤(1)，以QRS波形中的R波为中心，前后取f/10个采样点，得到200ms长的信号a；f为采样频率；ms指毫秒；步骤(2)，将步骤(1)中得到的信号a前后各取f/10的零信号，得到400ms长的信号b；步骤(3)，将前4阶埃尔米特函数分别以0点为中心，以f/5为间隔，前后各取1000/f个采样点,得到四个向量d，四个向量d与信号b做内积，得到4个系数，c1,c2,c3,c4；步骤(4)，将4个系数组合成一个向量[c1,c2,c3,c4],用这个向量表示提取特征后的心电波形。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙括，徐静波，胡冰，
申请(专利权)人：江苏物联网研究发展中心，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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