一种心电信号伪差识别方法及心电信号伪差识别装置制造方法及图纸

技术编号:15772097 阅读:59 留言:0更新日期:2017-07-07 21:20
本发明专利技术实施例公开了一种心电信号伪差识别方法及心电信号伪差识别装置,用于无需任何心电信号的先验知识来识别所采集到的心电信号中的伪差。本发明专利技术实施例方法包括:读取原始心电信号;根据所述原始心电信号确定目标心电信号,所述目标心电信号为去除基线漂移、肌电干扰以及工频干扰的心电信号;根据所述目标心电信号确定所述目标心电信号中的所有R点;根据所述目标心电信号的所有R点识别所述目标心电信号的伪差。

Pseudo difference identification method of ECG signal and pseudo difference identification device for ECG signal

The embodiment of the invention discloses a pseudo difference identification method of an ECG signal and a pseudo difference identification device for an ECG signal, which is used to recognize the false difference in the acquired cardiac electrical signals without any prior knowledge of the ECG signal. The embodiment of the method includes: reading the original ECG signal; ECG signal is determined according to the target of the original ECG signal, the target ECG for the ECG signal to remove baseline drift and 50Hz interference, EMG interference; determined according to all the R point target in ECG signals of the target ECG signal; according to all artifacts R identification of the target ECG signal of the target signal.

【技术实现步骤摘要】
一种心电信号伪差识别方法及心电信号伪差识别装置
本专利技术涉及医学领域,具体涉及一种心电信号伪差识别方法及心电信号伪差识别装置。
技术介绍
心电信号是人类最早研究并应用于医学临床的生物信号之一,它比其它生物电信号更易于检测,并且具有较直观的规律性,因而心电图分析技术促进了医学的发展。心电图检查是临床上诊断心血管疾病的重要方法。在检测人体心电信号的过程中,最终获取的心电信号中会混有噪声。这些噪声中有一些具有固定的规律:比如基线漂移,肌电干扰,工频干扰等。而另外一种噪声,往往并不是人体心脏活动引起的,比如测量过程中,手的移动,手与电极接触面不光滑等,这些噪声,我们称之为伪差。其通常具有突变的特点。心电信号中的伪差对心电信号特征提取以及之后的特征分析有很大影响。伪差即是心电信号中非凡不是心脏电激动而发生的心电图改变的部分。现有的去除心电信号中伪差的方法大都针对于动态心电图。动态心电图一般具有测量时间长的特点,这在一定程度上方便了检测。其次,这些方法大都基于先大致提取心电信号的非伪差部分,然后得到其RR间期,QRS波群的均值,方差等特征值,然后根据这些值对信号进行逐一检测。对于不符合条件的心电信号认定为伪差。目前的心电信号中伪差识别大都面对于动态心电图,此外几乎所有的伪差识别算法都需要一定的先验知识,比如阈值的确定过程就需要对正常心电信号的学习。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种心电信号的伪差识别方法及心电信号的伪差识别装置,用于识别所采集到的心电信号中的伪差。本专利技术实施例第一方面提供了一种心电信号的伪差识别方法,具体包括:读取原始心电信号;根据所述原始心电信号确定目标心电信号,所述目标心电信号为去除基线漂移、肌电干扰以及工频干扰的心电信号;根据所述目标心电信号确定所述目标心电信号中的所有R点;根据所述目标心电信号的所有R点识别所述目标心电信号的伪差。本专利技术实施例第二方面提供了一种心电信号伪差识别装置,包括:读取模块,用于读取原始心电信号;第一确定模块,用于根据所述原始心电信号确定目标心电信号,所述目标心电信号为去除基线漂移、肌电干扰以及工频干扰的心电信号;第二确定模块,用于根据所述目标心电信号确定所述目标心电信号中的所有R点;识别模块,用于根据所述目标心电信号的所有R点识别所述目标心电信号的伪差。本专利技术实施例第三方面提供了一种心电信号伪差识别装置,包括:中央处理器、存储器、存储介质、电源、无线网络接口以及输入输出接口;通过调用所述存储器或存储介质上存储的操作指令,所述中央处理器,用于执行如权利要求1至9中任一项所执行的操作。从以上技术方案可以看出,本专利技术实施例具有以下优点:读取原始心电信号;根据原始心电信号确定目标心电信号,目标心电信号为去除基线漂移、肌电干扰以及工频干扰的心电信号;根据目标心电信号确定所述目标心电信号中的所有R点;根据目标心电信号的所有R点识别目标心电信号的伪差。由此可以看出,只需要将原始心电信号去除基线漂移、几点干扰以及工频干扰,之后标定去除基线漂移、肌电干扰以及工频干扰的心电信号的所有R点,根据所有R点即可以识别心电信号中的伪差,无需一定的先验知识,即可以识别心电信号中的伪差。附图说明图1为本专利技术实施例中心电信号伪差识别方法的实施例示意图;图2为本专利技术实施例中心电信号伪差识别装置的一个实施例示意图;图3为本专利技术实施例中心电信号伪差识别装置的另一实施例示意图;图4为本专利技术实施例中心电信号伪差识别装置的硬件结构示意图。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种心电信号伪差识别方法及心电信号伪差识别装置,用于无需任何先验知识即可快速识别心电信号中的伪差。本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。请参阅图1,本专利技术实施例中心电信号伪差识别方法的一个实施例包括:101、读取原始心电信号。本实施例中,在检测人体心电信号的过程中,可以首先读取到原始心电信号。102、将原始心电信号通过二次变分的方法去除基线漂移确定第一心电信号。本实施例中,当读取到原始心电信号之后,可以在限制条件下,通过入校公式去除原始心电信号中的基线漂移确定第一心电信号:限制条为:其中,代表估计的基线漂移信号,表示采集到的信号,ρ为控制基线漂移趋近真实信号的非负参数,表示信号的二次变分,z表示去除基线漂移后的心电信号即第一心电信号,D表示二次变分矩阵,I表示对大小的单位矩阵。103、将第一心电信号通过平稳小波变换的方法去除第一心电信号的肌电干扰以及工频干扰确定所述目标心电信号。本实施例中,可以采取平稳小波变换的方法去除肌电干扰以及工频干扰,将第一心电信号进行平稳小波变换,然后选取预设的阈值以及衰减系数,将肌电干扰以及工频干扰从第一心电信号中分离出来,从而将肌电干扰以及工频干扰去除。可以通过如下公式去除第一心电信号中的肌电干扰以及工频干扰确定目标心电信号:其中,α为自由因子,其值为2.5。γ为阈值,Y为所述目标心电信号;通过如下公式计算:其中,Wi,j为分解后的小波系数,N为采样点数,u为每一层的衰减系数,i为将所述原始信号分解后的层数。104、根据目标心电信号确定目标心电信号中的所有R点。本实施例中,可以将目标心电信号进行样条小波变换确定小波系数,确定所述小波系数中的极大值极小值对,根据极大值极小值对确定目标心电信号中的所有R点对小波系数进行处理确定所述目标心电信号中的所有R点。例如可以对目标心电信号进行3次样条小波变换,选取第3层的小波系数Mj3进行分析,并选取合适的阈值去掉相对较小的极值点,在剩下的数据值中,找出极大值和极小值对,并找出极大值和极小值对应的原始信号的位置,在极大值以及极小值对应的原始信号X的位置范围内幅值最大的点即为R点。一个遍历之后,对Mj3层进行捡漏和删除多检点,当检出的相邻R点的距离过小时,此时可以认为是多检了R点,即将不是R点的点确定成R点,删除幅值更小的R点;当检出的相邻R点的距离过大时,则认为检漏了,则调整预置,重新检测R点,在这一段信号中调整阈值,按照上述步骤再次检测R点。105、以目标心电信号中的所有R点位置基准确定每个R点的数据段。本实施例,当得到目标心电信号中的所有R点之后,可以以每一个R点的位置为基准形成各自的数据段,可以通过编程实现:x(Rpeak(i)-floor((rpeak(i)-Rpeak(i-1))/3):Rpeak(i)+floor((RPeak(i+1)-Rpeak(i))/2)),其中Rpeak为标识心电信号R波点的横坐标的数组。106、判断每个R点的数据段是否是初次输入,若是,则执行步骤107,若否,则执行步骤108。本实施例中,在以每个R点的位置为基准确定每个R点的数据段之后,可以分别在每个R点对应的数据本文档来自技高网...
一种心电信号伪差识别方法及心电信号伪差识别装置

【技术保护点】
一种心电信号伪差识别方法,其特征在于,包括:读取原始心电信号;根据所述原始心电信号确定目标心电信号,所述目标心电信号为去除基线漂移、肌电干扰以及工频干扰的心电信号;根据所述目标心电信号确定所述目标心电信号中的所有R点;根据所述目标心电信号的所有R点识别所述目标心电信号的伪差。

【技术特征摘要】
1.一种心电信号伪差识别方法,其特征在于,包括:读取原始心电信号;根据所述原始心电信号确定目标心电信号,所述目标心电信号为去除基线漂移、肌电干扰以及工频干扰的心电信号;根据所述目标心电信号确定所述目标心电信号中的所有R点;根据所述目标心电信号的所有R点识别所述目标心电信号的伪差。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述原始心电信号确定目标心电信号包括:将所述原始心电信号通过二次变分的方法去除基线漂移确定第一心电信号;将所述第一心电信号通过平稳小波变换的方法去除所述第一心电信号的肌电干扰以及工频干扰确定所述目标心电信号。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述将所述原始心电信号通过二次变分的方法去除基线漂移确定第一心电信号包括:在限制条件下,通过如下公式去除所述原始心电信号中的基线漂移确定第一心电信号:所述限制条为:其中,代表估计的基线漂移信号,表示采集到的信号,ρ为控制基线漂移趋近真实信号的非负参数,表示信号的二次变分,z表示去除基线漂移后的心电信号即所述第一心电信号,D表示二次变分矩阵,I表示对大小的单位矩阵。4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,所述将所述第一心电信号通过平稳小波变换的方法去除所述第一心电信号的肌电干扰以及工频干扰确定所述目标心电信号包括:通过如下公式去除所述第一心电信号的肌电干扰以及工频干扰确定所述目标心电信号:其中,α为自由因子,其值为2.5。γ为阈值,Y为所述目标心电信号;通过如下公式计算:其中,Wi,j为分解后的小波系数,N为采样点数,u为每一层的衰减系数,i为将所述原始信号分解后的层数。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标心电信号确定所述目标心电信号中的所有R点包括:将所述目标心电信号进行样条小波变换确定小波系数;对所述小波系数进行处理确定所述目标心电信号中的所有R点。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述对所述小波系数进行处理确定所述目标心电信号中的所有R点包括:确定所述小波系数中的极大值极小值对;根据所述极大值极小值对确定所述目标心电信号中的所有R点。7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标心电信号的所有R点识别所述目标心电信号的伪差包括:步骤1:以所述目标心电信号中的所有R点位基准确定每个R点的数据段;步骤2:判断每个R点的数据段是否是初次输入;步骤3:若所述每个R点的数据段不是初次输入,则根据DTW算法分别判断所述每个R点的数据段与模板库中的各个模板的相似度是否小于预设的阈值;步骤4:若所述每个R点的数据段中存在有与所述模板库中的模板的相似度小于预设的阈值时,则将所述相似度小于预设的阈值的模板对应的数据段标记为与所述相似度小于预设的阈值的模板为同一类;循环执行步骤2至步骤4直至所述目标心电信号中的所有R点对应的数据段的标记分类完毕;统计所述目标心电信号中的所有R点对应的数据段标记的各个类别的频数;判断所述各个类别的数目是否超过两类;若否,则将所述各个类别中频数最少的类别以及所述各个类别中频数第二少的类别标记为所述目标心电信号的伪差。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,当所述每个R点的数据段是初次输入时,所述方法还包括:将所述初次输入的R点对应的数据段作为第一个模板。9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,当所述每个R点的数据段中不存在有与所述模板数据库的模板的相似度大于预设的阈值时,所述方法还包括:判断所述模板库中的模板数据是否小于预设值;若是,则根据所述相似度大于预设的阈值的模板对应的数据段建立新的模板;若否,则将所述模板库中的模板与所述每个R点的数据段的相似度最小的模板删除,且根据所述相似度大于预设的阈值的模板对应的数据段建立新的模板。10.一种心电信号伪差识别装置,其特征在于,包括:读取模块,用于读取原始心电信号;第一确定模块,用于根据所述原始心电信号确定目标心电信号,所述目标心电信号为去除基线漂移、肌电干扰以及工频干扰的心电信号;第二确定模块,用于根据所述目标心电信号确定所述目标心电信号中的所有R点;识别模...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑慧敏
申请(专利权)人:深圳竹信科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1