ECG信号的并行分析装置、方法和移动终端制造方法及图纸

本公开提供了一种ECG信号的并行分析装置、方法和移动终端；其中，该装置包括：集成内存、CPU和GPU，该集成内存包括供CPU使用的第一内存和供GPU使用的第二内存，且CPU可访问第二内存；CPU对接收到的ECG原始信号进行一级降噪处理，得到一级ECG信号；还对GPU提取出的特征数据进行异常心搏分类初筛处理，得到疑似异常心搏数据；GPU对一级ECG信号进行特征提取，得到特征数据；还对一级ECG信号进行二级降噪处理，得到二级ECG信号，应用模板匹配分类方式对疑似异常心搏数据和二级ECG信号进行处理，得到最终异常心搏数据。本公开可以提高ECG信号的分析效率，从而提高ECG信号的分析反馈的及时性。

Parallel analysis device, method and mobile terminal for ECG signal

The present disclosure provides a parallel analysis device, method, and mobile terminal for a ECG signal, which includes: integrated memory, CPU, and GPU, which includes first memory for use by CPU and second memory for use by GPU, and CPU can access second memory; CPU butt the primary signal of ECG to receive first level noise. Processing, the first level ECG signal is obtained, and the characteristic data extracted by GPU is also processed by abnormal heart beat classification, and the suspected abnormal heart beat data is obtained. GPU is used to extract the first level ECG signal and obtain the characteristic data. The first level ECG signal is reduced to two level noise processing, and the two level ECG signal is obtained, and the template matching classification is applied. Methods the suspected abnormal cardiac beat data and two level ECG signals were processed to obtain the final abnormal cardiac beat data. This disclosure can improve the analysis efficiency of ECG signals, thereby improving the timeliness of ECG signal analysis and feedback.

【技术实现步骤摘要】
ECG信号的并行分析装置、方法和移动终端
本公开涉及心电信号处理
，尤其是涉及一种ECG信号的并行分析装置、方法和移动终端。
技术介绍
ECG(Electrocardiogram，心电图)可以展示心脏电活动随时间的演变，是重要的生理数据之一；心率、节律的紊乱，或者心电信号的形态学变化均可能成为病理学的指征；通过分析记录的ECG波形可以检测心肌梗塞、心肌病、心肌炎等多种心脏疾病。为了监测长期ECG信号，需要高性能服务器提供运算服务；当用户在网络不稳定的环境和海量的心电分析请求同时提交时，传统的云平台式ECG信号分析很难实时响应；如果把ECG信号分析任务转移至移动终端，由于移动终端的CPU(中央处理器，CentralProcessingUnit)性能有限，依然难以负担长期ECG信号的处理，并及时作出反馈；同时，处理过程需要消耗设备较大的电量，对于电池容量有限的移动终端，电池损耗较大。公开内容有鉴于此，本公开的目的在于提供一种ECG信号的并行分析装置、方法和移动终端，以提高ECG信号的分析效率，从而提高ECG信号的分析反馈的及时性。为了实现上述目的，本公开采用的技术方案如下：第一方面，本公开提供了一种ECG信号的并行分析装置，该装置包括：集成内存、CPU和GPU，集成内存包括供CPU使用的第一内存和供GPU使用第二内存，且CPU可访问第二内存；CPU和GPU通过集成内存传输数据；CPU用于对接收到的ECG原始信号进行一级降噪处理，得到一级ECG信号；以及用于对GPU提取出的特征数据进行异常心搏分类初筛处理，得到疑似异常心搏数据；GPU用于对一级ECG信号进行特征提取，得到特征数据；以及用于对一级ECG信号进行二级降噪处理，得到二级ECG信号，应用模板匹配分类方式对疑似异常心搏数据和二级ECG信号进行处理，得到最终异常心搏数据。结合第一方面，本公开实施方式提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述CPU包括原始信号接收模块，用于接收ECG原始信号，将ECG原始信号存储于第一内存；第一预处理模块，用于加载第一内存的ECG原始信号进行一级降噪处理，得到一级ECG信号，将一级ECG信号存储于第二内存；第一异常心搏分类模块，用于根据存储位置信息获取特征数据，按照设定的规则判定方式对特征数据进行异常心搏分类，得到疑似异常心搏数据，将疑似异常心搏数据存储于第二内存。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本公开实施方式提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述GPU包括：特征检测模块，用于从第二内存加载一级ECG信号进行特征提取，得到特征数据；将特征数据存储于第二内存；第二预处理模块，用于加载一级ECG信号进行二级降噪处理，得到二级ECG信号；第二异常心搏分类模块，用于从第二预处理模块获取二级ECG信号，从第二内存获取疑似异常心搏数据，按照设定的模板匹配方式和二级ECG信号对疑似异常心搏数据进行再确认，得到最终异常心搏数据，将最终异常心搏数据存储于第二内存。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本公开实施方式提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述集成内存包括：映射模块，用于将特征数据以及最终异常心搏数据的存储位置信息映射至第一内存，以使CPU根据存储位置信息获取对应的数据。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本公开实施方式提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述第一预处理模块包括IIR滤波器，用于对ECG原始信号进行滤波处理，得到一级ECG信号；第二预处理模块包括伪迹去除单元，用于对一级ECG信号进行伪迹去除处理，得到二级ECG信号。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本公开实施方式提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述特征检测模块包括：形态学变换单元，用于对还用于对一级ECG信号进行变换，输出形态学形式的ECG信号；R波检测单元，用于对形态学形式的ECG信号进行R波检测，输出检测结果；QRS波群检测，用于对检测结果进行QRS波群检测，输出包含有QRS波群的特征数据。第二方面，本公开提供了一种ECG信号的并行分析方法，该方法应用于移动终端，该移动终端包括：集成内存、CPU和GPU，集成内存包括供CPU使用的第一内存和供GPU使用第二内存，且CPU可访问第二内存；CPU和GPU通过集成内存传输数据；该方法包括：CPU对接收到的ECG原始信号进行一级降噪处理，得到一级ECG信号；GPU对一级ECG信号进行特征提取，得到特征数据；CPU对特征数据进行异常心搏分类初筛处理，得到疑似异常心搏数据；GPU对一级ECG信号进行二级降噪处理，得到二级ECG信号；以及应用模板匹配分类方式对疑似异常心搏数据和二级ECG信号进行处理，得到最终异常心搏数据。结合第二方面，本公开实施方式提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：CPU获取最终异常心搏数据，将最终异常心搏数据上传至远端的医疗平台；CPU接收医疗平台基于最终异常心搏数据反馈的报告。结合第二方面或第二方面的第一种可能的实施方式，本公开实施方式提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，上述CPU和GPU通过集成内存传输数据包括：集成内存将CPU存储于第一内存中的数据复制至第二内存，以及将GPU存储于第二内存中的数据的存储位置信息映射至第一内存。第三方面，本公开提供了一种移动终端，该移动终端包括上述ECG信号的并行分析装置。本公开实施方式提供的一种ECG信号的并行分析装置、方法和移动终端，其集成内存包括供CPU使用的第一内存和供GPU使用第二内存；通过CPU对ECG原始信号进行一级降噪处理，并对GPU提取出的特征数据进行异常心搏分类初筛处理；通过GPU对一级降噪处理得到的一级ECG信号进行特征提取，并对该一级ECG信号进行二级降噪处理，再应用模板匹配分类方式对初筛处理得到的疑似异常心搏数据和二级降噪处理得到的二级ECG信号进行处理，得到最终的异常心搏数据。该方式中，由CPU和GPU共同处理ECG信号分析过程中的各项任务，GPU以并行处理方式完成复杂的计算任务，提高了ECG信号的分析效率，从而提高了ECG信号的分析反馈的及时性，同时降低了设备功耗，提高了用户体验度。进一步地，上述这种内存之间进行数据复制和映射的方式，相对于通过总线、通信线进行数据传输的方式，可以避免大量的数据传输，降低了数据从CPU端至GPU端的传输时长，进一步地提高了ECG信号的分析效率。本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本公开具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本公开的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本公开实施方式提供的一种ECG信号的并行分析装置的结构示意图；图2为本公开实施方式提供的另一种ECG信号的并行分析装置的结构示意图；图3为本公开实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ECG信号的并行分析装置，其特征在于，所述装置包括：集成内存、CPU和GPU，所述集成内存包括供CPU使用的第一内存和供所述GPU使用的第二内存，且所述CPU可访问所述第二内存；所述CPU和所述GPU通过所述集成内存传输数据；所述CPU用于对接收到的ECG原始信号进行一级降噪处理，得到一级ECG信号；以及用于对所述GPU提取出的特征数据进行异常心搏分类初筛处理，得到疑似异常心搏数据；所述GPU用于对所述一级ECG信号进行特征提取，得到所述特征数据；以及用于对所述一级ECG信号进行二级降噪处理，得到二级ECG信号，应用模板匹配分类方式对所述疑似异常心搏数据和所述二级ECG信号进行处理，得到最终异常心搏数据。

【技术特征摘要】
1.一种ECG信号的并行分析装置，其特征在于，所述装置包括：集成内存、CPU和GPU，所述集成内存包括供CPU使用的第一内存和供所述GPU使用的第二内存，且所述CPU可访问所述第二内存；所述CPU和所述GPU通过所述集成内存传输数据；所述CPU用于对接收到的ECG原始信号进行一级降噪处理，得到一级ECG信号；以及用于对所述GPU提取出的特征数据进行异常心搏分类初筛处理，得到疑似异常心搏数据；所述GPU用于对所述一级ECG信号进行特征提取，得到所述特征数据；以及用于对所述一级ECG信号进行二级降噪处理，得到二级ECG信号，应用模板匹配分类方式对所述疑似异常心搏数据和所述二级ECG信号进行处理，得到最终异常心搏数据。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述CPU包括：原始信号接收模块，用于接收ECG原始信号，将所述ECG原始信号存储于所述第一内存；第一预处理模块，用于加载所述第一内存的ECG原始信号进行一级降噪处理，得到一级ECG信号，将所述一级ECG信号存储于所述第二内存；第一异常心搏分类模块，用于根据存储位置信息获取所述特征数据，按照设定的规则判定方式对所述特征数据进行异常心搏分类，得到疑似异常心搏数据，将所述疑似异常心搏数据存储于所述第二内存。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述GPU包括：特征检测模块，用于从所述第二内存加载所述一级ECG信号进行特征提取，得到特征数据；将所述特征数据存储于所述第二内存；第二预处理模块，用于加载所述一级ECG信号进行二级降噪处理，得到二级ECG信号；第二异常心搏分类模块，用于从所述第二预处理模块获取所述二级ECG信号，从所述第二内存获取所述疑似异常心搏数据，按照设定的模板匹配方式和所述二级ECG信号对所述疑似异常心搏数据进行再确认，得到最终异常心搏数据，将最终异常心搏数据存储于所述第二内存。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述集成内存包括：映射模块，用于将所述特征数据以及最终异常心搏数据的存储位置信息映射至所述第一内存，以使所述CPU根据所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李烨，樊小毛，蔡云鹏，姚启航，杨玉洁，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44