一种脉搏波生理信息提取方法技术

本发明专利技术公开了一种脉搏波生理信息提取方法，包括以下步骤：S1、以设定宽度的移动窗口计算单周期脉搏波的移动平均线；S2、计算移动平均线的最大值；S3、计算脉搏波主波峰后首次等于移动平均线最大值的时值；S4、计算脉搏波起点至特定高度的时值，以提取所需的生理信息。本发明专利技术可以弥补双峰波和单峰波中重搏前波难以定位的缺陷。并且，脉搏波起点至特定高度的时值与主波时值t1的生理意义相似，均可体现脉搏波快速射血期的信息，且在出现高位平台期的波形中，通过合理选择该特定高度可以使得在多数情况下，该高度尚未进入平台期，从而避免高位平台期的影响。位平台期的影响。位平台期的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种脉搏波生理信息提取方法


[0001]本专利技术涉及脉搏波
，尤其涉及一种脉搏波生理信息提取方法。

技术介绍

[0002]参阅图1所示，脉搏波信号是一种非平稳近似周期信号，其中包含着大量的人体生理和病理信息，其指标通常针对单个周期内的波形变化进行提取。目前人们多通过测定单周期脉搏波特征点的幅值(如主波高度h1，重搏前波高度h3和降中峡高度h4等)和时值(如主波峰2/3高度处的波峰宽度等)来分析脉图，从中获取相关的生理、病理信息。此类方法以其直观、便捷的优势，在脉搏波信号分析，尤其是中医脉诊领域获得了广泛的应用。但此类方法也存在着明显的局限性。
[0003]一是：脉搏波信号的特征点依据正常人群中最常见的三峰波进行制定，在对双峰波(如图2所示)和单峰波(如图3所示)进行特征提取时，由于此类波形特征点的缺失，常常无法提取到有可比性的特征，尤以重搏前波幅值h3及其时值t3为甚。
[0004]二是：对于主波与重搏前波融合导致波形存在一高位平台的情况，波形最大值出现的时刻存在一定的随机性，其时值无法表达与理想情况下三峰波的主波时值t1相同的生理意义(如图4和图5所示)。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种提取方便，避免高位平台期影响的脉搏波生理信息提取方法。
[0006]一种脉搏波生理信息提取方法，包括以下步骤：
[0007]S1、以设定宽度的移动窗口计算单周期脉搏波的移动平均线；
[0008]S2、计算移动平均线的最大值；
[0009]S3、计算脉搏波主波峰后首次等于移动平均线最大值的时值；
[0010]S4、计算脉搏波起点至特定高度的时值，以提取所需的生理信息。
[0011]在其中一个实施例中，所述步骤S1中，计算单周期脉搏波的移动平均线包括：
[0012]S11、将脉搏波信号划分为单周期片段；
[0013]S12、根据所述单周期片段计算平均单周期脉图X＝{x1，x2，
…
，x
n
}；
[0014]S13、计算移动窗口宽度w＝[f/m]，其中，f/m为采样频率f的1/m；
[0015]S14、计算移动平均线Y＝{y1，y2，
…
，y
n
‑
w+1
}，其中:y
i
＝(x
i
+x
i+1
+
…
+x
i+w
‑1)/w。
[0016]在其中一个实施例中，所述步骤S2中，所述移动平均线的最大值y
max
为移动平均线在高度h
f/m
时值对应的值。
[0017]在其中一个实施例中，所述步骤S3中，计算脉搏波主波峰后首次等于移动平均线最大值的时值包括：
[0018]S31、取平均单周期脉图的最大值x
j
＝x
max
；
[0019]S32、依次比较x
j+k
(k＝1，2，
…
)与y
max
；若x
j+k
>y
max
，则k＝k+1，并继续比较x
j+k+1
和
y
max
；否则t
f/m
＝(j+k)/f，并停止比较。
[0020]在其中一个实施例中，所述步骤S4中，计算脉搏波起点至特定高度的时值包括：
[0021]S41、依次比较x
l
(l＝1，2，
…
)与px
max
，其中，p为主波峰高度的百分比率；若x
l
<px
max
，则l＝l+1，并继续比较x
l+1
和px
max
；否则t
p
＝l/f，并停止比较。
[0022]在其中一个实施例中，所述移动窗口的设定宽度为采样频率的1/3
‑
1/6。
[0023]在其中一个实施例中，所述步骤S4中，所述脉搏波的特定高度为主波峰高度的70％
‑
100％。
[0024]上述脉搏波生理信息提取方法，具有以下有益效果：
[0025]1)、移动平均线的峰值与重搏前波峰值的生理意义相似，且不同于在某些波形下无法提取的重搏前波波峰，移动平均线在任意波形中均可计算，可以弥补双峰波和单峰波中重搏前波难以定位的缺陷。
[0026]2)、脉搏波起点至特定高度的时值与主波时值t1的生理意义相似，均可体现脉搏波快速射血期的信息，且在出现高位平台期的波形中，通过合理选择该特定高度可以使得在多数情况下，该高度尚未进入平台期，从而避免高位平台期的影响。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0028]图1是本专利技术的常用脉搏波特征示意图；
[0029]图2是本专利技术的双峰波的脉搏波信号特征示意图；
[0030]图3是本专利技术的单波峰的脉搏波信号特征示意图；
[0031]图4是本专利技术的高位平台起始位置易识别的特征示意图；
[0032]图5是本专利技术的高位平台起始位置难识别的特征示意图；
[0033]图6是本专利技术的移动窗口宽度以采样频率的1/3、1/4、1/5和1/6为例的移动平均线的指标；
[0034]图7是本专利技术的特定高度以主波峰高度的80％、90％和100％为例的时值指标。
具体实施方式
[0035]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0036]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0037]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的
技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0038]参阅图6
‑
7所示，本专利技术一实施例提供一种脉搏波生理信息提取本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉搏波生理信息提取方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、以设定宽度的移动窗口计算单周期脉搏波的移动平均线；S2、计算移动平均线的最大值；S3、计算脉搏波主波峰后首次等于移动平均线最大值的时值；S4、计算脉搏波起点至特定高度的时值，以提取所需的生理信息。2.如权利要求1所述的脉搏波生理信息提取方法，其特征在于，所述步骤S1中，计算单周期脉搏波的移动平均线包括：S11、将脉搏波信号划分为单周期片段；S12、根据所述单周期片段计算平均单周期脉图X＝{x1，x2，
…
，x
n
}；S13、计算移动窗口宽度w＝[f/m]，其中，f/m为采样频率f的1/m；S14、计算移动平均线Y＝{y1，y2，
…
，y
n
‑
w+1
}，其中:y
i
＝(x
i
+x
i+1
+
…
+x
i+w
‑1)/w。3.如权利要求2所述的脉搏波生理信息提取方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述移动平均线的最大值y
max
为移动平均线在高度h
f/m
时值对应的值。4.如权利要求3所述的脉搏波生理信息提取方法，其特征在于，所述步骤S3中，计算脉搏波主波峰后首次等于移动平均线最大值的时值包括：S31、取平均单周期脉图的最大值...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晓东，王忆勤，燕海霞，许朝霞，郝一鸣，
申请(专利权)人：上海中医药大学，
类型：发明
国别省市：