一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法技术

本发明专利技术公开了一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法，所述方法可以根据采集到的脉搏波信号的波形特征信息、幅度特征信息以及周期差异信息及时调整脉象传感器的摆放位置或者参数，从而减少了获取到无效的脉搏波信号的概率。解决了现有技术中将脉象传感器采集到的脉搏波信号均作为可用脉搏波信号用于生成脉诊结果，忽略了采集到的脉搏波信号中存在一些形态畸形的脉搏波信号，从而导致脉诊结果不准确。确。确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法


[0001]本专利技术涉及信号处理领域，尤其涉及的是一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法。

技术介绍

[0002]计算机辅助脉诊需要借助脉象传感器获取脉搏信号，然而脉象传感器获取的脉搏信号是一种微弱的生理信号，并且经常受到外部环境、人体和电路系统的干扰。当这些干扰导致采集到的脉搏波信号产生形态畸变，形态畸变严重的脉搏波信号甚至完全不能用于后续确定脉诊结果。然而目前在对脉象传感器采集到的脉搏波信号进行处理时，默认脉象传感器采集到的脉搏波信号均为可用脉搏波信号，从而导致最后脉诊结果不准确。
[0003]因此，现有技术还有待改进和发展。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法，旨在解决现有技术中将脉象传感器采集到的脉搏波信号均作为可用脉搏波信号用于生成脉诊结果，忽略了采集到的脉搏波信号中存在一些形态畸形的脉搏波信号，从而导致脉诊结果不准确。
[0005]本专利技术解决问题所采用的技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法，其中，所述方法包括：
[0007]获取原始脉搏波信号的波形特征信息，根据所述波形特征信息调节脉象传感器的位置信息，并根据调节后的所述脉象传感器的位置信息，获取第一脉搏波信号；所述波形特征信息用于反映所述脉搏波信号中全部周期的幅值变化规律；
[0008]获取所述第一脉搏波信号的幅度特征信息，根据所述幅度特征信息调节所述脉象传感器的参数信息，并根据调节后的所述脉象传感器的参数信息，获取第二脉搏波信号；所述幅度特征信息用于反映所述第一脉搏波信号在时域上的幅值的强度信息；
[0009]获取所述第二脉搏波信号的周期差异信息，根据所述周期差异信息对所述第二脉搏波信号进行处理；所述周期差异信息用于反映所述第二脉搏波信号中单个周期之间在幅值变化上的差异信息。
[0010]本专利技术的有益效果：本专利技术实施例可以根据采集到的脉搏波信号的波形特征信息、幅度特征信息以及周期差异信息及时调整脉象传感器的摆放位置或者参数，从而减少了获取到无效的脉搏波信号的概率。解决了现有技术中将脉象传感器采集到的脉搏波信号均作为可用脉搏波信号用于生成脉诊结果，忽略了采集到的脉搏波信号中存在一些形态畸形的脉搏波信号，从而导致脉诊结果不准确。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，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。
[0012]图1是本专利技术实施例提供的一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法的流程示意图。
[0013]图2是本专利技术实施例提供的采集得到目标脉搏波信号的流程示意图。
[0014]图3是本专利技术实施例提供的进行周期分割的流程示意图。
[0015]图4是本专利技术实施例提供的对单周期数据进行归一化处理的算法参考图。
[0016]图5是本专利技术实施例提供的对第二周期信号进行边采集边检测的流程示意图。
[0017]图6是本专利技术实施例提供的五种类型的脉搏波信号分别对应的时域描述图像。
[0018]图7是本专利技术实施例提供的饱和信号对应的时域描述图像。
[0019]图8是本专利技术实施例提供的全局波形异常信号对应的时域描述图像和频域描述图像。
[0020]图9是本专利技术实施例提供的正常脉搏波信号对应的时域描述图像和频域描述图像。
[0021]图10是本专利技术实施例提供的局部波形异常信号和正常脉搏波信号分别对应的时域描述图像。
[0022]图11是本专利技术实施例提供部波形异常信号和正常脉搏波信号分别对应的展示单周期集合的聚集度的图像。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0024]需要说明，若本专利技术实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0025]随着图形处理单元(GPU)硬件计算力和深度学习算法的发展，人工智能(Artificial Intelligence，AI)在图像数据、语音等方面的识别准确度越来越高。可穿戴智能设备和医疗设备获得的人体健康信息也可被深度学习算法处理，用以辅助诊断和预防疾病，比如脉搏波、心电图、组织切片图等。其中，脉诊是中国传统中医的重要组成部分，计算机辅助脉诊有利于解决传统中医脉诊的客观性和标准化问题。
[0026]计算机辅助脉诊需要借助脉象传感器获取脉搏信号，然而脉象传感器获取的脉搏信号是一种微弱的生理信号，并且经常受到外部环境、人体和电路系统的影响，导致包含多种噪声源产生的低频和高频噪声。其中，干扰因素主要有以下三点：
[0027]1)由50HZ交流供电电源引起的高频干扰噪声；
[0028]2)由于身体抖动(如咳嗽、肢体运动)、肌肉颤抖、说话等原因引起的不规则噪声；
[0029]3)人体呼吸产生的肺部活动会在皮肤表面产生低频呼吸波，被压力脉象传感器采集到以后，会在原始信号中形成基线漂移。
[0030]这些干扰因素会产生一些影响后续分析精度的形态畸变，甚至导致脉象传感器采集到的脉搏波信号不可用。然而目前在对采集到的脉搏波信号进行处理时，默认信号均为可用脉搏波信号，忽略了采集到的脉搏波信号中存在一些形态畸形的脉搏波信号，从而导致脉诊结果不准确。
[0031]针对现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法，所述方法可以根据采集到的脉搏波信号的波形特征信息、幅度特征信息以及周期差异信息及时调整脉象传感器的摆放位置或者参数，从而减少了获取到无效的脉搏波信号的概率。解决了现有技术中将脉象传感器采集到的脉搏波信号均作为可用脉搏波信号用于生成脉诊结果，忽略了采集到的脉搏波信号中存在一些形态畸形的脉搏波信号，从而导致脉诊结果不准确。
[0032]如图1所示，本实施例提供一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法，所述方法包括如下步骤：
[0033]步骤S100、获取原始脉搏波信号的波形特征信息，根据所述波形特征信息调节脉象传感器的位置信息，并根据调节后的所述脉象传感器的位置信息，获取第一脉搏波信号；所述波形特征信息用于反映所述脉搏波信号中全部周期的幅值变化规律。
[0034]具体地，本实施例在初始阶段获取到脉搏波信号时，首先需要获取所述脉搏波信号的波形特征信息，所述波形特征信息用于反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法，其特征在于，所述方法包括：获取原始脉搏波信号的波形特征信息，根据所述波形特征信息调节脉象传感器的位置信息，并根据调节后的所述脉象传感器的位置信息，获取第一脉搏波信号；所述波形特征信息用于反映所述脉搏波信号中全部周期的幅值变化规律；获取所述第一脉搏波信号的幅度特征信息，根据所述幅度特征信息调节所述脉象传感器的参数信息，并根据调节后的所述脉象传感器的参数信息，获取第二脉搏波信号；所述幅度特征信息用于反映所述第一脉搏波信号在时域上的幅值的强度信息；获取所述第二脉搏波信号的周期差异信息，根据所述周期差异信息对所述第二脉搏波信号进行处理；所述周期差异信息用于反映所述第二脉搏波信号中单个周期之间在幅值变化上的差异信息。2.根据权利要求1所述的一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法，其特征在于，所述获取原始脉搏波信号的波形特征信息，根据所述波形特征信息调节脉象传感器的位置信息，并根据调节后的所述脉象传感器的位置信息，获取第一脉搏波信号，包括：获取预设的截取时长数据和原始脉搏波信号，根据所述截取时长数据对所述原始脉搏波信号进行截取，得到检测信号段；获取所述检测信号段的频域描述图像数据，根据所述频域描述图像数据获取所述检测信号段对应的幅度最大值出现的区间信息，并将所述区间信息作为所述波形特征信息；所述频域描述图像数据为反映脉搏波信号的幅值随频率变化的关系图像数据；将所述区间信息与标准区间信息进行比较，当所述区间信息位于所述预设的标准区间信息之外时，确定所述脉搏波信号为全局波形异常信号；对所述脉象传感器的位置信息进行调节，并根据调节后的所述脉象传感器的位置信息，获取第一脉搏波信号。3.根据权利要求2所述的一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法，其特征在于，所述获取原始脉搏波信号的波形特征信息，根据所述波形特征信息调节脉象传感器的位置信息，并根据调节后的所述脉象传感器的位置信息，获取第一脉搏波信号，还包括：当所述区间信息位于所述预设的标准区间信息之内时，根据所述频域描述图像数据确定所述检测信号段的幅度最大值对应的频率值；根据所述频域描述图像数据确定所述检测信号段的频率最小值，并将所述检测信号段的幅度最大值对应的频率值与所述频率最小值进行比较；当所述检测信号段的幅度最大值对应的频率值与所述频率最小值相等时，确定所述脉搏波信号为全局波形异常信号。4.根据权利要求1所述的一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法，其特征在于，所述获取所述第一脉搏波信号的幅度特征信息，根据所述幅度特征信息调节所述脉象传感器的参数信息，并根据调节后的所述脉象传感器的参数信息，获取第二脉搏波信号，包括：获取所述第一脉搏波信号的时域描述图像数据，并获取所述时域描述图像数据中的幅度最大值以及幅度最小值，得到所述第一脉搏波信号的幅度特征信息；所述时域描述图像数据为反映所述脉搏波信号的幅值随时间变化的关系图像数据；将所述时域描述图像数据中幅值与所述幅值最大值的差距小于第一阈值的采样点作为波峰点，并将所述时域描述图像数据中幅值与所述幅值最小值的差距小于所述第一阈值
的采样点作为波谷点；根据所述波峰点和所述波谷点确定所述脉搏波信号为幅度异常信号，并根据所述幅度异常信号对应的信号类型调节所述脉象传感器的参数信息；所述幅度异常信号为所述波峰点和所述波谷点的特征信息与标准脉搏波信号不同的信号；根据调节后的所述脉象传感器的参数信息，获取第二脉搏波信号。5.根据权利要求4所述的一种基于信号质量评估的脉搏波预处理方法，其特征在于，所述脉象传感器的参数信息包括：采样压力值；所述幅度异常信号的信号类型包括：饱和信号；所述根据所述波峰点和所述波谷点确定所述脉搏波信号为幅度异常信号，并根据所述幅度异常信号对应的信号类型调节所述脉象传感器的参数信息，包括：在所述时域描述图像数据中获取所述波峰点的时域位置信息，根据所述波峰点的时域位置信息确定所述脉搏波信号的幅值达到波峰值的持续时长数据，得到波峰持续时长数据；所述波峰值为所述波峰点的幅值；在所述时域描述图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：江志兴，郭超勋，张大鹏，
申请(专利权)人：深圳市大数据研究院，
类型：发明
国别省市：