本发明专利技术提供了一种突变信号识别方法、定位方法及装置，其突变信号识别方法包括：对初始心电图信号进行预处理，生成待识别心电图信号；构建滑动窗口滤波器，通过所述窗口滤波器将所述待识别心电图信号划分为多个信号块；通过局部加权线性回归方法分别计算所述多个信号块中每一个信号块的信号块能量；当信号块能量大于阈值能量时，大于阈值能量的信号块能量对应的所述信号块内存在突变信号。本发明专利技术减小了突变信号识别的计算量，提高了突变信号识别的速度和准确性。的速度和准确性。的速度和准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种突变信号识别方法、定位方法及装置
[0001]本专利技术涉及心电图信号处理
，具体涉及一种突变信号识别方法、定位方法及装置。
技术介绍
[0002]心电图(electrocardiogram，ECG)是记录如由附接至皮肤的外表面的电极所记录的心脏的电活动的测试，其作为心血管疾病诊断的必要手段已经毋庸置疑。但由于较剧烈的身体活动引起的记录电极和皮肤之间的阻抗变化可以导致在ECG信号中出现突变信号的叠加。突变信号的出现会导致心电测量的不准确。因此，能够有效识别ECG信号中的突变信号，从而提高心电测量的准确性非常重要。
[0003]现有技术中，戎晓汇发表的“时变信号中突变性成分的分析方法研究”中描述了一种时变信号中突变信号的识别方法，其通过基于局部稀疏表示系数的识别特征提取和基于去除阈值与置入阈值的识别分类器构造来识别突变信号。
[0004]其需要对时变信号中每个时刻的信号进行分析处理，计算量较大，同时，其并不是对ECG信号中的突变信号进行识别，将其沿用至ECG信号中，会导致将ECG信号的R波误判为突变信号，导致识别不准确。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，有必要提供一种突变信号识别方法、定位方法及装置，用以解决现有技术中存在的计算量大以及识别不准确的技术问题。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种突变信号识别方法，用于对心电图信号中的突变信号进行识别，所述突变信号识别方法包括：
[0007]对初始心电图信号进行预处理，生成待识别心电图信号；<br/>[0008]构建滑动窗口滤波器，通过所述窗口滤波器将所述待识别心电图信号划分为多个信号块；
[0009]通过局部加权线性回归方法分别计算所述多个信号块中每一个信号块的信号块能量；
[0010]判断信号块能量是否大于阈值能量，大于阈值能量的信号块能量对应的所述信号块内存在突变信号。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述信号块包括多个时间点以及与所述多个时间点一一对应的多个心电图子信号；所述通过局部回归算法分别计算所述多个信号块中每一个信号块的信号块能量包括：
[0012]确定核函数、所述信号块中的预测时间点以及多个周围时间点；
[0013]通过所述核函数一一确定所述多个周围时间点的多个权重；
[0014]根据所述多个权重构建权重矩阵；
[0015]基于最小均方误差对所述预测时间点的心电图子信号进行线性回归，并根据所述
权重矩阵获得回归参数；
[0016]根据所述回归参数以及所述预测时间点确定所述预测时间点的心电图子信号的信号能量，所述预测时间点的心电图子信号的信号能量为所述信号块的信号块能量。
[0017]在一种可能的实现方式中，所述权重为：
[0018][0019]式中，ω(i,i)为第i个周围时间点的权重；x
i
为第i个周围时间点的时间值；k为控制参数；x为预测时间点的时间值。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述信号块的信号块能量为：
[0021]y＝ω'x
[0022]ω'＝(x
T
wx)
‑1x
T
Wy
[0023][0024]式中，y为信号块的信号块能量；ω
’
为回归参数；x
T
为x的转置矩阵；W为权重矩阵；m为周围时间点的总个数。
[0025]在一种可能的实现方式中，所述对初始心电图信号进行预处理包括：
[0026]通过高通滤波器对所述初始心电图信号进行第一次滤波；
[0027]和/或，
[0028]通过低通滤波器对所述初始心电图信号进行第二次滤波。
[0029]在一种可能的实现方式中，所述滑动窗口滤波器的窗口长度与步长相等。
[0030]另一方面，本专利技术还提供了一种突变信号定位方法，包括：
[0031]对初始心电图信号进行预处理，生成待识别心电图信号；
[0032]构建滑动窗口滤波器，通过所述窗口滤波器将所述待识别心电图信号划分为多个信号块；
[0033]通过局部加权线性回归方法分别计算所述多个信号块中每一个信号块的信号块能量；
[0034]沿时间顺序遍历所述多个信号块，根据每一个所述信号块的信号块能量确定所述信号块的信号块状态，并根据所述信号块状态对突变信号进行定位。
[0035]在一种可能的实现方式中，所述信号块状态包括突变开始、突变中和突变结束；所述根据所述信号块状态对突变信号进行定位包括：
[0036]判断信号块状态为突变结束的第一信号块和紧邻在所述第一信号块之后的信号块状态为突变开始的第二信号块之间的信号块的个数是否小于阈值数量；
[0037]若所述第一信号块和所述第二信号块之间的信号块的个数小于阈值数量，则将所述第二信号块的信号块状态改为突变中。
[0038]另一方面，本专利技术还提供了一种突变信号识别装置，包括：
[0039]第一预处理单元，用于对初始心电图信号进行预处理，生成待识别心电图信号；
[0040]第一分块单元，用于构建滑动窗口滤波器，通过所述窗口滤波器将所述待识别心电图信号划分为多个信号块；
[0041]第一能量计算单元，用于通过局部加权线性回归方法分别计算所述多个信号块中每一个信号块的信号块能量；
[0042]识别单元，用于判断信号块能量是否大于阈值能量，大于阈值能量的信号块能量对应的所述信号块内存在突变信号。
[0043]另一方面，本专利技术还提供了一种突变信号定位装置，包括：
[0044]第二预处理单元，用于对初始心电图信号进行预处理，生成待识别心电图信号；
[0045]第二分块单元，用于构建滑动窗口滤波器，通过所述窗口滤波器将所述待识别心电图信号划分为多个信号块；
[0046]第二能量计算单元，用于通过局部加权线性回归方法分别计算所述多个信号块中每一个信号块的信号块能量；
[0047]定位单元，用于沿时间顺序遍历所述多个信号块，根据每一个所述信号块的信号块能量确定所述信号块的信号块状态，并根据所述信号块状态对突变信号进行定位。
[0048]采用上述实施例的有益效果是：本专利技术提供的突变信号识别方法，通过构建滑动窗口滤波器，将待识别心电图信号划分为多个信号块，然后通过局部加权线性回归算法计算每一个信号块的信号块能量，根据信号块能量识别信号块内是否存在突变信号，而不是对待识别心电图信号中每一个时刻的信号能量都进行计算，减少了计算量，进而提高了突变信号识别的速度。进一步地，本专利技术提供的突变信号识别方法，通过局部加权线性回归方法计算每一个信号块的信号块能量，能够去除信号块中的R波，同时不影响突变信号，这样避免将待识别心电图信号中的R波误判为突变信号，提高了突变信号识别的准确性。更进一步地，通过对每个信号块的信号块能量进行单独计算，提高了各个信号块的独立性，避免了信号块之间的相互影响，进一步提高了突本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种突变信号识别方法，其特征在于，用于对心电图信号中的突变信号进行识别，所述突变信号识别方法包括：对初始心电图信号进行预处理，生成待识别心电图信号；构建滑动窗口滤波器，通过所述窗口滤波器将所述待识别心电图信号划分为多个信号块；通过局部加权线性回归方法分别计算所述多个信号块中每一个信号块的信号块能量；判断信号块能量是否大于阈值能量，大于阈值能量的信号块能量对应的所述信号块内存在突变信号。2.根据权利要求1所述的突变信号识别方法，其特征在于，所述信号块包括多个时间点以及与所述多个时间点一一对应的多个心电图子信号；所述通过局部加权线性回归算法分别计算所述多个信号块中每一个信号块的信号块能量包括：确定核函数、所述信号块中的预测时间点以及多个周围时间点；通过所述核函数一一确定所述多个周围时间点的多个权重；根据所述多个权重构建权重矩阵；基于最小均方误差对所述预测时间点的心电图子信号进行线性回归，并根据所述权重矩阵获得回归参数；根据所述回归参数以及所述预测时间点确定所述预测时间点的心电图子信号的信号能量，所述预测时间点的心电图子信号的信号能量为所述信号块的信号块能量。3.根据权利要求2所述的突变信号识别方法，其特征在于，所述权重为：式中，ω(i,i)为第i个周围时间点的权重；x
i
为第i个周围时间点的时间值；k为控制参数；x为预测时间点的时间值。4.根据权利要求3所述的突变信号识别方法，其特征在于，所述信号块的信号块能量为：y＝ω'xω'＝(x
T
wx)
‑1x
T
Wy式中，y为信号块的信号块能量；ω
’
为回归参数；x
T
为x的转置矩阵；W为权重矩阵；m为周围时间点的总个数。5.根据权利要求1所述的突变信号识别方法，其特征在于，所述对初始心电图信号进行预处理包括：通过高通滤波器对所述初始心电图信号进行第一次滤波；和/或，
通过低通滤波器对所述初始心电图信号进行第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱涛，戎昌立，
申请(专利权)人：武汉中旗生物医疗电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。