一种心电信号检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种心电信号检测方法及系统，包括：获取心电信号；确定小波基函数及分解层数，采用小波阈值算法对心电信号进行小波分解，并获取心电信号片段的小波系数；根据小波系数与设定阈值的比较结果滤除噪声信号；对滤除后的心电信号进行小波重构，得到去噪后的心电信号；对去噪后的心电信号通过波峰标记R波。依赖信号采集与传输过程的滤波及小波变换过程中通过阈值滤波算法实现心电信号以外的噪声信号的去除，以得到高质量的心电信号，并对R波特征进行提取，实现对心电信号快速准确的信号处理。号处理。号处理。

【技术实现步骤摘要】
一种心电信号检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及心电信号检测
，特别是涉及一种心电信号检测方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]现有对心电信号的处理可通过对R波的识别，实现对R波位置的定位，对RR间隔的计算，R波位置、RR间隔、心率等参数是心电信号检测的重要参数，所以对R峰的准确识别异常重要。
[0004]但是，由于心电信号比较微弱，所以很容易受到外界噪声分量的叠加干扰。任何一个小的干扰都有可能对后续的波形检测造成影响，若前期在对心电信号预处理时无法准确去噪，则影响后期对R波识别的准确性。
[0005]另外，随着对心电信号自动分析需求的不断提升，使得处理系统必须在对心电信号的特征提取方面保证检测准确率的同时提升信号处理速度，而当前心电信号处理系统受到处理器性能的问题，存在体积大、不便携、运算速度低等问题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种心电信号检测方法及系统，依赖信号采集与传输过程的滤波及小波变换过程中通过阈值滤波算法实现心电信号以外的噪声信号的去除，以得到高质量的心电信号，并对R波特征进行提取，实现对心电信号快速准确的信号处理。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种心电信号检测方法，包括：
[0009]获取心电信号；
[0010]确定小波基函数及分解层数，采用小波阈值算法对心电信号进行小波分解，并获取心电信号片段的小波系数；
[0011]根据小波系数与设定阈值的比较结果滤除噪声信号；
[0012]对滤除后的心电信号进行小波重构，得到去噪后的心电信号；
[0013]对去噪后的心电信号通过波峰标记R波。
[0014]作为可选择的实施方式，所述设定阈值的过程包括：将心电信号中的每个元素的模从小到大排序后，对每个心电信号求平方，以完成心电信号的映射，对映射后的心电信号的每个元素开方后与噪声标准差相乘，得到阈值。
[0015]作为可选择的实施方式，所述小波分解的过程包括，在小波分解的计算过程中，采用移位和累加运算替换乘法运算，且将移位和累加运算分解为多级运算，在时钟的控制下依次进行各级运算，即在每个时钟节拍内，各级的电路单元都在运算。
[0016]作为可选择的实施方式，标记R波的过程包括：
[0017]采用差分运算标记去噪后的心电信号中的波峰；
[0018]设定R波间隔阈值和峰值阈值；
[0019]若待检波峰的波峰间隔大于R波间隔阈值，且波峰峰值大于峰值阈值，则标记波峰所在R波。
[0020]作为可选择的实施方式，采用差分运算标记去噪后的心电信号中的波峰的过程包括：对去噪后的心电信号进行一阶差分，通过一阶差分标记极值点和拐点；对去噪后的心电信号进行二阶差分，通过二阶差分标记拐点中的极大值，即标记波峰。
[0021]作为可选择的实施方式，对待检波峰检测完成后，动态调整峰值阈值。
[0022]作为可选择的实施方式，所述小波基函数采用coif5小波基，所述分解层数设置为9尺度分解，以滤除基线漂移干扰。
[0023]第二方面，本专利技术提供一种心电信号检测系统，包括：
[0024]采集模块，被配置为获取心电信号；
[0025]分解模块，被配置为确定小波基函数及分解层数，采用小波阈值算法对心电信号进行小波分解，并获取心电信号片段的小波系数；
[0026]过滤模块，被配置为根据小波系数与设定阈值的比较结果滤除噪声信号；
[0027]重构模块，被配置为对滤除后的心电信号进行小波重构，得到去噪后的心电信号；
[0028]标记模块，被配置为对去噪后的心电信号通过波峰标记R波。
[0029]第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成第一方面所述的方法。
[0030]第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述的方法。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0032]本专利技术提出一种心电信号检测方法及系统，依赖信号采集与传输过程的滤波及小波变换过程中通过阈值滤波算法实现心电信号以外的噪声信号的去除，以得到高质量的心电信号，并对R波特征进行提取，实现对心电信号快速准确的信号处理。
[0033]本专利技术提出一种心电信号检测方法及系统，对小波变换进行电路设计搭建，能够有效的对心电信号进行滤波降噪，并对特征信号进行提取，为后续心电数据的计算与心率失常分析提供电路基础，快速准确的对心电信号进行信号处理。
[0034]本专利技术提出一种心电信号检测方法及系统，搭建的小波变换电路结构为加快运算速度，采用流水线方式工作，即把位移和累加运算分解为多级运算，输入信号在时钟的控制下依次进行各级的运算，即在每个时钟节拍内，各级的电路单元都在工作，提高工作速度及电路利用率。
[0035]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0036]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0037]图1为本专利技术实施例1提供的心电信号检测方法流程图；
[0038]图2为本专利技术实施例1提供的小波阈值算法去噪示意图；
[0039]图3为本专利技术实施例1提供的R波标记示意图；
[0040]图4为本专利技术实施例2提供的采集模块示意图。
具体实施方式：
[0041]下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明。
[0042]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0043]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，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。
[0044]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0045]实施例1
[0046]如图1所示，本实施例提供一种心电信号检测方法，以便携式心电检测设备为基础，采用小波变换方法对心电信号进行处理分析，降低时间和经济成本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心电信号检测方法，其特征在于，包括：获取心电信号；确定小波基函数及分解层数，采用小波阈值算法对心电信号进行小波分解，并获取心电信号片段的小波系数；根据小波系数与设定阈值的比较结果滤除噪声信号；对滤除后的心电信号进行小波重构，得到去噪后的心电信号；对去噪后的心电信号通过波峰标记R波。2.如权利要求1所述的一种心电信号检测方法，其特征在于，所述设定阈值的过程包括：将心电信号中的每个元素的模从小到大排序后，对每个心电信号求平方，以完成心电信号的映射，对映射后的心电信号的每个元素开方后与噪声标准差相乘，得到阈值。3.如权利要求1所述的一种心电信号检测方法，其特征在于，所述小波分解的过程包括，在小波分解的计算过程中，采用移位和累加运算替换乘法运算，且将移位和累加运算分解为多级运算，在时钟的控制下依次进行各级运算，即在每个时钟节拍内，各级的电路单元都在运算。4.如权利要求1所述的一种心电信号检测方法，其特征在于，标记R波的过程包括：采用差分运算标记去噪后的心电信号中的波峰；设定R波间隔阈值和峰值阈值；若待检波峰的波峰间隔大于R波间隔阈值，且波峰峰值大于峰值阈值，则标记波峰所在R波。5.如权利要求4所述的一种心电信号检测方法，其特征在于，采用差分运算标记去噪后的心电信号中的波峰的过程包括：对去噪后...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永威，
申请(专利权)人：山东领能电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：