心电特征信号提取方法、计算机设备及存储介质技术

本发明专利技术提供一种心电特征信号提取方法，包括：获取多个心电周期内多个心电信号，并对所述心电信号进行预处理得到目标心电数据；确定多个所述目标心电数据中的多个心电特征信号；计算相邻两个所述心电特征信号在一个心电周期内的时间占比；根据所述时间占比确认待测心电周期内的多个所述心电特征信号；其中，所述心电特征信号为P波、Q波、R波、S波和T波。通过对所述心电信号进行预处理得到目标心电数据，实现对心电信号内部的噪声进行滤波和去噪的目的，经过滤波和去噪后得到的目标心电数据能够更好的实现对心电特征信号的提取，实现心电特征波检测的准确性、快速性。快速性。快速性。

【技术实现步骤摘要】
心电特征信号提取方法、计算机设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及心电信号处理
，尤其涉及一种心电特征信号提取方法、计算机设备及存储介质。

技术介绍

[0002]心电图技术应用于临床已有百年的历史，心电图是由周期性的波形组成，比如T波、P波、Q波、R波、S波等组成。心电特征波检测方法虽有很多，心电信号极易受到噪声及工频干扰，影响心电特征波检测的准确性、快速性；在心电信号提取时，未能实现对P、Q、R、S、T各个特征波准确提取。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要针对上述问题，提出了一种心电特征信号提取方法、计算机设备及存储介质。
[0004]一种心电特征信号提取方法，所述方法包括：
[0005]获取多个心电周期内多个心电信号，并对所述心电信号进行预处理得到目标心电数据；
[0006]确定多个所述目标心电数据中的多个心电特征信号；
[0007]计算相邻两个所述心电特征信号在一个心电周期内的时间占比；
[0008]根据所述时间占比确认待测心电周期内的多个所述心电特征信号；
[0009]其中，所述心电特征信号为P波、Q波、R波、S波和T波。
[0010]在一个实施例中，所述对所述心电数据进行预处理得到多个目标心电数据，包括以下公式：
[0011][0012][0013]F1＝y(t)
‑
z(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0014][0015][0016]F4＝div(i)＝f(i)<br/>‑
f(i+4)
ꢀꢀꢀ
(6)
[0017]其中，x(t)为心电信号，y(t)为对心电信号进行工频滤波得到第一心电数据，z(t)为对y(t)进行低通滤波得到第二心电数据，F1为对x(t)和y(t)进行差分运算得到的第三心电数据，F2(i)为对F1进行降频处理得到第四心电数据，F3为对F2(i)进行移动平均滤波得到第五心电数据，F4为对F3进行向前差分滤波得到所述目标心电数据，τ为时间常数，i为心电
信号数据的个数，为大于等于1的整数。
[0018]在一个实施例中，所述确定多个所述目标心电数据中的多个心电特征信号，包括：
[0019]对每个所述目标心电数据进行双阈值判断，以确定所述所述目标心电数据对应的所述心电特征信号。
[0020]在一个实施例中，所述对每个所述目标心电数据进行双阈值判断，包括：
[0021]当所述目标心电数据满足以下条件时，为Q波：
[0022]f(i+4)&lt;a1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)
[0023]f(i)
‑
f(i+4)&lt;a2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)
[0024]其中，
‑
0.4≤a1≤
‑
0.02，
‑
0.4≤a2≤
‑
0.02；
[0025]当所述目标心电数据满足以下条件时，为R波：
[0026]f(i+4)&gt;b1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)
[0027]f(i)
‑
f(i+4)&gt;b2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0028]其中，0.4≤b1≤1，0.3≤b2≤1；
[0029]当所述目标心电数据满足以下条件时，为S波：
[0030]f(i+4)&lt;c1ꢀꢀꢀꢀ
(11)
[0031]f(i)
‑
f(i+4)&lt;c2ꢀꢀꢀꢀ
(12)
[0032]其中，
‑
0.1≤c1≤0，
‑
0.1≤c2≤0；
[0033]当所述目标心电数据满足以下条件时，为T波：
[0034]f(i+4)&gt;d1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(13)
[0035]f(i)
‑
f(i+4)&gt;d2ꢀꢀꢀꢀ
(14)
[0036]其中，0≤d1≤0.1，0≤d2≤0.1；
[0037]当所述目标心电数据满足以下条件时，为P波：
[0038]f(i+4)&gt;e1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)
[0039]f(i)
‑
f(i+4)&gt;e2ꢀꢀꢀꢀ
(16)
[0040]其中，0≤e1≤0.2，0≤e2≤0.2。
[0041]在一个实施例中，所述计算相邻两个所述电特征信号在一个心电周期内的时间占比，包括：
[0042]确定相邻两个所述心电特征信号之间的第一位移量，及一个心电周期的第二位移量；
[0043]根据所述第一位移量和所述第二位移量获得每个所述心电特征信号的所述时间占比。
[0044]在一个实施例中，所述计算相邻两个所述心电特征信号在一个心电周期内的时间占比，包括以下公式：
[0045]所述Q波至P波形成的PQ波段的时间占比通过如下公式计算：
[0046][0047]所述Q波和R波形成的QR波段的时间占比通过如下公式计算：
[0048][0049]所述R波和S波形成的RS波段的时间占比通过如下公式计算：
[0050][0051]所述S波和T波形成的ST波段的时间占比通过如下公式计算：
[0052][0053]所述T波和P波形成的TP波段的时间占比通过如下公式计算：
[0054][0055]T
PQ
+T
QR
+T
RS
+T
ST
+T
TP
＝1
ꢀꢀꢀꢀ
(22)
[0056]其中，T
PQ
为PQ波段的时间占比，L
PQ
为一个周期内的P波到Q波之间的位移量；T
QR
为QR波段的时间占比，L
QR
为一个周期内的Q波到R波之间的位移量；T
RS
为RS波段的时间占比，L
RS
为一个周期内的R波到S波之间的位移量；T
ST
为ST波段的时间占比，L
ST
为一个周期内的S波到T波之间的位移量；T
TP
为TP波段的时间占比，L
TP
为一个周期内的T波到P波之间的位移量；N为心电周期个数，L为每个心电周期的位移量平均值。
[0057]在一个实施例中，所述第二位移量为多个心电周期的总位移量与心电周期个数之商得到的平均值。
[0058]在一个实施例中，所述根据所述时间占比确认待测心电周期内的多个所述心电特征信号，包括以下公式：
[0059]所述P波、Q波、R波、S波和T波按照顺序依次出现，根据所述PQ波段的时间占比，以确定所述P波的位置，记作X
P
(i)；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种心电特征信号提取方法，其特征在于，所述方法包括：获取多个心电周期内多个心电信号，并对所述心电信号进行预处理得到目标心电数据；确定多个所述目标心电数据中的多个心电特征信号；计算相邻两个所述心电特征信号在一个心电周期内的时间占比；根据所述时间占比确认待测心电周期内的多个所述心电特征信号；其中，所述心电特征信号为P波、Q波、R波、S波和T波。2.根据权利要求1所述的心电特征信号提取方法，其特征在于，所述对所述心电数据进行预处理得到多个目标心电数据，包括以下公式：包括以下公式：F1＝y(t)
‑
z(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)(3)F4＝div(i)＝f(i)
‑
f(i+4)
ꢀꢀꢀꢀ
(6)其中，x(t)为心电信号，y(t)为对心电信号进行工频滤波得到第一心电数据，z(t)为对y(t)进行低通滤波得到第二心电数据，F1为对x(t)和y(t)进行差分运算得到的第三心电数据，F2(i)为对F1进行降频处理得到第四心电数据，F3为对F2(i)进行移动平均滤波得到第五心电数据，F4为对F3进行向前差分滤波得到所述目标心电数据，τ为时间常数，i为心电信号数据的个数，为大于等于1的整数。3.根据权利要求2所述的心电特征信号提取方法，其特征在于，所述确定多个所述目标心电数据中的多个心电特征信号，包括：对每个所述目标心电数据进行双阈值判断，以确定所述所述目标心电数据对应的所述心电特征信号。4.根据权利要求3所述的心电特征信号提取方法，其特征在于，所述对每个所述目标心电数据进行双阈值判断，包括：当所述目标心电数据满足以下条件时，为Q波：f(i+4)&lt;a1ꢀꢀꢀꢀꢀ
(7)f(i)
‑
f(i+4)&lt;a2ꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)其中，
‑
0.4≤a1≤
‑
0.02，
‑
0.4≤a2≤
‑
0.02；当所述目标心电数据满足以下条件时，为R波：f(i+4)&gt;b1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(9)f(i)
‑
f(i+4)&gt;b2ꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)其中，0.4≤b1≤1，0.3≤b2≤1；
当所述目标心电数据满足以下条件时，为S波：f(i+4)&lt;c1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(11)f(i)
‑
f(i+4)&lt;c2ꢀꢀꢀ
(12)其中，
‑
0.1≤c1≤0，
‑
0.1≤c2≤0；当所述目标心电数据满足以下条件时，为T波：f(i+4)&gt;d1ꢀꢀꢀꢀꢀ
(13)f(i)
‑
f(i+4)&gt;d2ꢀꢀꢀ
(14)其中，0≤d1≤0.1，0≤d2≤0.1；当所述目标心电数据满足以下条件时，为P波：f(i+4)&gt;e1ꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)f(i)
‑
f(i+4)&gt;e2ꢀꢀꢀ
(16)其中，0≤e1≤0.2，0≤e2≤0.2。5.根据权利要求4所述的心电特征信号提取方法，其特征在于，所述计算相邻两个所述心电特征信号在一个心电周期内的时间占比，包括：确定相邻两个所述心电特征信号之间的第一位移量，及一个心电周期的第二位移量；根据所述第一位移量和所述第二位移量获得每个所述心电特征信号的所述时间占比。6.根据权利要求5所述的心电特征信号提取方法，其特征在于，所述计算相邻两个所述心电特征信号在一个心电周期内的时间占比，包括以下公式：所述Q波至P波形成的PQ波段的时间占比通过如下公式计算：所述Q波和R...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏鹏，郭强，王思锴，王美淳，刘甜，吴秋龙，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：