【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于胎儿心电检测，尤其涉及一种单通道母胎混合心电r峰检测方法和装置、存储介质。
技术介绍
1、非侵入式胎儿心电检测技术具有无创伤、易穿戴、可动态监测等优点，可以协助医生评估胎儿心脏发育状况，及时发现胎儿宫内缺氧、心律不齐等突发异常，从而降低围产儿发病率与死亡率。但是，从母胎混合心电信号中准确检测胎儿r峰极具挑战性。其主要原因有：(1)受到胎脂、羊水和子宫壁的阻隔，在孕妇腹部采集的胎儿心电信号十分微弱，且容易受到肌电等伪迹的干扰，信噪比低；(2)胎儿r峰与母亲r峰的形态相似，在时域和频域都存在混叠，易误判；(3)母亲和胎儿r峰的形态和幅值受到电极布局、妊娠周数、子宫壁厚薄、胎位等诸多因素的影响，个体差异显著。
2、现有技术在处理母胎混合心电信号中的胎儿r峰检测任务方面存在主要不足：
3、1、传统的机器学习或深度学习算法难以直接处理个体差异显著且具有时变性的胎儿心电信号。这类方法对网络参数敏感，参数选择不当可能导致过拟合，需要大量的有标签数据来学习复杂的非线性关系。然而，在实际应用中获取大规模有标签数据却是相当困难的，限制了这类算法的实际应用。这一问题在母胎混合心电信号处理任务中的胎儿r峰检测方面尤为突出。
4、2、基于盲源分离的算法通常需要对腹壁混合心电信号进行多通道同步采集，以弥补在处理母体腹部混合信号时缺乏源信号和混合矩阵等先验知识的情况。而单通道腹部混合信号往往由多源非线性信号构成，各种干扰源的存在会严重影响盲源分离效果，从而对后续的r峰检测产生负面影响。
5、3、自
6、4、基于形态学的r峰检测方法依赖于形态模板。然而，由于心电信号的变异性及个体差异，相同的信号模板并不能适用于所有r峰，从而影响检测效果。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是，提供一种单通道无监督母胎混合心电信号的r峰检测方法和装置、存储介质，能够在单通道无标签的母胎混合心电信号中同时检测母亲r峰与胎儿r峰，适用于单通道信号检测，无需依赖多通道信号间的信息交互。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：
3、一种单通道无监督母胎混合心电信号的r峰检测方法，包括：
4、步骤s1、获取母胎混合心电信号；
5、步骤s2、对母胎混合心电信号的多个信号片段进行分级，确定每个信号片段的r峰检测策略；
6、步骤s3、根据每个信号片段的r峰检测策略，确定基准r峰序列的获取方式,并依据心电信号的准周期性及形态特征，以动态周期延拓的方式检测各信号片段中的剩余r峰；
7、步骤s4、依次拼接各信号片段r峰检测结果作为最终输出。
8、作为优选，步骤s2中，对母胎混合心电信号依次进行预处理、峰值检测、数据分割和分级处理，确定每个信号片段的r峰检测策略；其中，所述检测策略包含：优质片段的r峰检测策略、含噪长片段的r峰检测策略和含噪短片段的r峰检测策略。
9、作为优选，步骤s2中，根据对预处理后母胎混合心电信号的峰值检测结果对整条信号进行数据分割，具体包括：
10、计算整条信号的所有峰值点的平均幅值a_arg；
11、创建一个与整条信号等长的全零向量x_noise用于保存噪音标定结果；
12、遍历峰值检测结果，如果某个峰值点的幅值大于a_arg+α，α为常量参数，则将该峰值点的位置作为噪音区间的中心点；以中心点为中心，以单侧延伸参数extension_length为半径，左右延伸后的区间作为噪音区间，在全零向量x_noise中将噪音区间内所有对应点标记为1；
13、根据x_noise中的标记结果，将全1片段，与全0片段进行分割，并分为三类：优质片段、含噪长片段和含噪短片段。
14、作为优选，步骤s3包括：
15、对各个信号片段进行峰值检测；
16、对峰值检测结果进行幅值筛选，获得两类峰值序列，分别为高幅值序列与低幅值序列；
17、对高幅值序列进行周期性评分；
18、根据评分结果，提取母亲基准r峰序列和胎儿基准r峰序列；
19、以母亲基准r峰序列和胎儿基准r峰序列为中心，逐步进行动态周期延拓，在周期延拓坐标附近对峰值点进行形态特征评分以检测整条信号中尚未检测到的r峰。
20、本专利技术还提供一种单通道无监督母胎混合心电信号的r峰检测装置，包括：
21、获取模块，用于获取母胎混合心电信号；
22、确定模块，用于对母胎混合心电信号的多个信号片段进行分级，确定每个信号片段的r峰检测策略；
23、检测模块，用于根据每个信号片段的r峰检测策略，确定基准r峰序列的获取方式,并依据心电信号的准周期性及形态特征，以动态周期延拓的方式检测各信号片段中的剩余r峰；
24、拼接模块，用于依次拼接各信号片段r峰检测结果作为最终输出。
25、作为优选，确定模块用于对母胎混合心电信号依次进行预处理、峰值检测、数据分割和分级处理，确定每个信号片段的r峰检测策略；其中，所述检测策略包含：优质片段的r峰检测策略、含噪长片段的r峰检测策略和含噪短片段的r峰检测策略。
26、作为优选，检测模块包括：
27、第一检测单元，用于对各个信号片段进行峰值检测；
28、筛选单元，用于对峰值检测结果进行幅值筛选，获得两类峰值序列，分别为高幅值序列与低幅值序列；
29、评分单元，用于对高幅值序列进行周期性评分；
30、提取单元，用于根据评分结果，提取母亲基准r峰序列和胎儿基准r峰序列；
31、第二检测单元，用于以母亲基准r峰序列和胎儿基准r峰序列为中心，逐步进行动态周期延拓，在周期延拓坐标附近对峰值点进行形态特征评分以检测整条信号中尚未检测到的r峰。
32、本专利技术还提供一种存储介质，所述存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现单通道无监督母胎混合心电信号的r峰检测方法。
33、本专利技术具有以下技术效果：
34、与现有技术(申请：cn201811202868.4，基于搜索树的实现单通道胎儿心率监测方法)相比，本专利技术的优点如下：
35、1、通过先检测基准r峰序列再延拓检测的方法，检测效率更高
36、混合信号中母亲和胎儿的心电信号r峰形态相似，且二者在时域和频域存在重叠，容易导致检测过程中的混淆误检。修正需要大量的分析运算，效率低下。本专利技术在检测初期就对r峰的基准序列进行母胎分类，一定程度上避免了相似性原理造成的母亲r峰被误检为胎儿r峰，并减少了类别修正带来的不必要的冗余计算。相比之下，该现有技术在初期检测时仅依本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种单通道无监督母胎混合心电信号的R峰检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的单通道无监督母胎混合心电信号的R峰检测方法，其特征在于，步骤S2中，对母胎混合心电信号依次进行预处理、峰值检测、数据分割和分级处理，确定每个信号片段的R峰检测策略；其中，所述检测策略包含：优质片段的R峰检测策略、含噪长片段的R峰检测策略和含噪短片段的R峰检测策略。
3.如权利要求2所述的单通道无监督母胎混合心电信号的R峰检测方法，其特征在于，步骤S2中，根据对预处理后母胎混合心电信号的峰值检测结果对整条信号进行数据分割，具体包括：
4.如权利要求3所述的单通道无监督母胎混合心电信号的R峰检测方法，其特征在于，步骤S3包括：
5.一种单通道无监督母胎混合心电信号的R峰检测装置，其特征在于，包括：
6.如权利要求5所述的单通道无监督母胎混合心电信号的R峰检测装置，其特征在于，确定模块用于对母胎混合心电信号依次进行预处理、峰值检测、数据分割和分级处理，确定每个信号片段的R峰检测策略；其中，所述检测策略包含：优质片段的R峰检测策略、含噪
7.如权利要求6所述的单通道无监督母胎混合心电信号的R峰检测装置，其特征在于，检测模块包括：
8.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有机器可执行指令，所述机器可执行指令在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器实现权利要求1至4任一项所述的单通道无监督母胎混合心电信号的R峰检测方法。
...【技术特征摘要】
1.一种单通道无监督母胎混合心电信号的r峰检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的单通道无监督母胎混合心电信号的r峰检测方法，其特征在于，步骤s2中，对母胎混合心电信号依次进行预处理、峰值检测、数据分割和分级处理，确定每个信号片段的r峰检测策略；其中，所述检测策略包含：优质片段的r峰检测策略、含噪长片段的r峰检测策略和含噪短片段的r峰检测策略。
3.如权利要求2所述的单通道无监督母胎混合心电信号的r峰检测方法，其特征在于，步骤s2中，根据对预处理后母胎混合心电信号的峰值检测结果对整条信号进行数据分割，具体包括：
4.如权利要求3所述的单通道无监督母胎混合心电信号的r峰检测方法，其特征在于，步骤s3包括：
5.一种单通道无...
【专利技术属性】
技术研发人员：王聪慧，吕俊，李俊彬，陈德伟，刘兴涛，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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