一种生物电信号处理的方法和设备技术

本发明专利技术涉及生物电信号检测领域，尤其涉及一种生物电信号处理的方法和设备。该方法包括如下步骤：A、接收生物电采样信号；B、检测当前采样点是否存在极化电压；若否，执行步骤C；若是，执行步骤D；C、对当前采样点信号采用截止频率为PHz的第三高通滤波器进行滤波处理，得到所述采样点的生物电信号并输出，然后对下个采样点执行步骤B；D、当前采样点为起点往后T1时间内，处理所有采样点的生物电信号都为“0”并输出；以及对所述T1时间后的第一个采样点执行步骤B。本发明专利技术通过自动检测并处理极化电压，使输出生物电信号显示清楚且快速稳定，解决了现有技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物电信号检测领域，尤其涉及一种生物电信号处理的方法和设备。
技术介绍
生物电检测是以人体或者其他生物体为对象实现生物电信号提取的一种宏观技术统称，当机体有生理反应时最先发生的是生物电反应，所以人体不同部位的生物电检测能记录反应相应部位的兴奋变化，也是临床诊断的重要依据。生物电信号很微弱几乎都主要集中在UV mV级，并且不同信号在强弱上并不相等。生物电信号检测过程中存在很多干扰，例如工频干扰、极化电压干扰等。目前，大多数生物电检测或者测量仪器都具有一定滤波功能。但是该滤波功能对于极化电压干扰的滤除效果十分不理想。以心电图机为例，图I是采集的生物电采样信号的波形图。图I中最左边的振幅很大(260mv左右)的信号为极化电压信号，后面振幅较小(-0. 6mv-0. 5mv左右)的波动信号为心电信号。图2是经过现有技术滤波处理后心电图机得到的心电信号波形图。图2中，该心电信号出现了往上漂移的现象(图形上直观表现)，出现了基线漂移，往往会压缩心电信号使其显示不清楚(图2中，每格代表2mv,而图I中，每格代表O. 5mv),并且,该心电信号过了较长一段时间(IOs左右)才稳定下来。为了解决此问题，现有技术中往往通过增加复位键，通过使用者手动释放电极上的极化电压，快速减少极化电压，使心电信号波形尽快稳定。此种方法虽然可以解决问题，但是需要人工干预，增加了医生或护士的工作量。同时存在一定隐患，万一医生或护士没有进行手动释放，那么得出的心电图会不清晰，可能导致医生的误判。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的缺乏自动处理极化电压的技术问题，提供一种生物电信号处理方法和设备，具体方案如下一种生物电信号处理方法，包括如下步骤A、接收生物电采样信号；B、检测当前采样点是否存在极化电压；若否，执行步骤C ;若是，执行步骤D ；C、对当前采样点信号采用截止频率为PHz第三高通滤波器进行滤波处理，得到所述采样点的生物电信号并输出，然后对下个采样点执行步骤B ；D、当前采样点为起点往后Tl时间内，处理所有采样点的生物电信号都为“O”并输出；以及对所述Tl时间后的第一个采样点执行步骤B。本专利技术提供的生物电信号处理设备，包括接收模块，用于接收生物电采样信号；与接收模块连接的极化电压检测模块，用于检测生物电采样信号中是否存在极化电压；与接收模块和极化电压检测模块连接的截止频率为PHz的第三高通滤波器，用于当检测生物电采样信号中不存在极化电压时，对所述检测的生物电采样信号进行滤波处理，得到生物电信号并输出；以及与接收模块和极化电压检测模块连接的极化处理模块，用于当检测生物电采样信号中存在极化电压时，存在极化电压的采样点为起点往后Tl时间内，处理所有采样点的生物电信号都处理为“O”并输出。有益效果 本专利技术的生物电信号处理方法和设备，通过自动检测并处理极化电压，使输出生物电信号显示清晰且快速稳定，解决了现有技术问题。附图说明图I是采集的生物电采样信号的波形图；图2是经过现有技术滤波处理后得到的生物电信号波形图；图3是本专利技术实施例的生物电信号处理方法流程图；图4是本专利技术实施例的极化电压检测方法流程图；图5是本专利技术实施例的生物电信号处理设备结构图；图6是本专利技术实施例的极化电压检测模块的结构图；图7是经过本专利技术实施例生物电信号处理方法处理后的生物电信号波形图。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。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。本专利技术实施例所述及的生物电是由生物细胞电活动产生的，包括心电、脑电、肌电、神经电、胃电和眼电等等。本专利技术实施例中生物电采样信号一般是指通过电极或者传感器采集，然后经过模拟放大、模拟滤波和模数转换得到的数字信号。下文描述中，该生物电采样信号为原始信号，生物电信号为经过处理的信号。图3是本专利技术实施例的生物电信号处理方法流程图。图4是本专利技术实施例的极化电压检测方法流程图。参照图3和图4，本专利技术实施例的生物电信号处理方法包括如下步骤SOO、初始化。本实施例优选采用本步骤。在某些实施例中，可以调用其他参数，可以省略本步骤。本实施例中使用的所有高通滤波器均为数字滤波器，因此，可以方便根据不同生物电信号进行参数调整，并且可以实现数字化处理，减小仪器体积。本实施例优选该所有数字滤波器的公式为Y(N)=c2*Y(N-l)+cl*(X(N)-X(N-l))，cl、c2为参数，cl、c2的取值范围均为大于O小于I。不同的滤波器差别在于Cl和c2的不同。Y(N)是第N点滤波器处理结果值，Y(N-I)是第N-I点滤波器处理结果值，X(N)是第N点滤波器输入值，X(N-I)是第N-I点滤波器输入值，以达到运算量少、效率高的目的。对于第三高通滤波器而言，第N点滤波器处理结果值即为第N点的生物电信号，第N点滤波器输入值即为第N点的生物电采样信号。第一高通滤波器和第二高通滤波器的处理值并不直接用于输出，而是用于传递参数，这也是本专利技术的亮点之一。本实施例优选第一高通滤波器、第二高通滤波器和第三高通滤波器一起使用，具体使用过程详细见下面描述，以使处理后得到的生物电信号显示更加清晰及以更快稳定，同时减少错误显示，减少误判概率。在某些实施例中，可以不需要第一高通滤波器和第二高通滤波器，这样效果会稍差些，此时，X(N-I)、Y (N-I)是与当前处理点该第三高通滤波器最近一次的输入和输出。本步骤中主要初始化第一高通滤波器、第二高通滤波器和第三高通滤波器的Cl、c2。本实施例以处理心电信号为例初始化如下参数所述第一高通滤波器的Cl为O. 8878、c2为O. 7757，所述第二高通滤波器的Cl为O. 9408、c2为O. 8816，所述第三高通滤波器的Cl为O. 9998、c2为O. 9997，可以更加到位地去除极化电压，更加真实地反映所需数据。本步骤中，也初始化检测是否存在极化电压的端点值，为了使检测更加准确。本步骤中，也使其他参数恢复到初始值，例如，第三高通滤波器或第一高通滤波器初始的Y(O)、X(O)，一般该Y(O)、X(O)为零，当然也可以根据需要改成别的数值，以方便开始本次处理。S10、接收生物电采样信号。接收生物电采样信号(原始信号)，一般有一个缓冲器进行保存，以便后续使用。为了方便数字化处理，该生物电采样信号一般为数字信号。S20、检测当前采样点是否存在极化电压。若否，执行步骤S30 ;若是，执行步骤S40 ；请参阅图4，该检测当前采样点是否存在极化电压的方法如下S21、判断在生物电采样信号中以当前采样点为起点往回追述T时间内斜率大于第一阈值的采样点的第一数量是否大于M ;若否，执行步骤S24 ;若是，执行步骤S22 ；本步骤首先计算该T时间内采样点的斜率，然后统计斜率大于第一阈值的采样点的数量即第一数量，再后判断该第一数量是否大于M，最后，根据该判断结果，选择下步处理步骤。该当前采样点的斜率计算公式为|d-d |，d是当前采样点的采样值，d是当前采样点之前一采样点的采样值；因此，对于第一个采样点来说，计算斜率时，就需要初始化d的值，一般该d的值为0，当然，也可以根据需要改成别的值，不然就会出现错误信息。T的取值范围为5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李德东，洪洁新，
申请(专利权)人：深圳市邦健电子有限公司，
类型：发明
国别省市：