一種便攜式心電信號處理方法和心電信號處理裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種便攜式心電信號處理方法和心電信號處理裝置，其中，心電信號處理方法包括：通過IIR數(shù)字濾波器對輸入的心電信號進(jìn)行濾波，得到第一次濾波后的心電信號；根據(jù)需要濾除噪聲的頻率計(jì)算取樣周期；若第一次濾波后的心電信號在取樣周期內(nèi)中的最大值和最小值所對應(yīng)的兩點(diǎn)間的直線的斜率小于或等于預(yù)設(shè)的濾波的斜率閾值，則將第一次濾波后的心電信號輸出為心電圖信號；若該斜率大于濾波的斜率閾值，則通過濾波器對第一次濾波后的心電信號進(jìn)行至少一次濾波，直至得到第二心電信號并輸出，其中，第二心電信號在取樣周期內(nèi)的最大值和最小值所對應(yīng)的兩點(diǎn)間的直線的斜率小于濾波的斜率閾值。本發(fā)明專利技術(shù)提供的技術(shù)方案能夠有效消除心電信號中的噪聲。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及醫(yī)學(xué)信號處理領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式心電信號處理方法和心電信號處理裝置。
技術(shù)介紹
心電信號是一種電壓信號，它的伏值一般在0.5毫伏至5毫伏之間，相對于外界的工頻干擾等信號，心電信號屬于非常微弱的信號，因此，若不對心電信號進(jìn)行濾波處理，則原始的心電信號(即不加處理的心電信號)容易淹沒在噪聲中，從而嚴(yán)重影響基于心電信號的醫(yī)療診斷的實(shí)行。目前常采用平滑濾波技術(shù)對心電信號進(jìn)行處理，平滑濾波是低頻增強(qiáng)的空間域?yàn)V波技術(shù)，一般采用簡單平均法進(jìn)行，就是求鄰近像元點(diǎn)的平均亮度值，以此消除心電信號中的噪聲。雖然平滑濾波技術(shù)能夠較好的消除心電信號中的噪聲，然而，平滑濾波技術(shù)也存在明顯不足，例如，由于心電信號的噪聲強(qiáng)度隨環(huán)境的變化而變化，而平滑濾波技術(shù)并不能很好的適應(yīng)環(huán)境的變化，這使得在某些環(huán)境(如噪聲強(qiáng)度較大的環(huán)境)下，采用平滑濾波技術(shù)并不能有效濾除心電信號的噪聲。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提供一種便攜式心電信號處理方法和心電信號處理裝置，用于消除心電信號中的噪聲。本專利技術(shù)第一方面提供一種心電信號處理方法，包括:通過無限脈沖響應(yīng)(IIR, Infinite Impulse Response)數(shù)字濾波器對輸入的心電信號進(jìn)行濾波，得到第一次濾波后的心電信號；根據(jù)上述第一次濾波后的心電信號的波形頻率計(jì)算取樣周期，其中，上述取樣周期為上述第一次濾波后的心電信號的波形頻率的倒數(shù)；根據(jù)上述第一次濾波后的心電信號在上述取樣周期內(nèi)中的最大值和最小值，計(jì)算上述最大值和上述最小值所對應(yīng)的兩點(diǎn)間的直線的斜率；若上述斜率小于或等于預(yù)設(shè)的濾波的斜率閾值，則將上述第一次濾波后的心電信號輸出為心電圖信號；若上述斜率大于上述濾波的斜率閾值，則通過低通濾波器對上述第一次濾波后的心電信號進(jìn)行至少一次濾波，直至得到第二心電信號，其中，上述第二心電信號在上述取樣周期內(nèi)的最大值和最小值所對應(yīng)的兩點(diǎn)間的直線的斜率小于或等于上述濾波的斜率閾值；將上述第二心電信號輸出為心電圖信號。本專利技術(shù)第一方面提供一種心電信號處理裝置，包括:第一濾波單元，用于通過無限脈沖響應(yīng)IIR數(shù)字濾波器對輸入的心電信號進(jìn)行濾波，得到第一次濾波后的心電信號；第一計(jì)算單元，用于根據(jù)上述第一次濾波后的心電信號的波形頻率計(jì)算取樣周期，其中，上述取樣周期為上述第一次濾波后的心電信號的波形頻率的倒數(shù)；第二計(jì)算單元，用于根據(jù)上述第一次濾波后的心電信號在上述取樣周期內(nèi)中的最大值和最小值，計(jì)算上述最大值和上述最小值所對應(yīng)的兩點(diǎn)間的直線的斜率；輸出單元，用于當(dāng)上述第二計(jì)算單元計(jì)算得到的斜率小于或等于預(yù)設(shè)的濾波的斜率閾值時，將上述第一次濾波后的心電信號輸出為心電圖信號；第二濾波單元，用于當(dāng)上述第二計(jì)算單元計(jì)算得到的斜率大于上述濾波的斜率閾值時，通過低通濾波器對上述第一次濾波后的心電信號進(jìn)行至少一次濾波，直至得到第二心電信號，其中，上述第二心電信號在上述取樣周期內(nèi)的最大值和最小值所對應(yīng)的兩點(diǎn)間的直線的斜率小于或等于上述濾波的斜率閾值；上述輸出單元還用于將上述第二濾波單元濾波得到的上述第二心電信號輸出為心電圖信號。從本專利技術(shù)上述技術(shù)方案可知，本專利技術(shù)提供了一種復(fù)合濾波方案，首先通過IIR數(shù)字濾波器對心電信號進(jìn)行濾波，根據(jù)經(jīng)IIR濾波后得到的第一次濾波后的心電信號在取樣周期內(nèi)的最大值和最小值確定斜率，然后根據(jù)該斜率與濾波的斜率閾值的關(guān)系判定是否需要通過低通濾波器對第一次濾波后的心電信號進(jìn)行進(jìn)一步濾波，一方面，通過IIR濾波器和低通濾波器的復(fù)合濾波，能夠有效消除心電信號中的噪聲，另一方面，上述濾波的斜率閾值可以根據(jù)不同的環(huán)境進(jìn)行設(shè)定，從而實(shí)現(xiàn)在不同的環(huán)境下對心電信號的噪聲的有效濾除。【附圖說明】為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術(shù)提供的一種便攜式心電信號處理方法一個實(shí)施例流程示意圖；圖2_a為本專利技術(shù)提供的一種心電圖信號場景示意圖；圖2_b為本專利技術(shù)提供的一種便攜式心電信號處理方法另一個實(shí)施例流程示意圖；圖2-c為本專利技術(shù)提供的一種R波定位方法實(shí)施例流程示意圖；圖3為本專利技術(shù)提供的一種便攜式心電信號處理裝置一個實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】為使得本專利技術(shù)的專利技術(shù)目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本專利技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對本專利技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實(shí)施例，而非全部實(shí)施例。基于本專利技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。本專利技術(shù)實(shí)施例提供一種便攜式心電信號處理方法，上述方法包括:通過IIR數(shù)字濾波器對輸入的心電信號進(jìn)行濾波，得到第一次濾波后的心電信號；根據(jù)上述第一次濾波后的心電信號的波形頻率計(jì)算取樣周期，其中，上述取樣周期為上述第一次濾波后的心電信號的波形頻率的倒數(shù)；根據(jù)上述第一次濾波后的心電信號在上述取樣周期內(nèi)中的最大值和最小值，計(jì)算上述最大值和上述最小值所對應(yīng)的兩點(diǎn)間的直線的斜率；若上述斜率小于或等于預(yù)設(shè)的濾波的斜率閾值，則將上述第一次濾波后的心電信號輸出為心電圖信號；若上述斜率大于上述濾波的斜率閾值，則通過低通濾波器對上述第一次濾波后的心電信號進(jìn)行至少一次濾波，直至得到第二心電信號，其中，上述第二心電信號在上述取樣周期內(nèi)的最大值和最小值所對應(yīng)的兩點(diǎn)間的直線的斜率小于或等于上述濾波的斜率閾值；將上述第二心電信號輸出為心電圖信號。本專利技術(shù)實(shí)施例還提供相應(yīng)的心電信號處理裝置。以下分別進(jìn)行詳細(xì)說明。下面對本專利技術(shù)實(shí)施例中提供的一種便攜式心電信號處理方法進(jìn)行描述，請參閱圖1，本專利技術(shù)實(shí)施例中的便攜式心電信號處理方法包括:101、通過IIR數(shù)字濾波器對輸入的心電信號進(jìn)行濾波，得到第一次濾波后的心電信號;首先說明的是，本專利技術(shù)實(shí)施例中的心電信號是指心臟活動時所產(chǎn)生的生理電信號。可選的，本專利技術(shù)實(shí)施例中的IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法為:首先，在單位圓上均勻分布零點(diǎn)，其中，零點(diǎn)是指當(dāng)輸入幅度不為零且輸入頻率使輸出幅值為零的點(diǎn)，即，零點(diǎn)表明與該零點(diǎn)所在位置相對應(yīng)的頻率處的幅值完全衰減；其次，選擇位于單位圓上的極點(diǎn)，精確抵消單位圓上的一些零點(diǎn)，使得該零點(diǎn)所在位置相對應(yīng)的頻率處的幅值不會衰減，其中，極點(diǎn)是指當(dāng)輸入幅度不為零且輸入頻率使輸出幅值為無窮大的點(diǎn)。由于單位圓上的每一點(diǎn)代表不同的頻率，因此，零-極點(diǎn)位置決定了頻率響應(yīng)，IIR數(shù)字濾波器為遞歸濾波器的特定形式。當(dāng)然，本專利技術(shù)實(shí)施例也可以采用IIR數(shù)字濾波器的常規(guī)設(shè)計(jì)方案對輸入的心電信號進(jìn)行濾波，此處不做限定。102、根據(jù)上述第一次濾波后的心電信號的波形頻率計(jì)算取樣周期，其中，上述取樣周期為上述第一次濾波后的心電信號的波形頻率的倒數(shù)。103、根據(jù)上述第一次濾波后的心電信號在上述取樣周期內(nèi)中的最大值和最小值，計(jì)當(dāng)前第1頁1 2 3 4 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種便攜式心電信號處理方法，其特征在于，包括：通過無限脈沖響應(yīng)IIR數(shù)字濾波器對輸入的心電信號進(jìn)行濾波，得到第一次濾波后的心電信號；根據(jù)所述第一次濾波后的心電信號的波形頻率計(jì)算取樣周期，其中，所述取樣周期為所述第一次濾波后的心電信號的波形頻率的倒數(shù)；根據(jù)所述第一次濾波后的心電信號在所述取樣周期內(nèi)中的最大值和最小值，計(jì)算所述最大值和所述最小值所對應(yīng)的兩點(diǎn)間的直線的斜率；若所述斜率小于或等于預(yù)設(shè)的濾波的斜率閾值，則將所述第一次濾波后的心電信號輸出為心電圖信號；若所述斜率大于所述濾波的斜率閾值，則通過低通濾波器對所述第一次濾波后的心電信號進(jìn)行至少一次濾波，直至得到第二心電信號，其中，所述第二心電信號在所述取樣周期內(nèi)的最大值和最小值所對應(yīng)的兩點(diǎn)間的直線的斜率小于或等于所述濾波的斜率閾值；將所述第二心電信號輸出為心電圖信號。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李堅(jiān)強(qiáng)，明仲，
申請(專利權(quán))人：李堅(jiān)強(qiáng)，明仲，
類型：發(fā)明
國別省市：廣東;44