,所述提取T波與P波的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)的過程可以包括:
[0110] 步驟S34,在T波波峰與P波波峰的兩側(cè),通過預(yù)設(shè)局部變換法提取T波、P波的起 始點(diǎn)和終止點(diǎn)。
[0111] 在本實(shí)施例中,所述預(yù)設(shè)局部變換法為改進(jìn)局部變換法。以提取T波的起始點(diǎn) (i)為例,所述通過預(yù)設(shè)局部變換法提取T波起始點(diǎn)的過程如下:首先計(jì)算S峰與T峰連 接直線LST的表達(dá)式。接著,計(jì)算S峰與T峰間心電信號數(shù)據(jù)點(diǎn)至LST的垂直距離,得出特征 序列D(i)。最后,尋找序列D(i)的最小值點(diǎn),對應(yīng)于S峰與T峰間心電信號斜率變化最大 的點(diǎn),即為T波的起始點(diǎn)Ui)所在的位置。T波的終點(diǎn)位置Trff (i)、P波的起點(diǎn)和終點(diǎn)位 置PcJUffQ)均以同樣的方法確定。參考圖6,為以上心電信號特征信息的提取方法一 實(shí)施例特征信息提取的效果圖,R峰用"A"標(biāo)出,Q峰、S峰、T峰和P峰用標(biāo)出,Ui) 和P?(i)用""標(biāo)出,Ui)和Prff(i)用""標(biāo)出。
[0112] 為了更好的描述本發(fā)明心電信號特征信息的提取的過程,參考圖7,所述心電信號 提取的流程包括:1、心電信號預(yù)處理;2、QRS波群范圍確定;3、R峰、Q峰、S峰位置確定;4、 T波與P波波峰位置確定;5、T波與P波起始點(diǎn)、終止點(diǎn)確定。1至5的具體過程如上述各 個(gè)實(shí)施例所述。
[0113] 本實(shí)施例通過根據(jù)心電信號確定QRS波群的范圍,并基于QRS波群范圍確定R峰 位置、Q峰與S峰的位置及提取T波與P波的波峰位置,實(shí)現(xiàn)心電信號特征信息的提取。使 得心電信號的特征信息獲取的適應(yīng)性強(qiáng),且減少了心電信號特征信息提取的計(jì)算量。
[0114] 上述實(shí)施例的心電信號特征信息的提取方法的執(zhí)行主體均可以為心電信號分析 設(shè)備。更進(jìn)一步地,該心電信號特征信息的提取方法可以由安裝在心電信號分析設(shè)備上的 客戶端心電信號特征信息的提取程序?qū)崿F(xiàn),其中,該心電信號分析設(shè)備可以包括但不限于 心電信號檢測儀、計(jì)算機(jī)、PC等。
[0115] 對應(yīng)上述心電信號特征信息的提取方法,本發(fā)明進(jìn)一步提供一種心電信號特征信 息的提取裝置。
[0116] 參照圖8,圖8為本發(fā)明心電信號特征信息的提取裝置的較佳實(shí)施例的功能模塊 示意圖。
[0117] 在一實(shí)施例中,所述心電信號特征信息的提取裝置包括:獲取模塊10、處理模塊 20及提取模塊30。
[0118] 所述獲取模塊10,用于獲取待處理的心電信號;
[0119] 所述處理模塊20,用于確定所述待處理心電信號中QRS波群的范圍;
[0120] 在本實(shí)施例中,所述待處理的心電信號的獲取方式包括:從本地保存的心電信號 中獲取需要處理的心電信號,或者實(shí)時(shí)采集待檢測用戶的心電信號。所述實(shí)時(shí)采集待檢測 用戶的心電信號可以通過心電圖儀采集。
[0121] 在獲取到待處理的心電信號后,為了保證采集的心電信號的準(zhǔn)確性及減少數(shù)據(jù) 量:
[0122] 對所述待處理心電信號進(jìn)行預(yù)處理,所述預(yù)處理包括但不限于通過數(shù)字濾波算法 濾除工頻干擾、基線漂移及其他噪聲干擾等。利用經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸猓‥MD,ExperimentalMode Decomposition)算法確定心電信號中QRS波群的范圍。QRS波群:反映左、右心室的電激動(dòng) 過程,稱QRS波群的寬度為QRS時(shí)限,代表全部心室肌激動(dòng)過程所需要的時(shí)間。正常人最高 不超過0. 10s。QRS波群時(shí)間延長,見于心室肥大、心室內(nèi)傳導(dǎo)阻滯及預(yù)激綜合征。
[0123] 具體的,參考圖9,所述處理模塊20包括分解單元21和處理單元22,
[0124] 所述分解單元21,用于對所述待處理的心電信號進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸?,得到其本?模函數(shù),并從所得到的本征模函數(shù)中選取所述待處理心電信號的一階高頻本征模函數(shù);
[0125] 所述處理單元22,用于根據(jù)所述一階高頻本征模函數(shù)及滑動(dòng)平均濾波函數(shù),確定 所述待處理心電信號的特征信號,根據(jù)所述特征信號的范圍確定所述QRS波群的范圍。
[0126] 在本實(shí)施例中,所述經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸膺m合于分析非線性、非平穩(wěn)信號序列,具有很 高的信噪比。經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸?,它能使?fù)雜信號分解為有限個(gè)本征模函數(shù)(IntrinsicMode Function,簡稱頂F),所分解出來的各頂F分量包含了原信號的不同時(shí)間尺度的局部特征 信號。它依據(jù)數(shù)據(jù)自身的時(shí)間尺度特征來進(jìn)行信號分解,無須預(yù)先設(shè)定任何基函數(shù)。
[0127] 對心電信號進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)?zāi)J椒纸猥@取其本征模函數(shù)(IMF,IntrinsicMode Function),并從所得到的本征模函數(shù)中選取所述待處理心電信號的一階高頻本征模函數(shù) II(x),計(jì)算所述待處理心電信號的特征信號:
[0128] ftsg(x) =M〇vAvg( | 1々)|,fs/K),其中,K為配置參數(shù),用于調(diào)節(jié) 特征信號的平滑度,函數(shù)y=MovAvg(x,N)為滑動(dòng)平均濾波函數(shù),其傳輸函數(shù)為:
設(shè)定閾值TH,滿足ftsg(x) >TH特征信號的范圍對應(yīng)著QRS波群的范 圍。
[0129] 根據(jù)所述一階高頻本征模函數(shù)及滑動(dòng)平均濾波函數(shù),確定所述待處理心電信號的 特征信號,根據(jù)所述特征信號的范圍確定所述QRS波群的范圍。
[0130] 所述處理模塊20,還用于在QRS波群范圍內(nèi),確定R峰位置,并根據(jù)QRS波群范圍 和所確定的R峰位置確定Q峰與S峰的位置;
[0131] 具體的,參考圖10,所述處理模塊20還包括獲取單元23,
[0132] 所述獲取單元23,用于獲取所述QRS波群中的極大值點(diǎn);
[0133] 所述處理單元22,還用于在所述極大值點(diǎn)為一個(gè)時(shí),根據(jù)所述極大值點(diǎn)確定所述 R峰位置;
[0134] 所述獲取單元23,還用于在所述極大值點(diǎn)為多個(gè)時(shí),獲取各個(gè)所述極大值點(diǎn)預(yù)設(shè) 范圍內(nèi)斜率特征最大的極大值點(diǎn);
[0135] 所述處理單元22,還用于根據(jù)所獲取的極大值點(diǎn)確定所述R峰位置;
[0136] 所述獲取單元23,還用于在QRS波群起點(diǎn)與R峰范圍內(nèi),獲取極小值點(diǎn)作為第一極 小值點(diǎn);
[0137] 所述處理單元22,還用于在所述第一極小值點(diǎn)為一個(gè)時(shí),根據(jù)所述極小值點(diǎn)確定 所述Q峰位置;
[0138] 所述獲取單元23,還用于在所述第一極小值點(diǎn)為多個(gè)時(shí),獲取各個(gè)所述第一極小 值點(diǎn)預(yù)設(shè)范圍內(nèi)斜率特征最小的極小值點(diǎn);
[0139] 所述處理單元22,還用于根據(jù)第一極小值點(diǎn)中斜率特征最小的極小值點(diǎn)確定所述 Q峰位置;
[0140] 所述獲取單元23,還用于在QRS波群終點(diǎn)與R峰范圍內(nèi),獲取極小值點(diǎn)作為第二極 小值點(diǎn);
[0141] 所述處理單元22,還用于在所述第二極小值點(diǎn)為一個(gè)時(shí),根據(jù)所述極小值點(diǎn)確定 所述S峰位置;
[0142] 所述獲取單元23,還用于在所述第二極小值點(diǎn)為多個(gè)時(shí),獲取各個(gè)所述第二極小 值點(diǎn)預(yù)設(shè)范圍內(nèi)斜率特征最小的極小值點(diǎn);
[0143] 所述處理單元22,還用于根據(jù)第二極小值點(diǎn)中斜率特征最小的極小值點(diǎn)確定所述 S峰位置。
[0144] 在本實(shí)施例中,具體的找出各峰的過程為:找出QRS波群中的極大值點(diǎn),記為 Rpeak(i),i= 1,2,..?。若Rpeak(i)多于1個(gè),比較極大值點(diǎn)附近斜率特征Rft(i):
[0145] Rft(i) = 2XE(Rpeak(i)-E(Rpeak(i)-M)-E(Rpeak(i)+M),i= 1,2,…,M為2 ~6 間 的整數(shù)。R峰附近斜率特征Rft(i)應(yīng)最大,由此可確定R峰位置。接著,在QRS波群起點(diǎn)至R峰范圍內(nèi),尋找極小值點(diǎn),記為Qpf3ak⑴,i= 1,2,…,根據(jù)與計(jì)算斜率特征Rft⑴相同的 方法,計(jì)算斜率特征Qft⑴,并由此確定Q峰位置。最后,在R峰至QRS波群終點(diǎn)范圍內(nèi),采 用與檢測Q峰相同的方式,確定S峰位置。
[0146] 所述提取模塊30,用于在所述QRS波群與相鄰的QRS波群間,提取T波與P波的相 關(guān)信息,所確定的QRS波群的范圍、R峰位置、Q峰與S峰的位置及所提取的T波與P波的 相關(guān)信息為所述待處理心電信號的特征信息,所述相關(guān)信息包括T波與P波的波峰位置及 T波與P波的起始點(diǎn)和終止點(diǎn)。
[0147] 參考圖11,所述提取模塊30包括:計(jì)算單元31、確定單元32及提取單元33,
[0148] 所述計(jì)算單元31,用于計(jì)算得到T波與P波的分界點(diǎn);
[0149] 所述確定單元32,用于在所述QRS波群的起點(diǎn)與所述分界點(diǎn)之間獲取極大值點(diǎn)作 為第一極大值點(diǎn),確定幅度最大的第一極大值點(diǎn);
[0150] 所述提取單元33,用于根據(jù)幅度最大的第一極大值點(diǎn)提取所述T波的波峰位置;
[0151] 所述確定單元32,還用于在所述QRS波群的終點(diǎn)與所述分界點(diǎn)之間獲取極大值點(diǎn) 作為第二極大值點(diǎn),確定幅度最大的第二極大值點(diǎn);
[0152] 所述提取單元33,還用于根據(jù)幅度最大的第二極大值點(diǎn)提取所述P波的波峰位 置。
[0153] 首先,確定T波與P波的分界點(diǎn)TPsep (i)位置:
[0154] TPsep (i) = 3/5 (QRSdf ⑴-QRS。。(i)) +QRS。。(i),QRS。。(i),QRSrff ⑴與QRSdf ⑴分 別表示QRS波群的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置。接著,在QRSm (i) -TPsep (i)范圍內(nèi)尋找極大值點(diǎn),幅度 最高的即為T波