[发明专利]处理生物电信号的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，具体涉及一种处理生物电信号的方法及装置。

背景技术

心电信号的检测和分析是心脏疾病临床诊断中的重要环节，其分析结果将会直接影响对患者病情的判断及后续的治疗。心电信号可以通过心电图(ECG，Electrocardiogram)反映。心电信号通常是由一些特殊的波，例如P波、QRS波、T波等组成，其中P波代表了心房兴奋的传播过程，QRS波代表了心室兴奋的传播过程，T波则反映了心室兴奋后的复极的过程。在心电信号自动分析领域，心电信号的噪声抑制和消除是比较关键的问题。心电信号噪声主要包括工频干扰噪声、肌电干扰噪声、基线漂移噪声等，其中工频干扰噪声主要来源于工作电源的干扰，干扰频率比较稳定，为50Hz及其谐波，其幅值变动较小；肌电干扰噪声是由于肌肉紧张引起，具有很大的随机性，属于高频部分，其频谱特性接近白噪声；基线漂移噪声由人体呼吸引起，表现为ECG基线随呼吸产生周期性漂移，一般其频率低于1Hz。

为了抑制和消除心电信号噪声，现有技术中存在一种基于小波变换的ECG去噪方法。该方法主要采用Coif4小波对采样的心电信号进行尺度的分解，将第9尺度的近似系数设置为零，以滤除基线漂移噪声；对第一尺度的细节系数按照给定阈值进行适当的衰减，从而抑制肌电干扰噪声；对第二和第三尺度的细节系数按照给定阈值进行适当衰减，以滤除工频干扰噪声；最后重构以上处理后的系数，实现滤波，从而通过滤波抑制和消除心电信号噪声。

在对现有技术的研究和实践过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：

现有技术对于室扑和室颤片段不能较好识别，也没有对室扑和室颤片段的细节系数进行处理，使得抑制和消除心电信号噪声的效果受到影响。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种处理生物电信号的方法及装置，能够更有效地对心电信号噪声进行抑制和消除处理。

为解决上述技术问题，本发明所提供的实施例是通过以下技术方案实现的：

一种处理生物电信号的方法，包括：

将采样的心电信号进行小波分解；

在第五尺度的细节系数中确定符合第一设定条件的第一极值点；

根据各符合第一设定条件的第一极值点出现的频率关系及其对应波形的振幅关系确定室扑和室颤片段；

将确定的室扑和室颤片段对应在第一尺度和第二尺度的第一片段的细节系数置零。

一种处理生物电信号的装置，包括：

信号分解单元，用于将采样的心电信号进行小波分解；

室扑和室颤处理单元，用于在第五尺度的细节系数中确定符合第一设定条件的第一极值点；根据各符合第一设定条件的第一极值点出现的频率关系及其对应波形的振幅关系确定室扑和室颤片段；将确定的室扑和室颤片段对应在第一尺度和第二尺度的第一片段的细节系数置零。

上述技术方案可以看出，本发明实施例技术方案是在将采样的心电信号进行小波分解后，考虑室扑和室颤的能量主要体现在第五尺度，因此在第五尺度的细节系数中确定符合设定条件的极值点，并根据各极值点出现的频率关系及其对应波形的振幅关系确定室扑和室颤片段，从而识别出室扑和室颤片段，之后再将确定的室扑和室颤片段对应在第一尺度和第二尺度的片段的细节系数进行置零处理，从而就可以将这些细节系数对应的噪声消除，提高对心电信号噪声进行抑制和消除处理的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例处理生物电信号的方法流程图；

图2是本发明另一实施例处理生物电信号的方法流程图；

图3是本发明实施例小波分解的尺度系数示意图；

图4是本发明实施例细节系数D5中满足条件的极值点示意图；

图5是本发明实施例图4中系数对应的原始的心电信号示意图；

图6是本发明实施例细节系数D4中满足条件的极值点示意图；

图7是本发明实施例图6中系数对应的原始的心电信号示意图；

图8是本发明实施例尺度3进行系数处理后的示意图；

图9是本发明实施例处理生物电信号的装置结构示意图。

具体实施方式