[发明专利]心电信号R波的提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及到医疗器械技术领域，具体地说，是一种心电信号R波的提取方法。 

背景技术

QRS波是心电图ECG（Eletrocardiogram）信号的主要特征，因此在Indian信号最重要的是检测出QRS波。这是因为只有在确定QRS波群后下才能计算心率、检测心率变异，并进一步检测心电信号的其他细节。目前R波的检测有以下几种检测方法：差分法、滤波器组法、小波变换法等。差分法具有直观形象计算量小的优点，但是抗干扰能力弱；滤波器组法具有运算量小，抗干扰能力较强的优点，但是时常出现错检和漏检情况；小波变换法对R波的提取效果很好，但是运算大，运算复杂。 

因此，需要一种能够克服抗干扰能力弱、准确率低、运算量大、运算复杂等缺陷的提取方法。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种抗干扰能力强、准确率高、运算量小的心电信号R波的提取方法。 

为达到上述目的，本发明表述一种心电信号R波的提取方法，具体按照以下步骤进行： 

步骤1：获取预定时间T内的心电信号，并进行低通滤波预处理； 

步骤2：对滤波后的心电信号提取第一个R波，并将第一个R波所在心电信号段作为初始模板； 

步骤3：对获取的心电信号进行双阈值比较和粗细匹配计算，提取预定时间T内其它R波。 

作为进一步描述，所述步骤1中以频率f=400Hz进行采样，将采样获取的心电信号按照截止频率100Hz进行低通滤波；所述步骤2中获取第一个R波的具体方法按照以下步骤进行： 

步骤2-1：从起始处取宽度W1=2s的心电信号段； 

步骤2-2：按照等式（a）对心电信号做一阶前向差分运算，得到差分信号dif(k)，等式中f(k)为滤波后的心电信号，f(k+1)是f(k)的移位序列； 

dif(k)＝f(k)-f(k+1)   （a） 

步骤2-3：找到该信号段的前向差分的最大值dif(k)_max所在的位置，记为K0点； 

步骤2-4：以K0点为中心，取宽度W2=100ms的心电信号段，找到该信号段中的最大值点K1，即为第一个R波所在位置。 

作为进一步描述，所述步骤3中的双阈值比较和粗细匹配具体按照以下步骤进行： 

步骤3-1：以上一个R波所在点的位置为中心，选取宽度W3=150ms的心电信号段作为模板信号； 

步骤3-2：设置t0的初值并滑动t0，取宽度为W3=150ms的心电 信号段作为匹配信号； 

步骤3-3：更新幅度阈值； 

步骤3-4：将匹配信号段中的最大值与幅度阈值比较，小于阈值的则进入步骤3-5作粗糙匹配，大于阈值的则进入步骤3-6作精细匹配； 

步骤3-5：按照等式（b）计算粗糙匹配度Q1，并将得到的粗糙匹配度Q1与阈值c1比较，若Q1大于c1的，则返回步骤3-3重新更新幅度阈值，若Q1小于c1的，则修改t0=t1，返回步骤3-2； 

Q1=(1-|Mk-ki|Mk)*(1-|Mc-ci|Mc)---(b)]]>