[发明专利]一种脉搏波形第一特征点和第二特征点的提取方法

说明书

技术领域

本发明属于对生物信号进行信息处理的技术领域，具体地说涉及一种脉搏波形第一特征点和第二特征点的提取方法。

背景技术

生物信号的分析大多都是依赖于生物信号中的一些关键点位置的判别，如心电图中的QRS波群。除了心电信号，脉搏波信号作为一种生物信号，也包含了生物体的生理信息。脉搏波信号是人体的体表信号，由心脏搏动而产生。由于脉搏波信号的获取要比心电信号的获取更为便捷、简单、易于操作，因此通过实时采集脉搏波可以对生物体的生理信息进行准确监测。

脉搏波十分复杂，即使同一个人的脉搏波也不会每一个周期都相同，因此对于脉搏波信号的分析的重点就是确定其周期，也就是对脉搏波形第一特征点和第二特征点的提取。

由于脉搏波信号属于弱信号，因此对脉搏波信号的获取和分析容易受到人体运动或者其他工频的干扰。如何能够在众多干扰信号中找到原本就不甚规则的脉搏波信号的第一特征点和第二特征点，是本领域技术人员亟待解决的问题。

在现有技术中，已有通过小波变换方式来识别脉搏波信号中的第一特征点和第二特征点的方法，但是这种方法对于特征点的定位相对模糊或者不准确，与实际波形存在较大误差。

发明内容

为了对实际脉搏波形进行精确分析，对于脉搏波形的第一特征点和第二特征点进行准确提取，本发明提供了一种脉搏波形第一特征点和第二特征点的提取方法。

根据本发明的一个方面，提供一种脉搏波形第一特征点和第二特征点的提取方法，所述方法包括步骤：

a）选取包括多个脉搏周期的一段脉搏波信号，通过极大极小值点确定所述脉搏波信号中主波的至少一个波谷，和至少所述波谷之后的下一个主波的波峰；

b）在所述波谷与下一个主波的波峰之间，获取：

ymin，所述脉搏波信号的第一个极小值点；

ymax，所述第一个极小值点ymin之后的第一个极大值点；

对所述脉搏波信号进行一阶求导，得到所述脉搏波信号的一阶导数，从所述一阶导数中获取：

diff1min，一阶导数的第一个极小值点；和

diff1max，所述一阶导数的第一个极小值点diff1min之后的所述一阶导数的第一个极大值点；

若上述diff1min、diff1max、ymin、ymax都存在，则执行步骤c1）；

若只存在diff1min、diff1max，而不存在ymin、ymax，则执行步骤c2）；

c1）对所述diff1min、diff1max、ymin、ymax进行判断，

若满足关系：diff1min<diff1max<ymin<ymax，则给所述第一特征点赋值为diff1min，给所述第二特征点赋值为diff1max；

若满足关系：diff1min<ymax&&ymin<diff1max，则给所述第一特征点赋值为ymin，给所述第二特征点赋值为ymax；

c2）给所述第一特征点赋值为diff1min，给所述第二特征点赋值为diff1max。

根据本发明的一个具体实施方式，所述步骤a）进一步为选取包括至少5个脉搏周期的一段脉搏波信号，通过极大极小值点确定所述脉搏波信号中主波的至少一个波谷，和至少所述波谷之后的下一个主波的波峰。

根据本发明的另一个方面，提供一种脉搏波形第一特征点和第二特征点的提取方法，所述方法包括步骤：

a）选取包括多个脉搏波周期的一段脉搏波信号，通过极大极小值点确定所述脉搏波信号中主波的至少一个波谷，和至少所述波谷之后的下一个主波的波峰；

b）对所述脉搏波信号进行一阶求导和二阶求导；

c）在所述波谷之后，获取：

diff1min，一阶导数的第一个极小值点；

diff1max，所述diff1min之后的一阶导数的第一个极大值点；

diff2min，所述diff1max点之后二阶导数的第一个极小值点；并

在所述diff1min和所述diff2min之间获取极大极小值对，

若存在所述极大极小值对，则执行步骤d1）；

若不存在所述极大极小值对，则执行步骤d2）；

d1）进行阈值判别，当符合所述阈值条件时，则给所述第一特征点赋值为所述极大值、给所述第二特征点赋值为所述极小值；

d2）给所述第一特征点赋值为diff1min，给所述第二特征点赋值为diff2min。