[发明专利]一种脉搏数据的预处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种脉搏数据采集及预处理方法，涉及脉搏数据采集技术领域。

背景技术

脉搏数据的采集与分析在现代疾病分析及诊断系统(如中医脉象、心血管功能检测、妊高征检测等系统)中被广泛采用。脉搏数据的质量直接影响诊断结果，因此真实正确的脉搏数据获取至关重要。影响脉搏数据采集质量因素包括两个方面：(1)电子元件及硬件电路(敏感元件，调理电路等)，受加工制造技术及元件性能影响；(2)脉搏数据采集及预处理方法。

现有技术条件下，改善因素(1)相对困难，技术更新周期相对缓慢，所以脉搏处理及预处理方法对提高脉搏数据采集精度是最有效最直接。

在实际采集脉搏数据过程中，人体呼吸和体动都会使脉象的基线出现漂移；脉象信号是微弱的生理信号，受其它设备的电磁干扰，高频噪声叠加在脉搏波上犹如毛刺；电源电压的波动会引起脉搏波比较大的畸变；腕部肌肉短时颤动等都会引起脉搏波出现基线漂移、毛刺和畸变等。因此对脉搏数据采集后进行预处理，以抑制这些干扰是很有必要的。

发明内容

本发明提供了一种脉搏数据采集及预处理方法，以抑制在采集脉搏数据过程中，人体呼吸和体动、腕部肌肉短时颤动以及电磁干扰等引起脉搏波出现基线漂移、毛刺和畸变。

实现上述发明目的采用的技术方案是：

所述脉搏数据的预处理方法用于处理通过脉搏传感器采集的并存在缓冲区的脉搏数据，所述方法包括如下步骤：

步骤一、对脉搏数据进行基线漂移处理，采用中值滤波器抑制基线漂移；

步骤二、对脉搏数据进行毛刺处理，采用巴特沃斯低通滤波器抑制毛刺；

步骤三、对脉搏数据进行畸变处理，采用50Hz带阻滤波器抑制交流电源干扰。

采用中值滤波器抑制基线漂移的过程为：

中值滤波的基本原理是把数字序列中一点的值用该点的一个领域内各点值的中值来代替：

设x＝{x(1) x(2) … x(L)}是一段长L的实数序列，表示脉搏数据信号；x的加边信号x＝{x(-k+1) x(-k+2) … x(-k+L)}满足：

x(n)=x(1)-k≤n≤1x(n)1<n<Lx(L-1)L≤n≤L+1]]>

对每一个n的赋值，(1≤n≤L)，记x₍₁₎(n)表示下面2k+1个实数：x(n-k),x(n-k+1),...,x(n+k-1),x(n+k)由小到大重新排列位于中间的那个数，则称x₍₁₎＝|x₍₁₎(1),x₍₁₎(2),...,x₍₁₎(L)|为信号x的窗宽为2k+1的中值滤波；用x_(q)＝|x_(q)(1),x_(q)(2),...,x_(q)(L)|表示经过q次窗宽为2k+1的中值滤后的结果，经中值滤波后产生的序列为x_(q)(1),x_(q)(2),...。

采用巴特沃斯低通滤波器抑制毛刺的过程为：