[发明专利]一种心电信号波形特征点的提取方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，特别涉及一种心电信号波形特征点的提取方法及装置。

背景技术

现有技术中用于监测人体健康的可穿戴式设备有很多种，一般是通过传感器采集人体的生理信息数据，然后再对这些生理数据进行分析，达到检测人体状态的目的。其中，心电信号的处理过程中如何准确的提取心电信号中的特征点（ＰＱＲＳＴ）对实现状态的自动判定尤为重要，其中P波代表左右新房的波动、QRS波代表心室的收缩，T波代表心室复极。

传统的心电信号特征点提取方法主要采用线性滤波器法，该法的处理速度快，且比较容易实现，但是由于心电信号的频率变异性使得该方法在准确性方面比较有限；现有技术中也有将滤波和差分运算方法结合对QRS波进行识别，但是该法的运算过程相对复杂。随着小波理论的发展，运用小波方法对心电信号特征点进行提取成为了主流，现有技术中常用的小波变换处理心电信号的方法有连续小波变换（CWT）和离散小波变换（DWT），其中CWT处理方法会产生冗余，而且CWT处理方法的计算量是DWT处理方法的计算量的两倍，因此DWT处理方法为现有技术中的常用方法。

DWT处理方法，在JPEG图像中离散余弦变换是将图像压缩为8*8的小块，这种算法考丢弃频率信息实现压缩，因为压缩率越高，频率信息被丢弃的也就越多，在极端情况下，JPEG图像只保留了反应图像外貌的基本信息，精细的图像细节图像都损失了，导致当尺度变大时DWT处理方法分辨率有损失，且没有移动不变形。

因此，如何避免心电信号处理过程中的分辨率损失，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种心电信号波形特征点的提取方法，以心电信号处理过程中的分辨率损失。本发明还提供了一种心电信号波形特征点提取装置

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种心电信号波形特征点的提取方法，包括：

步骤1）：读取降噪后的原始心电信号；

步骤2）：通过平稳小波变换处理所述步骤1）中的心电信号，选取最优小波基，并根据公式N=2ⁿ对所述心电信号进行分层，其中，N为选取的信号点总点数，n为总层数，n为正整数；

步骤3）：根据能量分布、频率分析和平均互相关确定QRS波体现最优的目标层的细节系数swdn_i，以及T波和P波体现最优的目标层的细节系数swdn_j，其中swd为细节系数，n_i为QRS波体现最优的目标层，n_j为T波和P波体现最优的目标层，i和j为目标层的位置；

步骤4）：确定swdn_i和swdn_j的极大值极小值对；

步骤5）：通过第一搜索窗去除swdn_i和swdn_j的超出所述第一搜索窗高度范围的极大值极小值对，当去除swdn_i的超出所述第一搜索窗高度范围的极大值极小值对时，第一搜索窗的高度T1=0.25rms（swdn_i^2），当去除swdn_j的超出所述第一搜索窗高度范围的极大值极小值对，第一搜索窗的高度T1=0.25rms（swdn_j^2），所述第一搜索窗的宽度为d1，所述d1大于所述原始心电信号中从极大值到相邻极小值之间的波形时间；

通过第二搜索窗去除swdn_i和swdn_j的超出第二搜索窗高度范围的负的极大值极小值对，当去除swdn_i的超出第二搜索窗高度范围的负的极大值极小值对时，第二搜索窗的高度T2=0.4rms（swdn_i（a）^2），当去除swdn_j的超出第二搜索窗高度范围的负的极大值极小值对时，第二搜索窗的高度T2=0.4rms（swdn_j（a）^2），所述第二搜索窗的宽度为d2，所述d2大于所述原始心电信号中从极大值到相邻极小值之间的波形时间，其中a∈第二搜索窗内的细节系数；

所述第二搜索窗位于所述第一搜索窗150ms-200ms后；

步骤6）：确定swdn_i和swdn_j中R波点位置，每组极大值极小值对的过0点位置即为R波点位置：

步骤7）：错检和漏检swdn_i和swdn_j中R波点位置；