[发明专利]一种全数字心电信号的噪声检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学工程技术领域，特别是涉及一种全数字心电信号的噪声检测方法及系统。

背景技术

心电信号在采集的过程中，不可避免地会包含许多噪声，主要的有以下三种：基线干扰噪声、工频噪声和肌电噪声。这些噪声对计算机自动诊断或是人工诊断均会带来干扰，严重时甚至能导致错误的结论。因此在信号的采集中，往往加入噪声去除算法，通常采用滤波的方法。但由于噪声与心电信号的频率本身有一定范围的叠加，在滤除噪声的同时不可避免地会对有用的心电信号产生影响。

同时，在心电信号的采集过程中，有的时候即便是加入了噪声去除算法，由于噪声干扰较大，采集的心电信号也无法作为实际有用信号进行分析，特别是对于经验不足的人员来说，由于对什么时候“噪声小”的概念较为模糊，在信号的采集中可能会做多次重复的、无意义的工作。

发明内容

针对噪声消除会影响心电信号及信号采集时不能及时反映噪声大小的问题，本发明提供一种全数字心电信号噪声检测方法，实现心电信号采集或是分析过程中的噪声检测。

本发明所采用的技术方案是：提供一种全数字心电信号的噪声检测方法，包括如下步骤：

S100、采集的模拟心电信号转换后得到数字心电信号；

S200、检测所述数字心电信号中的QRS波，将检测结果进行QRS波起始点和终止点的计算，进行QRS波成分消除，并获取当前基线值；

S300、对消除QRS波后的信号做高通滤波处理，并分别进行工频噪声检测和肌电噪声检测。

在本发明提供的全数字心电信号的噪声检测方法中，所述步骤S200还包括如下步骤：

S201、所述数字心电信号分别进行信号延时处理获得延时信号，同时检测所述数字心电信号中的QRS波；

S202、将检测QRS波的结果进行QRS波起始点和终止点的计算，对所述延时信号进行QRS波成分消除；

S203、根据所述延时信号和QRS波起始点和终止点的计算结果，获取当前基线值。

在本发明提供的全数字心电信号的噪声检测方法中，所述步骤S202中的步骤“对所述延时信号进行QRS波成分消除”，具体包括：对QRS波的起始点到终止点部分采用插值方法消除，如公式(1)所示：

其中x_off和x_on分别表示终止点和起始点的信号值，x_off和x_on分别表示终止点和起始点的时间值，y_n和x_n分别表示当前需要插值的信号值和时间值。

在本发明提供的全数字心电信号的噪声检测方法中，所述步骤S203中的所述当前基线值用于检测基线噪声的干扰情况。

在本发明提供的全数字心电信号的噪声检测方法中，所述步骤S300中高通滤波处理的作用是滤除低频成分，所述低频成分包括基线、P波和T波；进行高通滤波处理后，分别进行如下处理：

S301、进行工频噪声干扰检测后输出工频噪声检测结果；

S302、进行工频滤波后将结果进行肌电噪声检测，并输出肌电噪声检测结果。

在本发明提供的全数字心电信号的噪声检测方法中，所述步骤S302中， 采用基于零极点对消的方式进行所述工频滤波，其中的工频频率为60Hz，采样率为500Hz，使用的转移函数如公式(2)所示：

本发明还提供了一种全数字心电信号的噪声检测系统，包括：

检测QRS波模块，检测数字心电信号中的QRS波；

计算模块，根据所述检测QRS波模块的检测结果进行QRS波起始点和终止点的计算，将结果分别送给消除QRS波模块和基线值模块；消除QRS波模块，消除数字心电信号中的QRS波；基线值模块，获取当前基线值；

高通滤波模块，进行高通滤波后将结果分别送给工频噪声检测模块和工频滤波模块；

工频噪声检测模块，进行工频噪声干扰检测后输出工频噪声检测结果；

工频滤波模块，进行工频滤波后将结果送给肌电噪声检测模块输出肌电噪声检测结果。

在本发明提供的全数字心电信号的噪声检测系统中，还包括：

信号延时模块，进行信号延时；消除QRS波模块，接收由信号延时模块和计算模块的信息，消除数字心电信号中的QRS波；基线值模块，接收由信号延时模块和计算模块的信息，获取当前基线值。

在本发明提供的全数字心电信号的噪声检测系统中，还包括：