[发明专利]一种心电信号R波检测方法及装置

说明书

本发明提供一种心电信号R波检测方法及装置。该方法包括：对采集的目标用户的心电信号进行预处理；对预处理后的心电信号进行一阶差分处理和平均光滑处理，获取所述心电信号的一阶差分平滑信号；针对每个采样周期的所述心电信号的一阶差分平滑信号，获取大于预设上升沿差分阈值的一阶差分平滑信号的最大值和小于预设下降沿差分阈值的一阶差分平滑信号的最小值；根据所述一阶差分平滑信号的最大值和所述一阶差分平滑信号的最小值获取所述目标用户的待测R波的宽度；根据所述目标用户的待测R波的宽度确定所述待测R波的波峰位置。本发明对R波双侧进行一阶差分极值动态阈值判断，寻找一阶差分为零的R波峰位，快速、准确地实现心电信号的R波检测。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体涉及一种心电信号R波检测方法及装置。

背景技术

心电信号(Electrocardiograph，ECG)中含有丰富的人体在静息、运动等日常生活活动中的生理数据。心电信号QRS波(Q、R、S分别表示心电波形的三个标识位置)检测在运动型连续无创多生命体征监测系统中的占有重要地位。

通常混入心电信号中的噪声有基线漂移、直流偏移、工频噪声、ECG电极片与人体接触产生的阻抗容抗变化，以及肢体运动产生的运动肌电噪声。其中，运动肌电噪声随人体运动方式和强度而改变，频带比基线漂移略高，在1～5Hz左右，是对ECG信号检测影响最大的噪声。

现有的心电信号的R波检测方法依靠对心电波形各个特征点的识别。现有的特征点检测方法主要有差分阈值法、模板匹配法、小波变换法和神经网络法等。差分阈值法算法简单，处理速度快，易于工程实现，但是经常漏检错检R波。模板匹配法原理简单，但对高频噪声和基线漂移的去除效果较差。小波变换法具有良好的时频局域化特性，检测准确，但对原始信号不同尺度的描述需要大量的存储空间，计算耗时，增加了硬件成本，不易于工程实现。神经网络法能够实现很好的判别效果，但训练时间较长，实际上较难应用。

发明内容

本发明实施例提供一种心电信号R波检测方法及装置，用于解决如何快速、准确地实现心电信号的R波检测的问题。

本发明实施例提供了一种心电信号R波检测方法，包括：

对采集的目标用户的心电信号进行预处理；

对预处理后的心电信号进行一阶差分处理和平均光滑处理，获取所述心电信号的一阶差分平滑信号；

针对每个采样周期的所述心电信号的一阶差分平滑信号，获取大于预设上升沿差分阈值的一阶差分平滑信号的最大值和小于预设下降沿差分阈值的一阶差分平滑信号的最小值；

根据所述一阶差分平滑信号的最大值和所述一阶差分平滑信号的最小值获取所述目标用户的待测R波的宽度；

根据所述目标用户的待测R波的宽度确定所述待测R波的波峰位置。

可选地，所述方法还包括：

根据所述一阶差分平滑信号的最大值对所述预设下降沿差分阈值进行更新。

可选地，根据如下公式对预设下降沿差分阈值进行更新：

R_d＝-spk·thr

其中，R_d表示下降沿差分阈值；spk＝a·spk+b·max[y(i)]；

其中，spk＝max(spk，max[y(i)])；thr表示常数门限值系数，

0≤thr≤1；max[y(i)]表示一阶差分平滑信号的最大值；a和b是常数，0≤a≤1，0≤b≤1。

可选地，根据所述目标用户的待测R波的宽度确定所述待测R波的波峰位置，包括：