[发明专利]一种非规则心音信号的心率计算方法

说明书

本发明公开了一种非规则心音信号的心率计算方法,包括对获得心音信号进行滤波去噪、对去噪后的心音信号进行二值化处理、初定第一心音S1和第二心音S2的坐标位置、计算第一心音分裂情形下的心率。本发明的非规则心音信号的心率计算方法可以准确的获得非规则心音信号特别是第一心音分裂的心音信号对应的心率，相较常规的心音信号处理及心率计算方法，本申请的技术方案对心音信号处理识别的准确率有很大提高，对后续的进一步分析意义重大。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别涉及一种非规则心音信号的心率计算方法。

背景技术

心音是在心动周期中由于心肌收缩舒张、瓣膜启闭及血流冲击心室壁、大动脉壁等引起的机械振动所产生的声音。心音是了解心脏状态的一项重要手段，具有心电监测不可取代的临床价值。心音信号作为一种不稳定的周期循环信号，将其正确分段就能获得独立的周期，从而快速计算出心率，便于进行进一步的分析识别。

常规采集到的心音信号一般包含第一心音(S1)和第二心音(S2)，当前第一心音的时刻到下一个第一心音(临S1)的时刻间距称为一个心音周期。目前大多数技术方案对心音的分段分析都是建立在这种常规模式下的，但是心音的类型不局限于这一种，有一些非规则的心音类型也很常见，如果能对非规则心音进行正确的分段，会对心音信号处理识别的准确率有很大提高，对后续的分析意义重大。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中不足，提供一种非规则心音信号的心率计算方法，对第一心音分裂这种情况的非规则信号进行分段，每个分段为一个心音周期，并基于此计算心率。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种非规则心音信号的心率计算方法，主要通过多次校正，最后筛选出正确的心音周期，用于计算心率与后续分析，具体包括以下步骤：

第一步：对获得心音信号进行滤波去噪；

第二步：对去噪后的信号进行二值化处理；

具体包括：

首先，将去噪后的信号的幅值取绝对值，然后计算平均幅值m1；

其次，根据得出的平均幅值m1，计算第一幅值阈值T1，T1＝m1*(2–M1/N1)，其中，M1为获得的信号中幅值大于m1的信号点的个数，N1为获得的信号中包含的信号点的总个数；

最后，将幅值小于第一幅值阈值T1的信号点剔除，并对剩余的信号点再次进行求取平均幅值m2，并将求得的平均幅值m2作为第二幅值阈值T2；

第三步：初定第一心音S1和第二心音S2的坐标位置，具体包括：

对经第二步剔除处理后剩余的信号点，将幅值小于第二幅值阈值T2的信号点剔除，对于剩下的信号点以一个单位时间t为一个步长，且一个步长为一个区域单位，求取每个区域单位中幅值最大的信号点的横坐标(时间点)，本技术方案中以60ms为一个步长，并依次将得到的横坐标按照作为第一周期S1_前、S1_后、S2，第二周期S1_前、S1_后、S2，……，直至最后一个周期的S1_前、S1_后、S2(若最后一个周期中仅包含S1_前或仅包含S1_前、S1_后则将该周期的数据剔除)的顺序存储于数组a中；

第四步：计算第一心音分裂情形下的心率，具体包括：

步骤一：将数组a中存储的数据：第一周期的S1_前、S1_后、S2，第二周期的S1_前、S1_后、S2，依次记为S1_前、S1_后、S2和临S1_前、临S1_后、临S2；