[发明专利]一种自适应二阶滤波心电信号去噪预处理装置及方法

说明书

本发明公开了一种自适应二阶滤波心电信号去噪预处理装置及方法，通过对采集贴在人体皮肤特殊位置的电极片间的电势差获得的心电信号进行自适应控制处理以及二阶滤波处理，从而滤除其中的低阶与高阶噪音，获得能够用于医用治疗和科研分析有效的心电信号，解决了现有方法采集得到的心电信号存在噪音，影响后续诊断精度的问题。

技术邻域

本发明涉及医疗设备的技术邻域，尤其涉及一种自适应二阶滤波心电信号去噪预处理装置及方法。

背景技术

随着城市生活的加快，心脏病已经成为正常生活的一大困扰。如何应用正确的检测并预防心脏疾病是当今社会研究的热点。心电图是诊断心脏病的标准，对于心肌梗死、心室肥大等心脏疾病的诊断起到了很大的作用。心电信号中各种特征波形与心脏的机械运动、生理功能以及健康状况存在着密不可分的对应关系，因此通过长期观察心电波形特征的变异情况是医生发现早期心血管类疾病的主要途径之一。然而，心电信号作为人体微弱信号，采集的过程中存在大量噪音，将其有效部分提取出来成为心电检测与识别的前提。目前在医疗上或者科研分析中，心电信号是通过采集贴在人体皮肤特殊位置的电极片间的电势差获得，以这种方式获得的心电信号为含噪心电信号，存在一定的干扰，以此作为诊断的标准会诊断的精度，甚至有可能带来误判。

发明内容

本发明为解决现有方法采集得到的心电信号存在噪音，影响后续诊断精度的问题，提供了一种自适应二阶滤波心电信号去噪预处理装置及方法。

为实现以上发明目的，而采用的技术手段是：

一种自适应二阶滤波心电信号去噪预处理装置，包括：心电信号采集器、自适应控制器、二阶滤波器；

所述心电信号采集器用于采集原始心电信号；

所述自适应控制器用于对所述心电信号采集器采集得到的心电信号进行自适应控制处理，滤除其中的低频噪声；

所述二阶滤波器用于对所述自适应控制器处理后的心电信号进行二阶滤波，滤除其中的高频噪音，得到最终的去噪心电信号。

上述方案中，通过对采集贴在人体皮肤特殊位置的电极片间的电势差获得的心电信号进行自适应二阶滤波预处理，从而滤除其中的低阶与高阶噪音，获得能够用于医用治疗和科研分析有效的心电信号。

优选的，所述预处理装置还包括模数转换器，用于对所述心电信号采集器采集得到的原始心电信号进行离散化处理。在本优选方案中，由于计算机只能识别类似于0/1的离散二进制数或者十六进制数，因此对采集的原始心电信号进行离散化处理。

优选的，所述二阶滤波器具体为对所述心电信号中包括P波、Q波、R波、S波、T波和U波的特征波形进行二阶滤波处理。

优选的，所述二阶滤波器包括以顺序结构连接的第一滤波器和第二滤波器。在本优选方案中，将第一滤波器和第二滤波器以顺序结构连接使得心电信号在滤波器处理过程中平滑过渡，避免出现对心电信号造成不必要的抖动。

优选的，所述自适应控制器的输入信号包括目标信号以及参考信号，所述目标信号为采集得到的心电信号，所述参考信号为所述目标信号中与噪声信号无关的信号，所述自适应控制处理为抵消目标信号中的噪声信号而保留与参考信号相对应的相关信号，从而得到不含低频噪声的心电信号；

所述自适应控制器的模型为：