[发明专利]一种跳跃突变噪声的动态心电信号基线漂移校正方法

权利要求书

1.一种跳跃突变噪声的动态心电信号基线漂移校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

a)利用计算机对心电信号中跳跃突变区域进行检测，得到心电信号中的平缓变化区域和跳跃突变区域；

步骤a)通过以下步骤处理：

a-1)利用计算机对心电信号中含基线漂移和跳跃突变噪声的心电信号y使用宽度为200ms和600ms的中值滤波器进行过滤，得到去除R波影响的基线信号y′；

a-2)通过公式对基线信号y′采用宽度为30ms的信号长度变换处理，得到P波、T波被抑制跳跃突变区域明显的信号L_i，式中w＝30ms,i＝{0,1,2,...N_w},N_w为该段信号内窗口的数量，Δy_k＝y_k-y_k-1，fs为信号采样频率，y_k为心电信号y中第k个采样点的幅值，y_k-1为心电信号y中第k-1个采样点的幅值；

a-3)定义阀值thr_min，thr_min＝1.1*min(L_i)，将信号L_i中满足L_i＞thr_min的区域加入候选集，不满足L_i＞thr_min的区域加入平缓变化区域，计算变换后信号L_i的香浓熵H、计算第i个候选区域香浓熵H_i及振幅变化范围Amp_i，定义幅度变化阀值为thr_a；

a-4)遍历候选集中每个区域，将满足条件H_i＞H且Amp_i＞thr_a的区域加入跳跃突变区域，将不满足条件H_i＞H且Amp_i＞thr_a的区域加入平缓变化区域；

b)对跳跃突变区域进行单独处理，提取跳跃突变区域内的基线bw_u；

c)提取平缓变化区域内的基线bw_c，利用滑动平均法对提取的基线进行平滑处理；

d)将提取的跳跃突变区域内的基线bw_u与平缓变化区域内的基线bw_c进行合并，合并后得到初始基线bw，得到校正后的数据，跳跃突变区域与平缓变化区域连接点间的误差通过滤波组合的方法进行平滑处理。

2.根据权利要求1所述的跳跃突变噪声的动态心电信号基线漂移校正方法，其特征在于：步骤b)中利用滑动平均法平滑中值滤波基线信号y′，得到跳跃突变区域内的基线bw_u。

3.根据权利要求1所述的跳跃突变噪声的动态心电信号基线漂移校正方法，其特征在于：步骤c)中通过遍历跳跃突变区域，对每个突变区域单独处理，将该区域内基线定义为(1-thr_r)*该区域内的含噪信号，处理后的基线定义为bw_c，其中thr_r为缩放率，

4.根据权利要求1所述的跳跃突变噪声的动态心电信号基线漂移校正方法，其特征在于：步骤d)通过以下步骤处理：

d-1)通过公式计算得到初始平滑基线bw1，其中S＝0.1*fs，式中为形态学的开运算，·为形态学闭运算；

d-2)通过公式计算使用宽度为w_f个样本点的平滑滤波方法对初始平滑基线bw1进行平滑处理，得到最终的基线bw'，通过公式y-bw'计算得到最终校正后的信号。

5.根据权利要求1所述的跳跃突变噪声的动态心电信号基线漂移校正方法，其特征在于：步骤a-3)中通过公式计算香浓熵H，式中将信号按照其幅值分为n段，j＝{0,1,2,...K}，P_j为变换后信号属于第j段的概率值；通过公式计算第i个候选区域香浓熵H_i，式中将信号按照其幅值分为k段，P_Lj为候选区域i内第j段的概率值；通过公式Amp_i＝abs(y_i1-y_iw)计算振幅变化范围Amp_i，式中y_i1为第i个区域的第一个元素的值，y_iw为第i个区域的最后一个元素w的值。