[发明专利]BCG信号的AHI指数检测方法

权利要求书

1.一种BCG信号的AHI指数检测方法，其特征是，包括如下步骤：

(1-1)准备训练集和测试集；步骤(1-1)包括如下步骤：

收集同一时间段内的AHI病人的BCG信号数据和PSG信号数据，根据PSG设备导出的发生呼吸暂停的时间段A1，将与时间段A1对应的时间段内的BCG数据导出，按照5秒一段进行划分，将上述数据段标记为0，即包含了呼吸暂停事件；

收集非AHI病人的BCG信号数据，按照5秒一段进行划分，将上述数据段标记为1，即未包含呼吸暂停事件；

从标记为0的数据段和标记为1的数据段里，选择80％的数据段作为训练集，将剩下的20％数据段作为测试集；

(1-2)数据滤出呼吸波；

对S_i进行滤波处理，用二阶Butterworth滤波器0.08Hz～0.5Hz带通滤波，过滤出呼吸波信号S_{i_filter}；

(1-3)特征提取；包括如下步骤：

设定Mean()是计算均值的函数，std()是计算标准差的函数，diff()是计算前后差值的函数，max()是计算最大值的函数，min()是计算最小值的函数，sum()是计算和的函数，cumsum()是计算某维度累积和的函数，length()是计算长度的函数，median()是计算中位数的函数，abs()是计算绝对值的函数，prctile()是计算百分位数的函数，log()是计算对数的函数，envelope()是计算包络谱的函数，findpeaks()是计算波峰波谷的函数，xcorr()是计算相关性的函数，fft()是快速傅里叶变换的函数，ar()是计算AR模型的函数；

对每一段滤波后的数据段S_{i_filter}进行归一化得到Seg_{i_filter}：

对S_i进行归一化得到Seg_i：

利用如下公式获取Seg_{i_filter}的上界up_i和下界down_i：

[up_i，down_i]＝envelope(Seg_{i_filter}，2fs)；

up_i代表上界，down_i代表下界，up_i和down_i都是数组序列，y，z都是整型数据值；

up_i＝{y_625i-624，y_625i-623，...，y_625i}，

down_i＝{z_625i-624，z_625i-623，...，z_625i}；

对up_i和down_i之差S_updown_i进行一次归一化，得到S_updown_standard_i：

S_updown_i＝up_i-down_i

使用findpeaks查找波峰：

[pks，pksLocs]＝findpeaks(S_updown_standard_i，fs)

pks和pksLocs分别是波峰和波峰位置，pks和pksLocs都是数组序列，表达形式如下：

pks＝{bf₁，bf₂，...，bf_m}

pksLocs＝{bf_loc₁，bf_loc₂，...，bf_loc_m}

m代表找到的波峰的数量，设j＝1，2，3，...，m；bf_j代表在序列S_updown_standard_i找到的第j个波峰的顶点数值，bf_loc_j代表找到的第j个波峰的顶点在序列S_updown_standard_i的索引值；

使用findpeaks查找波谷：

[vls，vlsLocs]＝findpeaks(-S_updown_standard_i，fs)

vls和vlsLocs分别是波谷和波谷位置，vls和vlsLocs都是数组序列，表达形式如下：

vls＝{bg₁，bg₂，...，bg_l}

vlsLocs＝{bg_loc₁，bg_loc₂，…，bg_loc_l}

l代表找到的波谷的数量，设h＝1，2，3，...，l；bg_h代表在序列S_updown_standard_i找到的第h个波谷的是整型数值的顶点数值，bg_loc_h代表找到的第h个波谷的顶点在序列S_updown_standard_i的是整型数值的索引值；

提取28个特征，28个特征分别为上下界差值均值特征rEnvDiffMean(i)，上下界差值标准差特征rEnvDiffStd(i)，up_i和down_i的相关性比例特征rEnvCorr(i)，波峰数量频比特征rRateP(i)，

波谷数量频比特征rRateV(i)，波峰均值百分比特征rSdMedianP(i)，波谷均值百分比特征rSdMedianV(i)，呼吸波峰数量特征rNumPks(i)，呼吸波谷数量特征rNumVls(i)，波峰差异累计和特征rPksCumMax(i)，波谷差异累计和特征rVlsCumMax(i)，ar模型下的10个特征，BCG信号能量值特征tPower(i)，过零率特征tZCR(i)，数据段Seg_i频谱高能量均值特征fHighMeanNorm(i)，数据段Seg_i频谱能量波峰特征fBRPeakNorm(i)，数据段S_i频谱能量波峰特征fHighMean(i)，数据段S_i频谱中短能量比例特征fMHF(i)，数据段S_i频谱中长能量比例特征fVHF1(i)；

(1-4)训练和验证模型；

(1-5)计算BCG信号的AHI指数。