[发明专利]一种滤除心磁信号基线漂移的方法

说明书

一种滤除心磁信号基线漂移的方法，包括：a)根据原始心磁信号选取移动平均滤波较合适的滤波窗口长度。移动平均对原序列有修匀或平滑的作用，使得原序列的上下波动被削弱；b)在该窗口长度下，利用移动平均滤波法对原始心磁信号进行平滑处理，得到第一次滤波处理后的基线；c)为防止质量过差的心磁信号在第一次滤波后的基线仍有突变波动区域，再一次对其进行中值滤波，得到第二次滤波后的基线；d)通过含有基线漂移噪声的原始心磁信号与光滑的基线漂移噪声计算得到消除基线漂移噪声的心磁信号，并对其进行低通滤波，以滤除高频噪声。本发明有效去除了原始信号中的基线漂移噪声，自动化程度较高，运行时间成本较低，提高了心磁信号信噪比。

技术领域

本发明涉及一种滤除光泵原子磁力仪的心磁信号基线漂移的方法。

背景技术

随着生物磁学检测技术的不断发展，心磁图技术以非接触性、高灵敏度、准确等优点，成为一种新的诊断心血管疾病的方法，并在心脏疾病诊断、功能研究等方面具有不可替代的应用价值。目前在心磁测量中，新型光泵原子磁力仪凭借低成本、便携程度高等优点赢得关注，但由于仪器本身的测量原理、外界环境磁场的干扰等因素的影响，它比超导量子干涉仪(SQUID)磁力仪所测得的心磁信号基漂更严重。基线漂移噪声会造成心磁轨迹的严重失真，从而影响一系列的医学判断，因此消除心磁信号基线漂移的影响，对于心磁测量以及医学诊断等方面来说意义重大。

去除心电信号基线漂移的方法有很多：高通滤波、中值滤波、小波变换、数学形态学滤波等方法均可用于基线校正。而心磁信号的基漂噪声通常比心电信号更严重，直接将前述处理方法用于心磁信号基线校正并不可行，故滤除心磁信号基线漂移的方法屈指可数。如何从具有严重漂移的心磁信号(如新型光泵原子磁力仪所测得的信号)中得到较为纯净的心磁信号成为心磁信号基线漂移校正阶段一个较大的挑战。此外，找到一个可调参数较少、自动化程度较高的去除基线漂移的方法亟待解决。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种滤除心磁信号基线漂移的方法。本发明是一种得到较优的基线漂移校正结果的心磁信号基线漂移校正方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种滤除心磁信号基线漂移的方法，包括如下步骤：

a)根据原始心磁信号选取移动平均滤波较合适的滤波窗口长度。移动平均对原序列有修匀或平滑的作用，使得原序列的上下波动被削弱。其中平滑窗口是一个重要的参数，若窗口宽度太小，平滑去噪效果不佳，若窗口宽度太大，会平滑掉一些有用的信息，将造成信号的失真；

b)在该窗口长度下，利用移动平均滤波法对原始心磁信号进行平滑处理，得到第一次滤波处理后的基线；

c)为防止质量过差的心磁信号在第一次滤波后的基线仍有突变波动区域，再一次对其进行中值滤波，得到第二次滤波后的基线；

d)通过含有基线漂移噪声的原始心磁信号与光滑的基线漂移噪声计算得到消除基线漂移噪声的心磁信号，并对其进行低通滤波，以滤除高频噪声。

进一步的，步骤a)通过以下步骤处理：

a-1)步骤a)中所述含有基线漂移噪声的原始心磁信号为：f(n)(n∈[1，N])，移动平均滤波的窗长设为T_i＝1，2，3，......，m.(m＜N)，T_i从1开始依次递增以便选择合适的滤波窗长，m为预设窗长的阈值；

a-2)利用计算机对含有基线漂移噪声的原始心磁信号使用窗长为T_i的移动平均滤波器进行过滤，计算得到初步消除基线漂移噪声后的心磁信号：h_temp(n)(n∈[1，N])；