[发明专利]连续生理信号质量评估方法

权利要求书

1.一种连续生理信号质量评估方法，其包括：

通过加窗将原始生理信号进行分割；

对经分割的信号进行预处理；该预处理包括去信号基线、带通滤波、中值滤波；

对经预处理的信号进行特征值提取；

将提取的特征值输入到预训练模型中，得到评分结果score；再根据设定的阈值L1、L2对评分结果进行判断，得到信号质量的评估结果；

该预训练模型为孤立森林模型。

2.根据权利要求1所述的连续生理信号质量评估方法，其特征在于：

所述预训练模型是在一个大样本无标签的训练集上进行训练，然后再在一个小样本的进行了人工标注的验证集上进行验证并确定阈值的。

3.根据权利要求1所述的连续生理信号质量评估方法，其特征在于：

所述预训练模型在验证集上返回[-1,1]的评分结果；

当score≥L2时，判为类别1，信号质量好，返回为类别1；

当L2≤score≤L1，判为类别2，信号质量中等，返回为类别2；

当score＜L1时，对score＜L1的数据段，采用更大窗口的均值滤波进行去基线处理，然后进行特征提取，将提取的特征值输入所述预训练模型后再次评分，若仍score＜L1，则判为类别3，信号质量差；若score＞L1，则判为类别2，信号质量中等。

4.根据权利要求1所述的连续生理信号质量评估方法，其特征在于：

通过加窗将原始生理信号进行分割时，窗口的长度固定；

如所述生理信号为心电信号，则窗口长度采用10s；如所述生理信号为呼吸信号，窗口长度为30s。

5.根据权利要求1所述的连续生理信号质量评估方法，其特征在于：

在去信号基线时，以2s的滑动窗口进行扫描，获得2s内信号的中位数，即当前信号的基线，原始信号减去基线即实现去除信号基线；

在带通滤波中，采用带通滤波器进行滤波，根据信号特点选取通频带；如果所述生理信号为心电信号，通频带设置为0.1-100Hz；如果所述生理信号为呼吸信号，通频带设置为0.01-20Hz；

在中值滤波中，采用中值滤波器去除异常值，中值滤波器的滤波器长度设置为40个数据点。

6.根据权利要求1所述的连续生理信号质量评估方法，其特征在于：

所述特征值包括偏度、峰度、相邻两个波形间的基于动态时间规整算法计算得到的距离。

7.根据权利要求6所述的连续生理信号质量评估方法，其特征在于：

偏度依照进行计算；

峰度依照进行计算；

其中，μ为样本均值，δ为样本标准差，N为样本个数；Skewness为偏度，Kurtosis为峰度。

8.根据权利要求1所述的连续生理信号质量评估方法，其特征在于：

对所提取的特征值采用线性函数归一化处理。

9.根据权利要求8所述的连续生理信号质量评估方法，其特征在于：

所述特征值为特征向量；

利用进行归一化处理；

其中，X_norm为归一化后的特征向量，X为原始特征向量，X_min和X_max分别为该特征向量中的极小值和极大值。