[发明专利]一种基于遗传算法及元胞自动机的异常心电信号检测方法

权利要求书

1.一种基于遗传算法及元胞自动机的异常心电信号检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，采集真实的心电信号，建立心电仿真模型；

S2，以仿真的心电信号与真实的心电信号之间的误差最小化为优化目标，利用遗传算法求取出最优的心电仿真模型的参数值；

S3，根据最优的参数值是否在正常范围内，给出是否具有心脏疾病以及心脏疾病的种类的辅助结论。

2.根据权利要求1所述的基于遗传算法及元胞自动机的异常心电信号检测方法，其特征在于，所述S1具体包括：采集10秒时长的真实的心电图。

3.根据权利要求1所述的基于遗传算法及元胞自动机的异常心电信号检测方法，其特征在于，所述S1具体包括：

S11，将心脏简化为若干个元胞；

S12，确定元胞电位；

S13，根据元胞的电位计算体表电压；

S14，计算t时刻(x0,y0)元胞和(x1,y1)元胞之间的电压

4.根据权利要求3所述的基于遗传算法及元胞自动机的异常心电信号检测方法，其特征在于，所述S11具体包括：建立心脏内各个组织和器官的二维模型，并将心脏的实体简化为多个大小一致的正方形的组合，将简化后的心脏中的每个正方形称为元胞。

5.根据权利要求4所述的基于遗传算法及元胞自动机的异常心电信号检测方法，其特征在于，所述S12具体包括：将元胞建立在二维直角坐标系中，并用整数坐标(x,y)表示，t时刻位置处于(x,y)元胞状态用函数ε(x,y,t)表示，ε(x,y,t)的取值方法为：

ε(x,y,t)＝0表示元胞处于静息态，ε(x,y,t)＝1表示元胞处于激发态，1＜ε(x,y,t)＜M表示元胞处于不应态，M为状态数。每个元胞在t时刻的电位可以根据ε(x,y,t)的取值确定,δ代表邻域范围内激发态邻居个数，δ_th为激发阈值。

6.根据权利要求5所述的基于遗传算法及元胞自动机的异常心电信号检测方法，其特征在于，所述S13具体包括，依据以下公式计算(x,y)元胞处的电压：

σ_in为细胞内液的电导率，N为系统的细胞总数，V_i(t)是系统中t时刻，第i个细胞的电位，V_j(t)是系统中t时刻，第i个元胞的第j个邻居元胞的电位，ρ_i是系统中元胞到场点之间的平均电导率；

r_ij是第i个细胞的第j个邻居到场点的距离，相邻格点之间水平与竖直方向距离均为单位1,对角方向的距离均为若第i个细胞指向其第j个邻居细胞的单位矢量为α_ij，第i个细胞指向场点的单位矢量为β_i，则θ_ij就是α_ij与β_i之间的夹角。

7.根据权利要求6所述的基于遗传算法及元胞自动机的异常心电信号检测方法，其特征在于，所述S2具体包括：

S21，对参数进行基因编码，初始化遗传算法；

S22，计算适应度，执行选择、遗传、变异操作；

S23，再次计算适应度其中，是和e(t)之间的协方差，表示的方差；

S24，判断是否达到终止条件，如果达到条件，终止，输出基因并解码获得各参数值，否则返回S32。

8.根据权利要求7所述的基于遗传算法及元胞自动机的异常心电信号检测方法，其特征在于，所述S3之后还包括S4：判断心电信号是否异常，具体地，通过判断各参数的基因编码所处位置的元胞的状态数是否超出各自规定的范围，若超出则心电信号为异常心电信号，否则认为正常。